Барабанная сушилка периодического действия

 

Изобретение предназначено для применения в сушке растительной продукции - овощей, ягод, фруктов, лекарственных растений, трав и позволяет обеспечить оптимальные режимы проведения процесса сушки. Устройство включает две камеры, соединенные между собой и открытые с противоположных сторон. В первой камере от открытого конца ее расположены нагнетательный вентилятор, перепускной клапан, диафрагма, изменяющая площадь поперечного сечения камеры в месте ее установки, и нагреватель. Во второй камере расположен вращающийся барабан, выполненный из перфорированного материала с размещенной в нем растительной продукцией, подвергаемой сушке, и отделенный от стенок камеры эластичными прокладками. Одна из прокладок закреплена с зазором между ней и барабаном таким образом, что величина этого зазора может регулироваться из-за пределов сушилки. Выходная часть второй камеры, выполненная в виде газового холодильника, размещена внутри первой камеры. На выходе второй камеры размещено средство обнаружения конденсата. Тепловой режим сушки контролируется в каждой камере двумя средствами контроля температуры. Техническим результатом изобретения является обеспечение контроля процесса сушки и снижение энергозатрат. 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к сушильной технике, в частности к сушилкам растительной продукции - овощи, ягоды, фрукты, лекарственные растения, травы и т.д.

Известны устройства сушки барабанного типа, содержащие открытую с обеих сторон камеру, внутри которой размещены вентилятор и нагреватель, формирующие поток воздуха - осушителя, в котором расположен вращающийся барабан, выполненный из перфорированного материала и заполненный высушиваемым продуктом. Поток осушителя, прошедший через барабан, выводится за пределы камеры [1] . Поддержание оптимального режима сушки продукта обеспечивается управлением температурой и скоростью потока осушителя, а также скоростью вращения барабана.

Недостатком известных устройств является отсутствие возможности контроля степени высушивания продукта в процессе сушки. Это ведет к необходимости периодических остановок устройства, частичного его охлаждения с целью изъятия из барабана образцов продукта, что снижает эксплуатационные характеристики известных устройств.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее две соединенные между собой и открытые с другой стороны камеры, в первой из которых у открытого конца размещен нагнетательный вентилятор, в противоположном конце - нагреватель, а во второй камере размещен вращающийся барабан, выполненный из перфорированного материала и загруженный обрабатываемой продукцией, причем вращение барабана производится от закрепленной на нем крыльчатки, размещенной в потоке подаваемого из первой камеры осушителя [2].

Однако известное устройство также не обеспечивает возможность контроля процесса сушки и, кроме того, имеет высокий уровень энергозатрат, что связано с необходимостью формирования в первой камере потока осушителя такой плотности, которая обеспечивала бы не только процесс сушки, а и вращение загруженного продукцией барабана.

Целью предлагаемого изобретения является обеспечение контроля процесса сушки продукции и снижение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что известная сушилка, содержащая две соединенные между собой и открытые с другой стороны камеры, в первой из которых у открытого конца размещен нагнетательный вентилятор, в противоположном конце - нагреватель, а во второй камере размещен вращающийся перфорированный барабан, дополнительно снабжена расположенными в первой камере между вентилятором и нагревателем перепускным клапаном и диафрагмой, изменяющей площадь поперечного сечения этой камеры, а часть второй камеры, расположенная между барабаном и выходным концом, размещена внутри первой камеры между вентилятором и перепускным клапаном, причем открытый конец второй камеры снабжен средством обнаружения конденсата.

Предлагаемая барабанная сушилка предназначена для эксплуатации ее, в зависимости от объема барабана, как в малых индивидуальных хозяйствах, так и в крупномасштабных объединениях производителей сухой растительной продукции.

Заявителю и авторам не известны технические решения, включающие признаки, изложенные в отличительной части формулы изобретения, поэтому заявляемая барабанная сушилка периодического действия обладает существенными отличиями.

На чертеже схематически представлен продольный разрез заявляемого устройства.

