RU38540U1

RU38540U1 - PLANT FOR PROCESSING BULK PRODUCTS IRRADIATED

Info

Publication number: RU38540U1
Application number: RU2002120537/20U
Authority: RU
Inventors: Д.А. Демидов; А.В. Красночуб
Original assignee: Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Лаборатория импульсной техники"
Priority date: 2002-08-02
Filing date: 2002-08-02
Publication date: 2004-07-10

Abstract

Изобретение относится к области обеззараживания сыпучих продуктов ультрафиолетовым (УФ) излучением и может быть использовано в пищевой, микробиологической и фармацевтической промышленности. Способ обработки сыпучих продуктов облучением заключается в подаче продукта в рабочий орган, воздействии на него УФ излучением при одновременном перемешивании и выгрузке обработанного продукт, причем во время облучения и перемешивания продукт поддерживают во взвешенном состоянии. Установка для осуществления данного способа состоит из загрузочного и разгрузочного устройств, рабочего органа, оснащенного средствами для перемешивания продукта и поддержания его во взвешенном состоянии, а также источников УФ излучения, расположенных вне рабочего органа и отделенных от него экраном. Экран снабжен приспособлением для его очистки.The invention relates to the field of disinfection of bulk products by ultraviolet (UV) radiation and can be used in the food, microbiological and pharmaceutical industries. A method for processing bulk products by irradiation consists in feeding the product to a working body, exposing it to UV radiation while stirring and unloading the treated product, and during the irradiation and mixing, the product is kept in suspension. Installation for implementing this method consists of loading and unloading devices, a working body equipped with means for mixing the product and maintaining it in suspension, as well as UV radiation sources located outside the working body and separated from it by a screen. The screen is equipped with a device for cleaning it.

Description

Изобретение относится к области обеззараживания сыпучих продуктов ультрафиолетовым (УФ) излучением и может быть использовано в пищевой, микробиологической и фармацевтической промышленности.The invention relates to the field of disinfection of bulk products by ultraviolet (UV) radiation and can be used in the food, microbiological and pharmaceutical industries.

Известен способ стерилизации и хранения пищевых продуктов, заключающийся в облучении поверхности продукта ультрафиолетовым (УФ) излучением, в качестве источника которого используются УФ лампы, расположенные вертикальными или горизонтальными рядами. Доза облучения и площадь обрабатываемой поверхности варьируется за счет количества УФ ламп (патент Франции № 2694481, 11.02.94). Недостатком способа является обработка только поверхностного слоя продукта.A known method of sterilization and storage of food products, which consists in irradiating the surface of the product with ultraviolet (UV) radiation, the source of which is used UV lamps located in vertical or horizontal rows. The radiation dose and the surface area to be treated varies due to the number of UV lamps (French patent No. 2694481, 02/11/94). The disadvantage of this method is the processing of only the surface layer of the product.

Известен способ обработки сыпучих продуктов, реализованный в описании установки для обработки сыпучих продуктов облучением по патенту РФ № 2157650, A 32 L 3/54. 07.06.99, заключающийся в загрузке обрабатываемого продукта в рабочую зону, воздействии на него УФ излучением при одновременном перемешивании, и выгрузке обработанного продукта из рабочей зоны.A known method of processing bulk products, implemented in the description of the installation for processing bulk products by irradiation according to the patent of the Russian Federation No. 2157650, A 32 L 3/54. 06/07/99, which consists in loading the processed product into the working area, exposing it to UV radiation while stirring, and unloading the processed product from the working area.

Указанный способ, благодаря перемешиванию продукта при облучении УФ в рабочей зоне, при котором происходит перекатывание и падение частиц, позволяет снизить микробную загрязненность продукта с достаточной степенью эффективности. Однако, при перемешивании по известному способу (путем вращения продукта в барабане), существует большая вероятность того, что периферийная часть слоя, прилегающая к стенке барабана, останется необлученной, так как при вращении частицы только пересыпаются, но не перемешиваются. Отсутствие полного интенсивного перемешивания приводит к остаточной микробной загрязненности продукта, что значительно снижает эффективность его обеззараживания.The specified method, due to the mixing of the product during UV irradiation in the working area, during which the particles roll and fall, reduces the microbial contamination of the product with a sufficient degree of efficiency. However, when mixing according to a known method (by rotating the product in the drum), there is a high probability that the peripheral part of the layer adjacent to the wall of the drum will remain unirradiated, since during rotation the particles only pour over, but do not mix. The lack of complete intensive mixing leads to residual microbial contamination of the product, which significantly reduces the effectiveness of its disinfection.

