用于加热操作流体的设备和方法技术

本发明专利技术公开了一种用于加热操作流体的设备，所述的设备包括用于工作流体的闭合回路（18），所述的闭合回路（18）具有第一热交换器（10）和第二热交换器（20）以及位于二者之间的压缩机（22），所述的第一热交换器（10）具有用于连接到外部流体热源的热输入侧（34）和用于气化所述闭合回路中的工作流体的热输出侧（24），所述的压缩机（22）是蒸气压缩机，其适于压缩来自所述的第一热交换器（10）的气化的气态工作流体以形成较高压气态工作流体，所述的第二热交换器（20）具有用于接收并冷凝来自所述的压缩机的较高压气态工作流体的热输入侧（26）和用于加热外部操作流体的热输出侧（30）。本发明专利技术也公开了相应的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，并且其在油炸方法和油炸设备中具有特定应用，其具有高能效和低废热。本专利技术特别应用于制备零食食品，更特别地用于制备马铃薯片。
技术介绍
在许多工业处理过程中需要加热操作流体，并且通常希望提供具有最小的碳排放的高能效以实现加热的方法。例如，油炸处理通常用于生产多种不同的油炸食品。油炸特别是用于烹制例如马铃薯片的零食食品。在马铃薯片的制备中，在含有高温烹制油的油炸锅中烹制生马铃薯切片。需要热量将油加热并将其维持在需要的烹制温度。另外，这种油炸处理使马铃薯切片脱水并且产生大量的蒸气，产生的蒸气通常被设置在油炸锅上方的烟罩收集并被排放到空气中，或将所述的蒸气送到热氧化器以销毁挥发性物质。在零食食品制造中通常公认地希望降低油炸设备能量成本和产生的废热。但是，还必须确保油炸处理和设备仍生产出能满足消费者接受程度且大批量生产时能可靠且稳定地获得的高质量的产品给消费者。特别地，马铃薯片通常需要符合非常严格的用于相应产品的消费者可接受度标准，例如具有特定的水分和薯片中的油含量，以及需要的口味、感官和其它感官属性。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种，其特别应用于油炸方法和油炸设备，具有高能效并产生低废热。这样的设备和方法特别地用于例如零食食品、更特别地为马铃薯片的油炸食品以提供提高的能效并减少废热，特别是减少废蒸气的产生。·因此，本专利技术提供了一种用于加热操作流体的设备，所述的设备包括用于工作流体的闭合回路，所述的闭合回路具有第一热交换器和第二热交换器和位于二者之间的压缩机，所述的第一热交换器具有用于连接到外部流体热源的热输入侧和用于气化闭合回路中工作流体的热输出侧，所述的压缩机是蒸气压缩机，其适于压缩来自第一热交换器的气化的气态工作流体以形成较高压气态工作流体，所述的第二热交换器具有用于接收并冷凝来自压缩机的较高压气态工作流体的热输入侧，和用于加热外部操作流体的热输出侧。优选地，所述的设备还包括油再循环系统，其被连接到用于油炸食品的油炸锅，其中所述的第二热交换器的所述的热输出侧被连接到所述的油再循环系统，所述的油炸锅油构成了所述的外部操作流体。可选地，所述的设备还包括油炸锅上方的烟罩，所述的第一热交换器的热输入侧被连接到所述的烟罩，所述的烟罩适于收集在油炸处理过程中产生的蒸气，所述的蒸气构成了外部流体热源。通常地，所述的油炸锅具有被连接到所述的油再循环系统的入口端和出口端。所述的设备还包括用于驱动所述的压缩机的燃气发动机。所述的设备还包括第三热交换器，用于加热外部操作流体，所述的燃气发动机具有燃烧气体用排气装置，其被连接到所述的第三热交换器。可选地，所述的设备还包括发电机，其被连接到所述的燃气发动机以产生电力来驱动所述的压缩机。通常地，所述的燃气发动机是燃气轮机。所述的设备还可以包括收集罐，其用于从所述的第一热交换器收集外部流体热源的冷凝流体。本专利技术还提供了一种加热操作流体的方法，所述的方法包括以下步骤:1.通过来自第一热交换器的相对侧的外部流体热源的热输入来气化闭合回路的所述的第一热交换器的一侧内的工作流体；i1.沿所述的闭合回路将气化的气态工作流体输送到蒸气压缩机；ii1.在所述的蒸气压缩机中压缩所述的气化的气态工作流体以形成较高压气态工作流体；iv.