Способ сублимационной сушки жидких продуктов и сушилка для его осуществления

 

Использование: в сушильной технике, в химической, фармацевтической, пищевой и микробиологической отраслях промышленности. Сущность изобретения: в процессе работы создают теплообмен между инертным теплоносителем, расположенным в зоне намораживания продукта, и инертным носителем, расположенным в зоне сушки продукта, путем циркулирующего между ними теплоносителя, а в сушилке подпружиненные держатели снабжены торцевыми крышками, установленными посредством подпружиненных штоков с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно оси ротора и содержащими полость, втутри которой смонтированы клапаны, соединенную с полостью неподвижного вала, причем штоки контактируют с неподвижными копирами, установленными в корпусе, а валки установлены на своих полых осях с возможностью вращения, при этом намораживатель выполнен в виде ротора, а полости валков намораживателя посредством гибких трубопроводов соединены последовательно и образуют круговую замкнутую полость. 2 с и 1 з. п. ф-лыф, 6 ил.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в химической, фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известна установка для вакуум-сублимационной сушки жидких и пастообразных продуктов, содержащая сушильную камеру, подключенную к системе вакуумирования и удаления паров, расположенный внутри камеры валок с нанесенным на него слоем высушиваемого материала и размещенные над валками нагреватели [1] .

Недостатком данной установки являются значительные затраты на предварительное замораживание.

Известна установка для вакуум-сублимационной сушки термочувствительных материалов, содержащая сушильную камеру, подключенную к системе вакуумирования, намораживатель высушиваемого материала, транспортирующее устройство [2] .

Недостатком известной установки является необходимость значительных энергозатрат на замораживание слоя продукта на шары в намораживателе.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является вакуум-сублимационная установка непрерывного действия, содержащая сушильную камеру с загрузочным и разгрузочным шлюзовыми затворами, размещенное внутри камеры транспортирующее устройство, несущее съемные валки с слоем высушиваемого материала [3] .

Недостатком данной установки является предварительное намораживание продукта, что приводит к большим энергозатратам.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что по способу сублимационной сушки жидких продуктов, включающему намораживание жидкого продукта на полые валки в зоне намораживания и их последующий двухсторонний нагрев в зоне сушки источниками ИК-нагрева и дополнительным источником тепла, расположенным в полости валков, в качестве дополнительного источника тепла используют промежуточный теплоноситель, при этом указанный теплоноситель непрерывно перемещают из полости валков, расположенных в зоне намораживания, в полости валков, расположенных в зоне сушки, и обратно, а в сушилке для осуществления способа, содержащей намораживатель, сушильную камеру с загрузочными и разгрузочными шлюзовыми затворами, размещенное внутри камеры транспортирующее устройство, включающее неподвижный вал, ротор и радиально подпружиненные держателями съемные полые валки, перфорированный цилиндр, а также источники ИК-нагрева, держатели снабжены установленными с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно оси ротора торцевыми крышками с подпружиненными штоками, при этом неподвижный вал и крышки имеют полости, сообщенные между собой и полостью валков, в полости крышек размещены клапаны, а в корпусе в контакте с подпружиненными штоками установлены неподвижные копиры, при этом намораживатель также содержит ротор, а полости валков, находящихся в сушильной камере, сообщены последовательно посредством гибких трубопроводов с образованием круговой замкнутой полости.

Положительный эффект при осуществлении предлагаемого изобретения достигается за счет снижения энергозатрат.

На фиг. 1 изображен продольный разрез предлагаемой сушилки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел присоединения валков к держателям; на фиг. 5 - узел I на фиг. 1; на фиг. 6 - узел II на фиг. 1.

Сушилка для осуществления способа состоит из сушильной камеры 1 с патрубком 2 для отвода паров, включающей ситовый цилиндр 3, ротор 4, установленный на неподвижном валу 5 и состоящий из держателей 6 с торцевыми крышками 7 с подпружиненными штоками 8, имеющими клапаны 9, контактирующие с копирами 10, валков 11, установленных на своих полых осях 12 с клапанами 13, намораживателя 14 с ротором 15, установленного на неподвижном валу 16, гибких трубопроводов 17 с обратными клапанами 18, патрубка 19 для ввода жидкого продукта, шиберов 20, 21, шлюзового затвора 22, источников ИК-нагрева 23.

