Сушилка

 

Использование: в пищевой и химической промышленностях для сушки небольших партий овощей и фруктов, преимущественно в бытовых условиях. Сущность изобретения: греющие плиты 3 сушилки снабжены упорными поясами, контактирующими по периметру с внутренней поверхностью сушильной камеры 1. Поглотитель влаги выполнен в виде адсорбера 20 с теплоизолированным корпусом, горизонтальными трубами 25, в части которых размещены нагревательные элементы, решеткой 28, размещенной над днищем. Корпус адсорбера дополнительно содержит два короба 33 и 34, внутренний объем которых сообщается с горизонтальными трубами 25, в одном коробе установлен вентилятор 35, а другой сообщается с атмосферой, адсорбер подключен к вакуумному насосу 32. 3 ил.

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к конструкциям сублимационных сушилок и может быть использовано для сушки небольших партий овощей и фруктов, преимущественно в бытовых условиях, а также в пищевой и химической промышленности.

При использовании сублимационных сушилок в бытовых условиях особенно важны такие требования как малогабаритность, простота в обслуживании, малый вес, высокое качество готового продукта и необязательность предварительного замораживания перерабатываемого материала.

Известно устройство для непрерывной сублимационной сушки влажных материалов, включающее корпус высокого давления, который окружает вакуумную сушильную камеру и в нижней части соединен при помощи перекрываемых отверстий с конденсационными камерами [1] Сушилка сложна в эксплуатации, имеет большие габариты, обладает высокой металлоемкостью, требует предварительного замораживания высушиваемого продукта.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является установка для сублимационной сушки материалов, включающая сублимационную камеру, снабженную ребрами жесткости, блоком полых греющих плит, выполненных со сквозными окнами, и трубчатыми вставками, установленными перпендикулярно плоскости плит, и расположенными над ними противнями, а также присоединенный к камере конденсатор-вымораживатель [2] Данная установка благодаря прямоугольной камере и высокоэффективными греющим плитам имеет малые габариты и довольно простую конструкцию. Недостатком этой установки является сравнительно высокая металлоемкость из-за наличия ребер жесткости, а также необходимость предварительного замораживания исходного продукта.

Известно, что наиболее высокое качество готового продукта обеспечивается при сублимационной сушке в режиме самозамораживания продукта, что требует в начальный период сушки незамороженного продукта отвода и поглощения больших количеств пара и тепла, что в свою очередь требует резкого повышения мощности конденсаторов-вымораживателей. Поэтому существующие сублимационные сушилки чаще всего не работают в режиме самовымораживания, так как это приводит к значительному повышению энергоемкости установки.

Задача, решаемая заявляемым техническим решением, заключается в повышении качества высушиваемых продуктов, снижения энергоемкости и повышения надежности сушилки при одновременном снижении ее веса.

Поставленная задача решается за счет того, что в сушилке, содержащей сублимационную камеру с размещенными в ней греющими плитами, с внутренними каналами, сквозными окнами и трубчатыми вставками, установленными перпендикулярно плоскости плит, противни и поглотитель влаги, подключенный к камере, нагревательные элементы, греющие плиты снабжены упорными поясами, контактирующими по периметру с внутренней поверхностью камеры, а поглотитель влаги выполнен в виде адсорбера с теплоизолированным корпусом и размещенными в нем горизонтальными трубами, в части из которых установлены нагревательные элементы, а над днищем корпуса расположена решетка, при этом корпус адсорбера дополнительно содержит два короба, размещенных на его торцевых поверхностях, внутренний объем которых сообщается с горизонтальными трубами, причем в одном коробе установлен вентилятор, другой сообщен с атмосферой, а сам адсорбер подключен к вакуумнасосу.

Адсорбер наиболее полно удовлетворяет сублимационной сушке овощей и фруктов в режиме самовымораживания. Он обеспечивает высокое качество высушиваемых продуктов, так как в первоначальный момент адсорбер имеет высокую скорость поглощения водяных паров (когда их выделяется максимальное количество) и существенно меньшую скорость сорбции в конце процесса, когда количество выделяющихся паров существенно меньше.

То, что греющие плиты снабжены упорными поясами, контактирующими по периметру с внутренней поверхностью камеры, обеспечивает надежность сушилки, снижает ее металлоемкость. Именно такое выполнение греющих плит обеспечивает то, что они выполняют не только свою основную функцию, но и функцию ребер жесткости, предотвращают деформацию сублимационной камеры под действием вакуума, т.е. греющие плиты приобретают новое свойство.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая сушилка имеет следующие отличительные признаки: греющие плиты снабжены упорными поясами, контактирующими по периметру с внутренней поверхностью камеры; поглотитель влаги выполнен в виде адсорбера с теплоизолированным корпусом; в адсорбере размещены горизонтальные трубы, в части из которых установлены нагревательные элементы; над днищем корпуса расположена решетка; корпус адсорбера дополнительно содержит два короба размещенных на его торцевых поверхностях, внутренний объем которых сообщается с горизонтальными трубами; в одном из коробов установлен вентилятор, другой сообщен с атмосферой; адсорбер подключен к вакуумному насосу.

Таким образом, предлагаемая сушилка соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями не выявило предложенной совокупности отличительных признаков. Только благодаря совокупности отличительных признаков, явным образом не следующих из уровня техники, предлагаемая сушилка обладает новыми свойствами, позволяющими решить поставленную задачу. Это позволяет сделать вывод о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена сушилка, общий вид; на фиг. 2 укрупненно показано примыкание греющих плит к корпусу сушильной камеры (узел I на фиг. 1); на фиг. 3 разрез А-А на фиг. 1.

