專利名稱：扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在食品冷凍與冷藏加工技術(shù)中的浸漬冷凍技術(shù)所使用的浸 漬冷凍設(shè)備，具體涉及一種扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前食品工業(yè)上使用的浸漬冷凍設(shè)備的種類不多。A. G. Fikiin 等人(A. G. Fikiin. New method and fluidized water system for intensive chilling and freezing of fish. Food Control· Vol. 3，Nq 3，1992 :153-160) 提出以鹽水為載冷劑的螺桿式魚(yú)浸漬冷凍設(shè)備。除了螺桿式，浸漬冷凍設(shè)備還有圓筒式、連帶式設(shè)備等。在這些浸漬冷凍設(shè)備中，圓筒式、連帶式設(shè)備，存在物料的冷凍速率不均勻，設(shè)備 的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行復(fù)雜，保溫復(fù)雜熱損失大等的缺點(diǎn)。對(duì)于螺旋旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，現(xiàn)有的設(shè) 備結(jié)構(gòu)和運(yùn)行操作簡(jiǎn)單，但非葉片式結(jié)構(gòu)使載冷劑流動(dòng)遲緩，故仍然存在物料冷凍速率不 均勻，載冷劑與物料之間傳熱速率不高等問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的物料的冷凍速率不均勻，設(shè)備的結(jié)構(gòu) 與運(yùn)行復(fù)雜，保溫效果不好，載冷劑與物料之間傳熱速率不高等不足，提供扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn) 式浸漬冷凍設(shè)備。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，包括一個(gè)用于承載物料與載冷劑并進(jìn)行冷凍過(guò) 程的圓筒，圓筒外壁覆蓋有保溫材料，圓筒左端設(shè)有載冷劑入口，圓筒左端設(shè)有溶液出口， 圓筒上方還設(shè)有與圓筒連通的物料供給托盤(pán)，圓筒的外部直接與支架相連，圓筒內(nèi)部設(shè)有 螺旋桿，螺旋桿通過(guò)軸承與支架相連，在螺旋桿上間隔設(shè)置有多個(gè)螺旋葉片。上述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，所述螺旋葉片是圓心角為120° 170°的扇形。上述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，相鄰兩扇形葉片的順時(shí)針起始半徑線 所成的角為100° 140°。上述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，相鄰兩螺旋葉片在螺旋桿軸線方向上 的間距為20 40mm。上述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，每個(gè)螺旋葉片與螺旋桿軸線所成角度 為50° 80°上述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，所述載冷劑入口和溶液出口均位于圓 筒的底部。本實(shí)用新型與現(xiàn)有設(shè)備相比較的有益效果(1)本實(shí)用新型比連帶式設(shè)備有更好的保溫效果，設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作簡(jiǎn)單，而且從設(shè)備加工制作方面看，螺旋桿的螺旋葉扇形結(jié)構(gòu)比其它結(jié)構(gòu)更容易加工。(2)在非扇形螺旋旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備中，載冷劑從圓筒的底部向出口進(jìn)行流動(dòng)， 每個(gè)螺旋空間被相鄰的螺旋葉片封閉，因而載冷劑的流動(dòng)通道已關(guān)閉，不利與傳熱。只有通 過(guò)螺旋葉片邊界與圓筒內(nèi)壁之間隙而流過(guò)，才能使物料冷凍的更均勻。由于螺旋桿扇形葉 片的結(jié)構(gòu)造成載冷劑的開(kāi)放屈曲流道，因而使載冷劑充分進(jìn)行湍流流動(dòng)。載冷劑的湍流程 度增強(qiáng)，也增大了雷諾數(shù)，則載冷劑與物料之間傳熱系數(shù)也增大。(3)改進(jìn)螺旋桿的結(jié)構(gòu)和載冷劑出入口的位置，讓載冷劑從圓筒的底部向出口進(jìn) 行流動(dòng)，也加快了載冷劑與物料之間傳熱速率。

圖1為本發(fā)明扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為載冷劑流動(dòng)時(shí)扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備的截面示意圖。圖3為扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備螺旋桿和螺旋葉片布置示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施和保護(hù)范 圍不限于此。如圖1，扇形螺旋旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，包括一個(gè)用于承載物料與載冷劑，以進(jìn)行 冷凍過(guò)程的外覆保溫材聊3的圓筒5，一個(gè)位于圓筒下方與圓筒相通的載冷劑入口 1與載冷 劑出口 6，一個(gè)位于圓筒上方通入圓筒的物料供給托盤(pán)2，以及位于圓筒內(nèi)部的螺旋桿4，在 螺旋桿4上間隔設(shè)置有多個(gè)螺旋葉片7，圓筒在外部直接與支架相連，而螺旋桿通過(guò)軸承與 支架相連。