Устройство для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов
Изобретение относится к устройствам для сушки частиц в псевдоожиженном слое и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности для обработки микробного синтеза. Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергозатрат. Устройство содержит корпус 1 с отверстиями, встроенные в него газораспределительные решетки 2, узлы подачи 3 и выгрузки 4 продукта, газоходы 6 и 7 и датчик 11 температуры, при этом поверхность рещетки 2 со стороны подачи теплоносителя и боковая поверхность ее отверстий покрыты токопроводящей пленкой с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления менее 0,4%/К, электроизолированной от решетки и окружающей среды и соединенной посредством электродов 9 через регулятор напряжения с источником тока, а датчик 11 установлен на поверхности решетки. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1441142 А 1 (50 4 Е 26 В 3/08, С 12 lV! 1/04
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4221329/28-13 (22) 01.04.87 (46) 30.11.88. Бюл. № 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт и Агропром ГССР (72) М. Е. Цел ьнер, М. И. Зауташвили, М. 3. Перадзе, Е. Ф. Андреев, И. П. Правдин и Г. Д. Хвтисиашвили (53) 631.036 (088.8) (56) А. С. Гинзбург и др. Сушка пищевых продуктов в кипящем слое. М.: Пищевая промышленность, 1966 г, с. 187. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ В ПСЕВДООЖИЖЕННОМ СЛОЕ ТЕРМОЛАБИЛ ЬНЫХ ПРОДУКТОВ (57) Изобретение относится к устройствам для сушки частиц в псевдоожиженном слое и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности для обработки микробного синтеза. Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергозатрат. Устройство содержит корпус 1 с отверстиями, встроенные в него газораспределительные решетки 2, узлы подачи 3 и выгрузки 4 продукта, газоходы 6 и 7 и датчик 11 температуры, при этом поверхность решетки 2 со стороны подачи теплоносителя и боковая поверхность ее отверстий покрыты токопроводящей пленкой с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления менее 0,4%/К, электроизолированной от решетки и окружающей среды и соединенной посредством электродов 9 через регулятор напряжения с источником тока, а датчик 11 установлен на поверхности решетки. 1 ил.
1441142
10
Изобретение относится к устройствам для сушки частиц в псевдоожиженном слое и может быть использовано, в частности, для обработки продуктов микробного синтеза в пищевой и микробиологической промышленностити.
Цель изобретения — повышение качества продукта и снижение энергозатрат.
На чертеже представлено устройство, общий вид.
Установка содержит корпус 1 с встроенной в него газораспределительной решеткой 2 с отверстиями, узел 3 подачи и узел 4 выгрузки высушиваемого продукта 5, а также газоходы 6 и 7 для входа и выхода теплоносителя. Решетка 2 со стороны подачи теплоносителя и газораспределительные отверстия покрыты токопроводящей пленкой 8 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, электроизолированной от решетки 2 и окружающей среды тонким слоем лака. Газораспределительная решетка 2 посредством электродов 9 соединена через регулятор 10 напряжения с источником электрического тока. Электроизолирующая пленка выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности.
На поверхности газораспределительной решетки находится датчик 11 температуры, позволяющий устанавливать с помощью регулятора напряжения исходную заданную температуру сушки.
С учетом величины энергозатрат и необходимой точности стабилизации температуры в потоке теплоносителя величина отрицательного температурного коэффициента сопротивления пленки выбирается ниже
0,4 /К.
Устройство для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов работает следующим образом.
Перед началом сушки через газоход 6 для входа теплоносителя подается теплоноситель, предварительно нагретый на 1 — 5 С ниже заданной температуры сушки. Пройдя через газораспределительную решетку 2, теплоноситель через газоход 7 для выхода теплоносителя удаляется из корпуса 1. После прогрева устройства регулятором 10 напряжения электрического тока доводят температуру теплоносителя до заданной.
В процессе сушки через узел 3 подачи высушиваемого продукта последний попадает в псевдоожиженный слой, а после сушки удаляется из корпуса 1 через узел 4 выгрузки высушенного продукта.
Токопроводящая пленка 8 за счет отрицательного температурного коэффициента сопротивления обеспечивает самосогласованно стабилизацию температуры теплоносителя во всем его поперечном сечении, проходящем через распределительную решетку. Так, в случае снижения темпе15
55 ратуры теплоносителя во всем сечении его потока или его отдельных локальных частей температура пленки будет стремиться к снижению, что вызовет увеличение ее омического сопротивления, увеличение мощности нагревания пленки в целом или в данном локальном участке, что приведет к повышению температуры пленки до заданного значения.