沿所述的闭合回路将所述的较高压气态工作流体输送到所述的闭合回路的第二热交换器；V.在所述的第二热交换器的一侧冷凝所述的较高压气态工作流体，从而在所述的第二热交换器的相对侧加热外部工作流体；以及v1.沿所述的闭合回路将冷凝的工作流体输送到所述的第一热交换器。 所述的方法优选用于在油炸锅中油炸食品的方法，其中利用油炸锅的再循环的油炸锅油作为外部操作流体。所述的外部流体热源可以包括油炸处理过程中产生的蒸气。通常，所述的油炸锅具有被连接到油再循环系统的入口端及出口端。所述的食品可以包括零食食品，可选地为马铃薯片。优选地，所述的蒸气压缩机由燃气发动机驱动。可选地，所述的燃气发动机具有燃烧气体用排气装置，并且所述的排气装置被连接到用于加热所述的外部操作流体的第三热交换器。所述的燃气发动机可被连接到用于产生电力以驱动所述的压缩机的发电机。所述的燃气发动机可以是燃气轮机。所述的方法还可以包括从所述的第一热交换器收集外部流体热源的冷凝流体的步骤。附图说明现在参照附图仅通过示例的方式对本专利技术的实施例进行说明，其中:图1为根据本专利技术实施例的包括用于加热操作流体的设备的油炸设备的示意图。具体实施例参照图1，其显示了根据本专利技术第一实施例的包括用于加热操作流体的设备的油炸设备。油炸锅2是连续油炸锅，其中待油炸食品(通常为例如马铃薯片的零食食品)在油炸锅2的纵向上游端4被送入，烹制过的食品在油炸锅2的相对的纵向下游端6被移出。相应地，所述的烹制油沿着所述的油炸锅2从上游端或入口端4连续地流向下游端或出口端6。用于将油炸过的食品从油炸锅2的油中移出的输送机7被设置在出口端6。通常，油以175° C到182° C相对高的输入温度在上游端4或附近被送入，并以150° C到155° c相对低的温度在下游端6从油炸锅2连续地被移出。下游端6的出口 8连接到用于加 热油的第一热交换器10的第一侧9。来自第一热交换器10的第一侧9的输出线路12连接到油炸锅2的上游端4处的入口 14。这样形成了用于使油炸锅2中的油再循环的第一闭合回路16，再循环的油通过第一热交换器10被加热。工作流体的第二闭合回路18位于第一热交换器10的第二侧11。所述的工作流体在第二闭合回路18中在液体和气体之间发生相变，反之亦然。通常，所述的工作流体可以包括水、制冷剂，例如有机制冷剂，或其沸点在下文所述的需要的温度范围中的任何其它适合的工作流体。例如，工作流体可以是二氧化碳。通常，所述的沸点小于125° C，其是蒸气进入第一热交换器10中以便气化工作流体的通常的输入温度。在第二闭合回路18中，设置有第二热交换器20和压缩机22，通常为机械型蒸气压缩机22。在第一热交换器10的第二侧11的输出侧24处，液体工作流体离开并沿着管道25被送入到第二热交换器20的第一侧28的输入侧26。液体形式的工作流体穿过所述的第二热交换器20的第一侧28，工作流体在此被气化，输出侧30将气化的工作流体送入到压缩机22。压缩机22压缩所述的蒸气到升高的温度和压力。然后，蒸气形式的工作流体在升高的压力和温度下沿着输出管道32从压缩机22被送入到第一热交换器10的第二侧11的输入侧34。在第二热交换器20的第二侧35有用于蒸气形式的流体热源的至少一个输入侧36，以及用于水的形式的冷凝物的输出侧38。所述的流体热源在所述的第二热交换器20的所述的第二侧35经历相变，从气体变为液体，使用生成的被释放的潜热以及由流体热源的被升高的输入温度所引起的热传递，使经过所述的第二热交换器20的第一侧28的工作流体气化。在输出侧38冷凝的工作流体被收集到冷凝液收集罐40中。如下文所述的，蒸气来自于所述的油炸锅蒸气，从油炸锅蒸气回收的冷凝水被收集在收集罐40中然后可以形成供应水，其可以被用于制造厂内或在生产过程中的其它地方，例如用于洗涤用来形成马铃薯片的马铃薯以补偿或减少工厂的淡水消耗。回收的水还可以利用市售的冷却设备进一步被冷却到室温。烟罩44被设置在所述的油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾哈迈德·纳迪姆·卡恩，基思·罗伯特·约翰逊，尼科·范德卡斯蒂尔，
申请(专利权)人：福瑞托雷贸易公司股份有限公司，
类型：
国别省市：