為使物料冷凍速率均勻，同時(shí)采用簡(jiǎn)單的設(shè)備結(jié)構(gòu)，有較高的傳熱速率，將螺桿式 魚(yú)浸漬冷凍設(shè)備螺旋葉片設(shè)計(jì)圓心角f是120° 170°的扇形，相鄰兩扇形葉片的順時(shí)針 起始半徑線所成的角g為100° 140°，并以20 40mm的間隔距離e在軸承上依次排列。 改進(jìn)后的直接浸漬冷凍設(shè)備的工作特征在于載冷劑對(duì)物料的相對(duì)流動(dòng)形式。在直接浸漬冷 凍設(shè)備中載冷劑的軸向流速大于物料前進(jìn)速度的情況之下，由于螺旋桿葉片的不連續(xù)結(jié)構(gòu) 造成載冷劑的開(kāi)放屈曲流道，因而使載冷劑充分進(jìn)行湍流流動(dòng)。并且隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)，其流 動(dòng)方向不斷改變。載冷劑溶液的流動(dòng)情況如圖2所示。載冷劑的湍流程度越強(qiáng)，其雷諾數(shù) 越大，且載冷劑與物料之間傳熱系數(shù)越大。具體應(yīng)用時(shí)，載冷劑先在制冷機(jī)中達(dá)到冷凍物料的所需溫度而維持，然后從圓筒 下方與圓筒相通的載冷劑入口 1，進(jìn)入到扇形螺旋旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，物料從位于圓筒上 方通入圓筒的物料供給托盤(pán)2進(jìn)入到扇形螺旋旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，同時(shí)與載冷劑接觸而 被凍結(jié)，隨著位于圓筒內(nèi)部的螺旋桿4逐漸向前推進(jìn)，凍結(jié)完成的物料被推出扇形螺旋旋 轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，同時(shí)載冷劑從位于圓筒下方與圓筒相通的載冷劑出口 6流出扇形螺旋 旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，再進(jìn)入制冷機(jī)中冷凍到設(shè)定溫度再?gòu)妮d冷劑入口進(jìn)入設(shè)備，從而不 斷循環(huán)。本設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作簡(jiǎn)單，扇形葉片設(shè)計(jì)，使設(shè)備物料冷凍更均勻，物料與載冷劑之 間傳熱系數(shù)也增大。
權(quán)利要求扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，包括一個(gè)用于承載物料與載冷劑并進(jìn)行冷凍過(guò)程的圓筒(5)，圓筒(5)外壁覆蓋有保溫材料(3)，圓筒左端設(shè)有載冷劑入口(1)，圓筒左端設(shè)有溶液出口(6)，圓筒上方還設(shè)有與圓筒連通的物料供給托盤(pán)(2)，圓筒的外部直接與支架相連，其特征在于，圓筒內(nèi)部設(shè)有螺旋桿(4)，螺旋桿(4)通過(guò)軸承與支架相連，在螺旋桿(4)上間隔設(shè)置有多個(gè)螺旋葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其特征在于所述螺旋葉片 是圓心角為120° 170°的扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其特征在于相鄰兩扇形葉 片的順時(shí)針起始半徑線所成的角為100° 140°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其特征在于相鄰兩螺旋葉 片在螺旋桿(4)軸線方向上的間距為20 40mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其特征在于每個(gè)螺旋葉片 與螺旋桿(4)軸線所成角度為50° 80°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其特征在于所 述載冷劑入口(1)和溶液出口(6)均位于圓筒的底部。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了扇形螺旋葉旋轉(zhuǎn)式浸漬冷凍設(shè)備，其包括一個(gè)用于承載物料與載冷劑并進(jìn)行冷凍過(guò)程的圓筒(5)，圓筒(5)外壁覆蓋有保溫材料(3)，圓筒左端設(shè)有載冷劑入口(1)，圓筒左端設(shè)有溶液出口(6)，圓筒上方還設(shè)有與圓筒連通的物料供給托盤(pán)(2)，圓筒的外部直接與支架相連，其特征在于，圓筒內(nèi)部設(shè)有螺旋桿(4)，螺旋桿(4)通過(guò)軸承與支架相連，在螺旋桿(4)上間隔設(shè)置有多個(gè)螺旋葉片。本設(shè)備結(jié)構(gòu)與操作簡(jiǎn)單，扇形螺旋葉片設(shè)計(jì)使設(shè)備物料冷凍更均勻，物料與載冷劑之間傳熱系數(shù)也增大。
文檔編號(hào)F25D15/00GK201715798SQ20102023133
公開(kāi)日2011年1月19日 申請(qǐng)日期2010年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月18日
發(fā)明者倪明龍, 曾慶孝, 朱志偉, 辛美麗, 陳斌, 韓光赫 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)