Известна установка для обработки сыпучих продуктов облучением, в том числе и УФ (патент РФ 2124299, 04.11.97), включающая загрузочное и разгрузочные устройства, а также рабочий орган, состоящий из верхнего и нижнего барабанов, внутри которых установлены источники ИК и УФ излучений.A known installation for the processing of bulk products by irradiation, including UV (RF patent 2124299, 04.11.97), including loading and unloading devices, as well as a working body consisting of upper and lower drums, inside which sources of infrared and UV radiation are installed.

Сыпучий продукт подается в шнековый транспортер, который перемещает его вдоль вращающегося барабана. Внутри верхнего барабана продукт перемещается спиральными выступами, а также нагревается и высушивается установленными в барабане ИК лампами. За счет ИК излучения прогревается протягиваемый через барабан воздух, который также подсушивает продукт и уносит частицы пыли в циклон. Затем продукт попадает в нижний барабан, в котором также перемещается спиральными выступами, охлаждается и подвергается воздействию излучения УФ ламп, под действием которого происходит его стерилизация. Обработанный продукт выходит через разгрузочное устройство и расфасовывается. Недостатком данного устройства является подача и перемешивание продукта в виде слоя, снижающее проникновение УФ излучения по всей глубине продукта и препятствующее его всесторонней обработке.The bulk product is fed into a screw conveyor, which moves it along a rotating drum. Inside the upper drum, the product moves with spiral protrusions, and is also heated and dried by IR lamps installed in the drum. Due to infrared radiation, the air drawn through the drum warms up, which also dries the product and carries dust particles into the cyclone. Then the product enters the lower drum, in which it also moves with spiral protrusions, is cooled and exposed to the radiation of UV lamps, under the influence of which it is sterilized. The processed product leaves through the unloading device and is packaged. The disadvantage of this device is the supply and mixing of the product in the form of a layer, which reduces the penetration of UV radiation throughout the depth of the product and prevents its comprehensive processing.

Известна также установка для обработки сыпучих продуктов облучением по патенту РФ 2157650, 07.06.99. Установка имеет рабочий орган в виде барабана, на стенках которого имеются перемещающие продукт выступы. Внутри барабана установлены кассеты с источниками ИК и УФ излучений. Установка снабжена устройством сбора инородных включений, на котором размещено загрузочное устройство. В барабан при помощи специального устройства подается воздух, служащий для удаления пыли и инородных включений методом аспирации. Из устройства подачи продукт подается в барабан, где одновременно движется в наполненной ячейке вверх по направлению вращения барабана, и к загрузочному устройству. По мере перемещения частицы продукта перекатываются и в падении поворачиваются разными сторонами по отношению к источникам ИК и УФ излучения, подвергаясь при этом сушке и обеззараживанию. Время пребывания продукта в зоне облучения регулируется углом наклона платформы.Also known installation for processing bulk products by irradiation according to the patent of the Russian Federation 2157650, 06/07/99. The installation has a working body in the form of a drum, on the walls of which there are protrusions moving the product. Inside the drum there are cassettes with sources of IR and UV radiation. The installation is equipped with a device for collecting foreign inclusions, on which the loading device is located. Air is supplied to the drum using a special device, which serves to remove dust and foreign matter by aspiration. From the feeding device, the product is fed into the drum, where it simultaneously moves upward in the filled cell in the direction of rotation of the drum, and to the loading device. As they move, the particles of the product roll over and in the fall they turn on different sides with respect to the sources of IR and UV radiation, being subjected to drying and disinfection. The residence time of the product in the irradiation zone is regulated by the angle of inclination of the platform.