Сушилка работает следующим образом.

Валки 11 с намороженным продуктом поступают в сушильную камеру 1, закрепляются в держателях 6 с торцевыми крышками 7 и движутся при вращении ротора 4 по ситовому цилиндру 3, при этом продукт сушится под действием источников ИК-нагрева 23.

Одновременно в намораживатель 14 поступают чистые валки 11, которые также зажимаются в держателях 6 с торцевыми крышками 7. При повороте роторов 4, 15 копирами 10 сначала плотно прижимаются крышки 7 к полым осям 12, а затем открываются клапаны 9, 13, соединяя полости крышек 7 и валков 11, при этом полости валков 11 в намораживателе 14 и сушильной камере 1 соединяются последовательно посpедством гибких трубопроводов 17 с клапанами 18 с полостями неподвижных валок 5, 16 и по этой замкнутой полости насосом (не показан) осуществляют циркуляцию теплоносителя (например, этиловый спирт).

При циркуляции теплоносителя отбирается тепло от жидкого продукта в намораживателе 14 и передается продукту в сушильной камере 1, при этом в намораживателе на валки 11 намораживается слой продукта, а в сушильной камере часть продукта высыхает.

Намораживатель отделен от сушильной камеры посредством шиберов 20, 21. Замкнутая полость постоянно образуется таким образом с помощью гибких трубопроводов 17 с клапанами 18 для предотвращения обратного хода жидкости и полостей неподвижных валов 5, 16, что циркулирующий теплоноситель движется навстречу движения валков.

В намораживатель 14 жидкий продукт подают через патрубок 19.

Сухой продукт из сушильной камеры 1 выгружается через шлюзовой затвор 22.

Преимущество предлагаемых способа и сушилки для его осуществления по сравнению с прототипом достигается за счет того, что создают теплообмен между инертным носителем, расположенным в зоне сушки продукта, и инертным носителем, расположенным в намораживателе, путем циркулирующего между ними теплоносителя, что позволяет намораживать продукт за счет использования тепла на сушку, а это снижает энергозатраты. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 877267, кл. F 26 B 5/06, опублик. 1981.

2. Авторское свидетельство СССР N 1278554, кл. F 26 B 5/06, опублик. 1986.

3. Авторское свидетельство СССР N 1408172, кл. F 26 B 5/06, опублик. 1988.

Формула изобретения

1. Способ сублимационной сушки жидких продуктов, включающий намораживание жидкого продукта на полые валки в зоне намораживания и их последующий двусторонний нагрев в зоне сушки источниками ИК-нагрева и дополнительным источником тепла, расположенным в полости валков, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, в качестве дополнительного источника тепла используют промежуточный теплоноситель, который непрерывно перемещают из полости валков, расположенных в зоне намораживания, в полости валков, расположенных в зоне сушки, и обратно.

2. Сушилка для сублимационной сушки жидких продуктов, содержащая намораживатель, сушильную камеру с загрузочными и разгрузочными шлюзовыми затворами, размещенное внутри камеры транспортирующее устройство, включающее неподвижный вал, ротор, радиально подпружиненные держателями съемные валки, перфорированный цилиндр, а также источники ИК-нагрева, отличающаяся тем, что держатели снабжены установленными с возможностью возвратно-поступательного движения параллельно оси ротора торцевыми крышками с подпружиненными штоками, при этом неподвижный вал и крышки имеют полости, сообщенные между собой и полостями валков, в полости крышек размещены клапаны, а в корпусе в контакте с подпружиненными штоками установлены неподвижные копиры.

3. Сушилка по п. 2, отличающаяся тем, что намораживатель также содержит ротор, а полости валков, находящихся в сушильной камере, сообщены последовательно посредством гибких трубопроводов с образованием круговой замкнутой полости.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6