Многосекционная вакуум-сублимационная сушилка со ступенчатым понижением давления

 

Изобретение относится к технике сублимационной сушки и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. В многосекционной вакуум-сублимационной сушилке со ступенчатым понижением давления, содержащей вакуумную камеру, вакуум-насос, десублиматор, нагреватели, вакуумная камера состоит из параллельно соединенных коллектором секций и подключенных к нему, последовательно соединяющихся секций, представляющих собой обечайку, имеющую поперечную перегородку, которая выполнена из теплопроводного материала и разделяет секцию на две полости, причем эти полости соединяются посредством патрубка с запирающим клапаном, а верхняя полость каждой секции снабжена дополнительно перегородкой, выполненной в виде жалюзи и патрубком с запирающим клапаном, установленным с возможностью подключения к десублиматору и вакуум-насосу. Изобретение позволяет снизить энергозатраты на сублимацию и десублимацию. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой промышленности.

Известен нагревательно-сушильный блок для сублимационной установки (а.с. N 922469, F 26 B 5/06, 1982), содержащий секции, последовательно установленные одна над другой. Недостатком данного устройства является необходимость применения герметичной камеры для проведения процесса сушки и использования нагревательных элементов в каждой секции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для сублимационной сушки (а.с. N 1430699 A1, F 26 B 5/06, 1988), содержащая вакуумную камеру, размещенные в ней конденсатор и нагреватель. Недостатком устройства является невозможность организации непрерывного процесса загрузки противней в сушилку и использование нагревательных элементов для каждого противня.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат на сублимацию и десублимацию.

Поставленная задача достигается тем, что в многосекционной вакуум-сублимационной сушилке со ступенчатым понижением давления, содержащей вакуумную камеру, вакуум-насос, десублиматор, нагреватели, вакуумная камера состоит из параллельно соединенных коллектором секций и подключенных к нему, последовательно соединяющихся секций, представляющих собой обечайку, имеющую поперечную перегородку, которая выполнена из теплопроводного материала и разделяет секцию на две полости, причем эти полости соединяются посредством патрубка с запирающим клапаном, а верхняя полость каждой секции снабжена дополнительно перегородкой, выполненной ввиде жалюзи и патрубком с запирающим клапаном, установленным с возможностью подключения к десублиматору и вакуум-насосу.

Изобретение иллюстрируется чертежом, на котором изображен разрез вакуумной камеры многосекционной вакуум-сублимационной сушилки со ступенчатым понижением давления.

Вакуумная камера состоит из секций 1, нагревателей 2, коллектора 3, при этом секция представляет собой обечайку 4 с перегородкой 5, выполненной из теплопроводного материала, разделяющей секцию на две полости 6 и 7, причем верхняя полость ограничивается съемной перегородкой 8, выполненной ввиде жалюзи, при этом полости секции соединяются посредством патрубка 9 с запирающим клапаном 10, а каждая секция снабжена патрубком 11 с запирающим клапаном 12.

Многосекционная вакуум-сублимационная сушилка со ступенчатым понижением давления работает следующим образом.

Циклическая загрузка секции осуществляется путем установки очередной секции с предварительно замороженным продуктом между коллектором и последовательно соединенными секциями, подключенными к десублиматору и вакуум-насосу.

После чего верхнюю секцию исключают из последовательно соединенной части вакуумной камеры переключением десублиматора и вакуум-насоса на нижестоящую секцию и закрытием соответствующих запирающих клапанов и жалюзи.

Исключенная секция подключается к параллельно соединенной части вакуумной камеры вместо секции с высохшим продуктом путем закрытия-открытия соответствующих жалюзи и запирающих клапанов.

Выгрузка высохшего продукта осуществляется из секции, отключенной от коллектора.

В процессе работы многосекционной вакуум-сублимационной сушилки со ступенчатым понижением давления регулирование давления в каждой секции осуществляется запорными клапанами таким образом, что оно повышается по мере их удаления от десублиматора и вакуум-насоса, при этом в паралелльно соединенных секциях давление выравнивается посредством коллектора.

Тепло- и массообмен в предлагаемой сушилке осуществляется следующим образом: пар, образовавшийся в параллельно соединенных секциях при подведении тепла к продукту, от внешних нагревателей под действием перепада давления между секциями перетекает в секцию с более низким давлением, при этом происходит теплообмен между поверхностью сублимации замороженного продукта, находящегося в секции с более низким давлением и насыщенным паром, через теплопроводящую перегородку, вследствие разности температур насыщенных паров. При этом на теплопроводящей перегородке происходит конденсация (десублимация) пара, а с поверхности замороженного продукта сублимация влаги, т.к. процесс конденсации экзотермический.

Аналогичные процессы конденсации-испарения происходят в период постоянной скорости сушки в каждой последовательно соединенной секции.

Формула изобретения

Многосекционная вакуум-сублимационная сушилка со ступенчатым понижением давления, содержащая вакуумную камеру, вакуум-насос, десублиматор, нагреватели, отличающаяся тем, что вакуумная камера состоит из параллельно соединенных коллектором секций и подключенных к нему, последовательно соединяющихся секций, представляющих собой обечайку, имеющую поперечную перегородку, которая выполнена из теплопроводного материала и разделяет секцию на две полости, причем эти полости соединяются посредством патрубка с запирающим клапаном, а верхняя полость каждой секции снабжена дополнительно перегородкой, выполненной в виде жалюзи, и патрубком с запирающим клапаном, установленным с возможностью подключения к десублиматору и вакуум-насосу.

РИСУНКИ

Рисунок 1