Конструкция известного устройства, принятого за прототип предложенного изобретения, предусматривает перемешивание продукта, что позволяет облучать частицы сыпучего продукта более равномерно. Однако ей также присущи недостатки, свойственные отсутствию полного интенсивного перемешивания и описанные выше. Кроме того, группировка ламп в кассеты и их расположение в центре внутри барабана приводит к тому, что часть продукта, находящаяся на периферии, находится в зоне низкой интенсивности УФ излучения из-за удаленности от его источника. К тому же, расположение источников излучения непосредственно в рабочей зоне, приводит к неизбежному The design of the known device adopted for the prototype of the proposed invention provides for the mixing of the product, which allows you to irradiate the particles of the granular product more evenly. However, it also has inherent disadvantages inherent in the lack of full intensive mixing and described above. In addition, the grouping of lamps into cassettes and their location in the center inside the drum leads to the fact that part of the product located on the periphery is in the zone of low intensity of UV radiation due to the distance from its source. In addition, the location of radiation sources directly in the working area leads to the inevitable

загрязнению ламповых чехлов, снижению светового потока и дозы УФ облучения.contamination of lamp covers, reduction of luminous flux and dose of UV radiation.

Указанные недостатки известного устройства снижают эффективность обеззараживания сыпучих продуктов, а также создают сложности при эксплуатации установки из-за необходимости извлечения УФ источников (как правило, бактерицидных ламп) из барабана для удаления загрязнений с их поверхности.These disadvantages of the known device reduce the effectiveness of the disinfection of bulk products, and also create difficulties in the operation of the installation due to the need to remove UV sources (usually bactericidal lamps) from the drum to remove impurities from their surface.

В основу настоящего изобретения положена техническая задача создания способа и устройства для обеззараживания сыпучих продуктов, практически исключающих наличие необработанных частей продукта и обеспечивающих длительную сохранность продукта при его расфасовке или закладке на хранение.The present invention is based on the technical task of creating a method and device for the disinfection of bulk products, virtually eliminating the presence of unprocessed parts of the product and ensuring long-term safety of the product when it is packaged or stored.

Сущность изобретения состоит в том, что, способ обеззараживания сыпучих продуктов облучением заключается в загрузке продукта в рабочий орган, воздействии на него УФ излучением при одновременном перемешивании, выгрузке обработанного продукта из рабочего органа.The essence of the invention lies in the fact that the method of disinfecting bulk products by irradiation consists in loading the product into a working body, exposing it to UV radiation while stirring, unloading the processed product from the working body.

Согласно изобретению, во время воздействия УФ излучением и перемешивания, продукт поддерживают во взвешенном состоянии.According to the invention, during exposure to UV radiation and mixing, the product is maintained in suspension.

Получаемый при реализации предложенного способа технический результат заключается в повышении бактерицидной эффективности обработки.Obtained during the implementation of the proposed method, the technical result is to increase the bactericidal efficiency of the treatment.

Указанный технический результат достигается за счет введения дополнительного режима способа - поддержания частиц сыпучего продукта во взвешенном состоянии. За счет указанного режима, в сочетании с перемешиванием продукта, частицы вещества, находясь в разреженном состоянии и перемещаясь по всей рабочей зоне, подвергаются всестороннему воздействию УФ излучения, поворачиваясь под разными углами к источникам излучения и проходя в непосредственной близости от источников УФ в зоне высокой интенсивности. При этом частицы обрабатываются со всех сторон и получают необходимую дозу облучения, что повышает надежность и эффективность обеззараживания продукта по сравнению с прототипом.The specified technical result is achieved by introducing an additional mode of the method - maintaining particles of the granular product in suspension. Due to this mode, in combination with product mixing, the particles of the substance, being in a rarefied state and moving throughout the working area, are subjected to comprehensive UV radiation, turning at different angles to the radiation sources and passing in close proximity to UV sources in the high-intensity zone . In this case, the particles are processed from all sides and receive the necessary dose of radiation, which increases the reliability and effectiveness of the disinfection of the product compared to the prototype.

Сущность изобретения заключается также в том, что, установка для обеззараживания сыпучих продуктов УФ излучением содержит загрузочное и разгрузочные устройства, рабочий орган, оснащенный средством для перемешивания продукта, и источники УФ излучения.The essence of the invention also lies in the fact that the installation for the disinfection of bulk products by UV radiation contains loading and unloading devices, a working body equipped with means for mixing the product, and UV radiation sources.