Любое повышение температуры теплоносителя ведет к уменьшению омического сспротивления пленки, к понижению температуры теплоносителя и ее стабилизации.
В процессе исследований было установлено, что использование пленочного нагревателя целесообразно при отрицательном коэффициенте термического сопротивления менее 0,4Я/К. При величине коэффициента более 0,4Я/К с увеличением температуры токопроводящей пленки мощность нагревателя возрастает, что ведет к дальнейшему повышению ее температуры и не позволяет стабилизировать заданную температуру. При величине температурного коэффициента
0,4ОО/К изменение температуры не влияет на изменение омического сопротивления токопроводящей пленки и эффект термостабилизации пленки также не достигается.
При использовании пленочного нагревателя с отрицательным коэффициентом термического сопротивления менее 0,4О/К высокое качество регулирования достигается путем исключения локальных перегревов и переохлаждений потоков воздуха вследствие неравномерности его расхода через отверстия и различной влажности продукта за счет того, что полупроводниковые пленки имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, по абсолютной величине в 10 — 20 раз больший, чем у металлов.
В процессе сушки известным способом отклонение температуры по поверхности газораспределительной решетки от заданной достигает +11,4 С, а при использовании пленочных нагревателей, нанесенных на газораспределительную решетку, 0,9 С.
Использование пленочных нагревателей в сравнении с методом сушки в кипящем слое позволяет снизить потери каратиноидов при сушке выжимок плодов облепихи с 29,3 до 5,4О и протеина при сушке белкового кормового концентрата из виноградных выжимок с 23,4 до 5,2О.
Токопроводящие пленки устойчивы при нагревании на воздухе до 250 С и не разрушаются в воде. Они хорошо закрепляются на очищенной или специальной поверхности, характеризуются высокой механической прочностью и химической устойчивостью.
Удельное поверхностное сопротивление пленки линейно зависит от ее толщины. Пленки устойчивы к воздействию электрического тока, они выдерживают напряжение
1441142
Формула изобретения
Составитель В. Чельцов
Редактор А. Огар Техред И. Верес Корректор А. Обручар
Заказ 6108/40 Тираж 642 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 до 5000 В/см, плотность тока до 50 А/мм, удельную мощность до 15 Вт/см . Для нагревания изделий до 200 — 400 С достаточной является мощность в 1 Вт/см . Толщина токопроводящей пленки составляет
0,5 — 2 мкм. При нанесении пленки на стекло при ее толщине 2 мкм прозрачность стекла снижается на 5 — 10Я.
Нанесение токопроводящей пленки осуществляют в печи камерного типа при температуре порядка 580 С из вмонтированного в печь пульверизатора. Проверку на сопротивление осуществляют с помощью омметра.
Хорошим изоляционным материалом является лак, который наносят из пульверизатора. Пленку лака высушивают в течение 4 ч при комнатной температуре и затем в течение 2 ч при 100 С.
В качестве электродов использовали силикатно-серебряные шинки, на которых закрепляли съемные металлические контакты для присоединения к источнику электрического тока.
Таким образом, использование устройства для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов позволяет повысить качество высушиваемых продуктов за счет выравнивания температуры по всей поверхности газораспределительной решетки, снизить энергозатраты за счет стабилизации температуры и повышения коэффициента полезного действия. Кроме того, малая инерционность, возможность изменения в широком интервале температуры нагревания и чувствительность омического сопротивления к изменениям температур позволяют использовать пленки в качестве терморегуляторов в широком диапазоне температуры нагревания.
Пленки обеспечивают безопасность в работе с легковоспламеняющимися компонентами; с их помощью можно создавать нагреватели сложной конфигурации.
Устройство для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов, содержащее корпус с встроенной в него газораспределительной решеткой, узлы подачи и выгрузки высушиваемых продуктов, газоходы для входа и выхода теплоносителя
20 и датчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества продукта и снижения энергозатрат, поверхность решетки со стороны подачи теплоносителя и боковая поверхность ее отверстий покрыты токопроводящей пленкой с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления менее 0,4Я/К, электроизолированной от решетки и окружающей среды и соединенной посредством электродов через регулятор напряжения с источником тока, а датчик температуры установлен на поверхности решетки.
