159193. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés hő elvonására hűtendő anyagokból forrásban levő folyékony hűtőanyag segítségével
13 159193 14 tartoznak a szállítószalagok, pl. a dróthálóból készült és más lyukacsos szalagok, valamint nem áteresztő szalagok, csigás rendszerű szállítóberendezések, vibráló szállítóberendezések rövid lökettel és hasonlók. A szállítóberendezéseket úgy kell megválasztani, hogy minimális legyen az örvénylés a levegő a — 100%-os gőz határfelület feletti levegőben és hogy szabad legyen az összeköttetés a külső levegő és a hőelvonó zóna között. Folyékony anyagokat a bevezető nyíláson keresztül lehet bevinni, pl. egy vályún vagy vezetéken keresztül lefolyatva, amelyből fagyasztó fürdőbe cseppennek. Mihelyt a folyadék már megfagyott, szilárd anyagként kezelhető. Inkább lehűtendő mint fagyasztandó folyadékok legjobban úgy kezelhetők, ha előbb tartályba helyezzük őket. Másik módszer a hőelvonó zónába történő árubevezetésre folyadékok és félig szilárd anyagok esetében, abból áll, hogy azokat külső levegő felé nem nyitott csövön keresztül a határfelület alá szivattyúzzuk. Ha ily módon vezetjük be az árut, akkor fontos, hogy a csövet az áru folyamatos árama töltse meg és gyakorlatilag ne vigyünk be levegőt vagy más nem kondenzálható gázt a határfelület alá. Levegő bevezetése a határfelület alá ugyanis a levegő és a hűtőanyaggőz keveredését okozná. Az élelmiszerkezelésre használt bármilyen szokásos szivattyú használható a könnyebben folyó árukhoz és megfelelő extrudáló berendezések használhatók olyan félig szilárd anyagokhoz, mint nyers tésztamassza. Miután az áru áthaladt a hőelvonó zónán, az edényből történő eltávolításához felfelé vezetjük a határfelületen keresztül és a hőelvonó zónával szabad gőzösszeköttetésben álló kivezető nyíláson keresztül távozik az edényből. Az áru kivezetése során az örvénylést minimálisra korlátozzuk azáltal, hogy lassan mozgatjuk a határfelülettől a kivezető nyílásig. Előnyösen az árut ugyanolyan sebasséggel mozgatjuk felfelé, mint amilyent megadtunk a bevezető nyílástól a határfelületig való mozgatásukra. Az árunak az edényből történő eltávolítására szolgáló szállítóberendezés bármelyik lehet azok közül, amelyeket mint alkalmasakat felsoroltunk a szilárd anyagok továbbítására a bevezető nyílástól a hőelvonó zónáig. A hűtőanyaggőz-veszteségek a külső levegő felé azáltal is csökkenthetők, hogy növeljük a távolságot a határfelület és a kivezető nyílások között, ezáltal bosszabb útra kényszerítve a diffúzió útján kiszökő hűtőanyaggőzöket. Ezen függőleges távolság növelésének a mértéke gazdasági meggondolásoktól függ. Minthogy a határfelületről az efelett levő levegőbe kerülő hűtőanyaggőz mennyisége a határfelület felületének függvénye, a hűtőanyaggőz-veszteségek azáltal is csökkenthetők, hogy az edényen belül csökkentjük a gőztér vízszintes keresztmetszetét. Ez úgy vihető keresztül, hogy feltöltünk vagy más módon elzárunk minden felesleges gőzteret, amelyen áthalad a har tárfelület, Minthogy szükséges, hogy a gőzkondenzátor a hőelvonó zónán belül aránylag nagy vízszintes felületet foglaljon el, a gőztérnek a hőelvonó zónán belüli minimális vízszintes keresztmetszetét általában a gőzkondenzátor áltaj elfoglalt felület szabja meg. A hűtőanyaggőzökben keletkező veszteség a levegő — 100%-os hűtőanyaggőz^határfelület szintjének stabilizálásával is csökkenthető. Ha ez a határfelület állandóan emelkedik és süllyed, akkor ennek eredményeképpen nagyobb mértékű lesz a levegő és a hűtőanyaggőz keveredése. Ezenkívül amikor a határfelület emelkedik, hűtőanyaggőzöket aránylag nagy mennyiségben tartalmazó levegő nyomódik ki az edényből a kivezető nyílásokon keresztül. A határfelület szintje azáltal stabilizálható, hogy állandó sebességgel tápláljuk be az árut az edénybe. A hűtőanyaggőzökben bekövetkező veszteségek azáltal is csökkenthetők, hogy csökkentjük a környező levegőben levő áramlások hatását a határfelület fölött az edényben levő levegőre. Ez a csökkentés oly módon érhető el, hogy a hőelvonó edényre olyan fedelet helyezünk, amely a rendszer megfelelő működéséhez szükséges minimális felületű kivezető nyílásokat tartalmaz. Állandó terhelési körülmények között minél kisebb a kivezető nyílások felülete, annál kisebb lesz a diffúzió útján bekövetkező veszteségek mértéke. Másrészt nem állandó terhelési körülmények között dolgozva előnyösebb, ha a nyílás felülete elég nagy ahhoz, hogy a határfelület süllyedésekor a nyíláson keresztül beáramló külső levegő nem lép be olyan nagy sebességgel, amely lényeges mértékű örvénylést okozna a határfelület felett levő levegőben. Acélból, hogy gyakorrlatilag nyitott fagyasztó edényünk legyen, amelyben a nyomás kiegyenlítődhet, nem állandó terhelési körülmények között, egyidejűleg pedig elkerülhető legyen a hőkonvekció és a környező levegő áramlása következtében fellépő örvénylés, előnyös, hogy a hőelvonó zóna felett egy nyugalmi zóna legyen, amely oly nyugalomban levő levegőt tartalmaz, amely lényegében csak a határfelület függőleges irányú mozgása következtében mozdul el és amely felett oly összeköttetés — pl. egy kivezető nyílás — van, amely a nyugalmi zónán keresztül szabad gőzösszeköttetésben áll a hőelvonó zónával. A „lényegében csak a határfelület függőleges irányú mozgása következtében" kifejezés azt jelentT, hogy a nyugalmi zónán belül gyakorlatilag nincs hőkonvekció vagy a környező levegő áramlása következtében létrejövő levegőmozgás, az egyetlen levegőmozgás gyakorlatilag a függőleges irányban történik, válaszként a határfelület emelkedésére és süllyedésére. Ha a nyugalmi zóna térfogata elég nagy, akkor ennek az a hatása, hogy a rendszer az áruk bevezetési sebességében bekövetkező lényeges 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 7