Согласно изобретению, рабочий орган дополнительно содержит средство для поддержания частиц во взвешенном состоянии, а источники УФ излучения According to the invention, the working body further comprises a means for maintaining particles in suspension, and UV radiation sources

расположены вне рабочего органа и отделены от него плоским, прозрачным для УФ излучения, экраном, снабженным приспособлением для его очистки.located outside the working body and separated from it by a flat screen transparent to UV radiation, equipped with a device for cleaning it.

Технический результат, получаемый от реализации заявленного устройства, заключается в повышении бактерицидной эффективности обработки, а также упрощении эксплуатации установки.The technical result obtained from the implementation of the claimed device is to increase the bactericidal processing efficiency, as well as simplifying the operation of the installation.

Указанный результат, достигается за счет наличия в установке дополнительного узла - средства для поддержания частиц во взвешенном состоянии, которое наряду с системой перемешивания, позволяет организовать движение продукта в рабочем органе таким образом, что его разреженные частицы максимально приближаются к источникам бактерицидного излучения, поворачиваясь при этом под разными углами. Это способствует более эффективному облучению частиц, которые получают требуемую для обеззараживания дозу в полном объеме. Расположение источников излучения вне зоны распыления продукта и отделение от нее прозрачным для УФ, плоским экраном, предохраняет их от загрязнения частицами оседающей пыли, а снабжение экрана приспособлением для очистки значительно упрощает эксплуатацию установки и избавляет от необходимости извлекать и очищать лампы.This result is achieved due to the presence in the installation of an additional unit - a means for maintaining particles in suspension, which, along with the mixing system, allows you to organize the movement of the product in the working body in such a way that its rarefied particles are as close to the sources of bactericidal radiation, while turning from different angles. This contributes to a more effective irradiation of particles, which receive the required dose for disinfection in full. The location of radiation sources outside the spray zone of the product and separation from it by a UV-transparent flat screen protects them from contamination by particles of settling dust, and providing the screen with a cleaning device greatly simplifies the operation of the installation and eliminates the need to remove and clean the lamps.

Изобретение поясняется чертежом .The invention is illustrated in the drawing.

На чертеже показан вид установки для осуществления способа обработки сыпучих продуктов УФ излучением.The drawing shows a view of the installation for implementing the method of processing bulk products by UV radiation.

Установка включает загрузочное устройство 1, разгрузочное устройство 2, рабочий орган 3, внутри которого установлены средства 4, 5 для перемешивания и поддержания продукта во взвешенном состоянии соответственно. Верхний торец барабана закрыт плоским экраном 6. Над экраном помещены источники УФ излучения (бактерицидные лампы) 7. Контакты ламп соединены проводами с блоком ПРА 8. Экран оснащен приспособлением 9 для очистки, соединенным с приводом 10 и источником питания 11.The installation includes a loading device 1, an unloading device 2, a working body 3, inside which means 4, 5 are installed for mixing and maintaining the product in suspension, respectively. The upper end of the drum is covered by a flat screen 6. UV sources (bactericidal lamps) are placed above the screen 7. The lamp contacts are connected by wires to the ballast box 8. The screen is equipped with a cleaning device 9 connected to the drive 10 and a power source 11.

Установка для обработки сыпучих продуктов работает следующим образом. Через загрузочное устройство 1 подается обрабатываемый продукт, который затем поступает в неподвижный барабан 3, верх которого закрыт плоским экраном 6, выполненным из материала, пропускающего УФ излучение. Над экраном установлены бактерицидные УФ лампы 7. Внутри барабана установлены средства 4,5 для перемешивания и поддержании продукта во взвешенном состоянии, которые распыляют и перемешивают частицы продукта в Installation for processing bulk products is as follows. The processed product is fed through the loading device 1, which then enters the stationary drum 3, the top of which is covered by a flat screen 6 made of a material that transmits UV radiation. Bactericidal UV lamps are installed above the screen 7. Inside the drum, means 4,5 are installed for mixing and maintaining the product in suspension, which spray and mix the product particles into