Сушилка состоит из сушильной камеры 1, в которой размещены противни 2 на съемных греющих плитах 3, состоящих из верхней и нижней диафрагмы 4 и 5, приваренных к поясу 6 с трубками 7 и 8 для подвода горячей и отвода отработавшей воды, соединенных с коллекторами 9 и 10. Между диафрагмами 4 и 5 вварены перегородки 11 и 12, регулирующие распределение горячей воды в объеме греющих плит. В центре греющих плит 3 выполнены отверстия 13 для отвода паров, выделяющихся из продукта при сушке.

Греющие плиты своими поясами 6 плотно прилегают к боковой 14 и задней 15 стенкам сушильной камеры 1. Торцевыми поверхностями греющие плиты упираются в съемные упоры 16, закрепленные на фланцах 7 сушильной камеры 1. Сушильная камера 1 герметизируется дверью 18. Дно сушильной камеры одновременно является верхней стенкой адсорбера 20, в нем имеется отверстие 21 со сдвигающейся крышкой 22.

Адсорбер 20 содержит прямоугольную емкость 23, изолированную от корпуса сушилки теплоизолирующими плитами 24. Емкость 23 имеет горизонтально расположенные трубки, приваренные к корпусу, для электронагревателей 26 и полые для воздушного охлаждения адсорбента 25. Над днищем корпуса адсорбера 20 расположена решетка 28, являющаяся дном прямоугольной емкости 23. В емкость 23 на решетку 28 засыпается адсорбент 27. В верхней части емкости 23, свободной от адсорбента 27, выполнен патрубок 29 со сдвигающейся крышкой 30, а в нижней части емкости 23 между решеткой и теплоизоляцией 24 подведен трубопровод 31, соединенный с вакуумным насосом 32.

На боковых поверхностях корпуса адсорбера 20, соединенных с патрубками 25 и 26, размещены два короба 33 и 34, в одном из которых размещен вентилятор 35, а в другой выполнен сообщающимся посредством щели 36 с атмосферой рабочего помещения.

Сушилка работает следующим образом.

Открывают дверь 18 и противни 2 с загруженными в них свежими или заранее замороженными продуктами устанавливают на греющие плиты 3. Сдвигают крышку 22, закрывают дверь 18 и включают вакуумный насос 32. В объеме сушильной камеры 1 и адсорбера создается необходимое разряжение, достаточное для начала испарения влаги, находящейся в продукте. Под действием разряжения стенки 14 и 15 сушильной камеры, а также дверь 18 начинают упруго деформироваться и упираются в пояса 6 греющих плит 3, которые принимают на себя нагрузку и предотвращают необратимую деформацию стенок сушильной камеры (т.е. выполняют функцию ребер жесткости).

При загрузке в противни заранее замороженного продукта сразу же после включения вакуумного насоса 32 в греющие плиты 3 через коллектор 10 подают горячую воду. Пары, образующиеся от испарения воды продукта, поступают через отверстие 21 в адсорбер 20 и поглощаются адсорбентом 27, а инертные газы и воздух через трубопровод 31 откачиваются вакуумным насосом 32.

При загрузке в противни незамороженного продукта сразу же после достижения необходимого разряжения начинается бурное испарение влаги без подвода тепла от греющих плит 3 за счет тепла, содержащегося в самом продукте. И так как скорость поглощения влаги адсорбентом очень высока, то тепла на испарение забирается из продукта так много, что наступает режим скоростного самозамораживания продукта, наиболее благоприятный режим для сохранения исходных свойств широкого ряда сельскохозяйственных продуктов. После достижения режима самозамораживания в греющие плиты 3 подают горячую воду.

По окончании сушки отключают вакуумный насос 32, открывают дверь 18, извлекают противни 2 с высушенными продуктами, закрывают крышкой 22 отверстие 21, открывают крышку 30 патрубка 29 и выключают электронагреватели, размещенные в трубках 25. Адсорбент 27 нагревается и начинается процесс его регенерации. Образующиеся при этом пары воды выбрасываются из адсорбера 20 через патрубок 29. По окончании регенерации адсорбента 27 электронагреватель 26, находящийся в трубках, приваренных к корпусу адсорбера 20, отключают и включают вентилятор 35, который подает воздух из помещения через полые трубки 25, охлаждая адсорбент. После охлаждения адсорбента 27 отключают вентилятор 35, и сушилка готова для начала сушки следующей партии продукта.

Установка малогабаритна, имеет небольшой вес, удобна в эксплуатации и позволяет получить высушенный продукт высокого качества, особенно при работе в режиме самозамораживания.

Формула изобретения

СУШИЛКА, содержащая сублимационную камеру с размещенными в ней греющими плитами с внутренними каналами, сквозными окнами и трубчатыми вставками, установленными перпендикулярно к плоскости плит, противни и поглотитель влаги, подключенный к камере, нагревательные элементы, отличающаяся тем, что греющие плиты снабжены упорными поясами, контактирующими по периметру с внутренней поверхностью камеры, а поглотитель влаги выполнен в виде адсорбера с теплоизолированным корпусом и размещенными в нем горизонтальными трубами, в части из которых установлены нагревательные элементы, а над днищем корпуса расположена решетка, при этом корпус адсорбера дополнительно содержит два короба, размещенныхна его торцевых поверхностях, внутренний объем которых сообщается с горизонтальными трубами, причем в одном коробе установлен вентилятор, другой сообщен с атмосферой, а сам адсорбер подключен к вакуум-насосу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3