объеме барабана и одновременно поддерживают их во взвешенном состоянии, не давая оседать. Сформированные таким образом потоки частиц подносятся к УФ лампам 7, под действием излучения которых происходит их обеззараживание. При воздушном перемешивании частицы поворачиваются под разными углами, что способствует более высокой эффективности уничтожения находящихся на них вредных микроорганизмов. Расположение ламп вне рабочей зоны предотвращает загрязнение ламповых чехлов без потерь светового потока, необходимого для обеззараживания, так как защитный экран 6, отделяющее лампы от рабочей зоны выполнен из материала, прозрачного для УФ (например, кварца). Экран снабжен приспособлением 9 для очистки, представляющем собой щетку, приводимую в движение электро - или гидроприводом 10 и соединенным с источником питания.the volume of the drum and at the same time support them in suspension, preventing them from settling. The particle flows thus formed are brought to UV lamps 7, under the influence of radiation of which they are disinfected. With air mixing, the particles rotate at different angles, which contributes to higher efficiency in the destruction of harmful microorganisms located on them. The location of the lamps outside the working area prevents the lamp covers from being contaminated without losing the light flux necessary for disinfection, since the protective screen 6 separating the lamps from the working area is made of a material that is transparent to UV (for example, quartz). The screen is equipped with a cleaning device 9, which is a brush driven by an electric or hydraulic actuator 10 and connected to a power source.

Пример конкретной реализации.An example of a specific implementation.

В установке подвергают обработке с целью обеззараживания сырье для производства пищевых смесей. Продукт загружается, барабан, имеющий габаритные размеры 1040×445×400 мм, сверху через специальный рукав. Верхний торец барабана закрыт плоским кварцевым стеклом. На стекле со стороны барабана установлено приспособление для механической очистки, которое представляет собой щетку -«дворник», приводимую в движение электроприводом по мере надобности очистки стекла.. Над стеклом установлены 10 бактерицидных ламп, в качестве которых используются ртутные газоразрядные лампы низкого давления типа ДБ-75 мощностью 75 Вт. Внутри барабана установлен вентилятор мощностью 0,5 кВт, создающий воздушные потоки, перемешивающие сырье. Частицы смеси поддерживаются во взвешенном состоянии за счет потоков воздуха, подаваемого снизу в барабан через специальный патрубок.In the installation, raw materials for the production of food mixtures are subjected to processing for the purpose of disinfection. The product is loaded, a drum having overall dimensions of 1040 × 445 × 400 mm, from above through a special sleeve. The upper end of the drum is covered with flat quartz glass. A device for mechanical cleaning is installed on the glass on the drum side, which is a brush - a “janitor”, driven by an electric drive as the glass needs cleaning. 10 bactericidal lamps are installed above the glass, which are used as low pressure mercury discharge lamps DB- 75 with a power of 75 watts. Inside the drum, a fan with a power of 0.5 kW is installed, creating air flows that mix the raw materials. Particles of the mixture are maintained in suspension due to the flow of air supplied from below into the drum through a special pipe.

При обработке продукта без поддержания его во взвешенном состоянии бактерицидная загрязненность по Staphylococcus aureus была снижена на 30% от первоначальной величины, однако установленный норматив достигнут не был. Применение способа и установки согласно изобретению позволили увеличить бактерицидную эффективность до 90%, что соответствует требуемым санитарным нормам, при той же мощности бактерицидного потока.When processing the product without maintaining it in suspension, the bactericidal contamination by Staphylococcus aureus was reduced by 30% of the initial value, but the established standard was not achieved. The use of the method and installation according to the invention allowed to increase the bactericidal efficiency up to 90%, which corresponds to the required sanitary standards, with the same bactericidal flow rate.

Claims

1. Installation for processing bulk products by irradiation, including loading and unloading devices, a working body equipped with means for mixing the product, and UV radiation sources, characterized in that it further comprises means for maintaining the product in suspension, and UV radiation sources are located outside the working body and separated from it by a flat transparent screen for UV radiation.

2. Installation according to claim 2, characterized in that the screen is equipped with a device for cleaning it.