Барабанная сушилка периодического действия включает корпус 1, выполненный двухстеночным с размещением между стенок теплоизолирующего материала. Корпус 1 снабжен такой же двухстеночной крышкой 2, открывающей доступ к перфорированному барабану 3, внутри которого размещен высушиваемый продукт 4. Внутри корпуса 1 размещены две камеры. В первой камере 5 от открытого конца ее последовательно расположены: нагнетательный вентилятор 6, средство контроля температуры 7, выходная часть 8 второй камеры 9, перепускной клапан 10, средство контроля температуры 11, управляемая диафрагма 12 и нагреватель 13. Диафрагма 12, управляемая из-за пределов корпуса 1, позволяет изменять площадь поперечного сечения камеры 5 в месте установки этой диафрагмы. Во второй камере 9 размещен барабан, выполненный из перфорированного материала, средство контроля температуры 14, эластичные прокладки 15 и 16, расположенные между стенкой камеры 9 и барабаном 3, включая и торцевые поверхности, средство обнаружения конденсата 17 и средство контроля температуры 18. Выходная часть 8 второй камеры 9 выполнена в виде газового теплообменника с многократным изменением направления потока охлаждаемого осушителя, выходящего из камеры 9. Средства 17 и 18 расположены на выходе камеры 9, конденсатосборник 19 - вне сушилки у открытого конца камеры 9. Разделяющая камеры 5 и 9 стенка 20 в зоне расположения барабана 3 выполнена аналогично стенке 1, а остальной части стенка 20, включая выходную часть 8, выполнена из материала с высокой теплопроводностью. В камере 5 расположены перегородки 21 и 22 таким образом, чтобы обеспечить омывание потоком воздуха от вентилятора 6 вначале выходной части 8 камеры 9, а затем остальной части стенки 20. Размещение и исполнение, например, с подпружиниванием, прокладки 15 обеспечивает ее прилегание к внешней стенке барабана 3 с охватом на глубину не менее половины радиуса барабана. Торцевые части эластичной прокладки 16, расположенные по длине барабана 3, закреплены на стенке 20, образуя полость между прокладкой 16 и стенкой 20. Внутри полости размещен стержень 23, одним из концов соединенный с прокладкой 16. Другой конец стержня выведен за пределы корпуса 1. Перемещением стержня 23 достигается изменение величины зазора между прокладкой 16 и барабаном 3.

Барабанная сушилка периодического действия работает следующим образом. Через крышку 2 камеры 1 в сушилку загружается барабан 3 с порцией растительной продукции 4. При включении сушилки последовательно включается вентилятор 6, клапан 10 переводится в закрытое положение, диафрагма 12 - в раскрытое положение, барабану 3 придается вращение, направленное навстречу потоку осушителя из отверстия, соединяющего камеры 5 и 9, управляемая эластичная прокладка 16 переводится в положение максимальной величины зазора между ней и барабаном 3, включается нагреватель 13, формируя поток горячего воздуха - осушителя, подаваемый в камеру 9 по горизонтальной оси барабана 3. Температура в камере 9 контролируется средством 14. В начальные стадии сушки поток осушителя проходит над постоянно обновляемой за счет вращения барабана 3 поверхностью разогреваемого продукта 4, увлажняется и через открытый зазор между прокладкой 16 и барабаном 3 попадает сначала в нижнюю часть камеры 9, нагревая ее стенки, а затем и в выходную часть 8, где часть влаги конденсируется, что фиксируется средством обнаружения конденсата 17 и визуально. По мере высушивания продукта 4, объем, занимаемый им в барабане 3, уменьшается, количество влаги в потоке осушителя снижается, что фиксируется средством 17. Управляемой прокладкой 16 зазор уменьшается, перераспределяя поток осушителя в сторону все более высушиваемого продукта 4 до появления конденсата вновь. На конечных стадиях процесса прокладка 16 закрывает зазор полностью и весь поток осушителя направляется сквозь перемешиваемый в барабане 3 продукт 4. Конечные стадии процесса сушки для большинства видов растительной продукции проводятся при более высоких, чем при начальных стадиях, температурах и относительно малом влаговыделении из продукта 4, что позволяет снизить поток осушителя. Это достигается уменьшением проходного сечения диафрагмы 12 с одновременным открыванием клапана 10, что одновременно обеспечивает и возможность снижения мощности нагревателя 13, и сохранение необходимого теплового режима на поверхности и в объеме выходной части 8 камеры 9 для образования конденсата, что контролируется температурными средствами 7, 11 и 18. Окончание процесса сушки определяется по отсутствию образования конденсата, фиксируемого как средством 17, так и визуально. Выключение сушилки проводится в порядке, обратном включению с контролем температуры по измерителю 14.

Каждый вид растительной продукции имеет свою оптимальную термохронограмму сушки, поддержание которой в сушилке обеспечивает получение конечного продукта наилучшего качества за счет выделения при сушке из продукта 4 преимущественно воды. Для более глубокой конденсации возможно использование дополнительного водяного или иного холодильника, средство обнаружения 17 размещается, в этом случае, на выходе второго холодильника. В качестве средства обнаружения конденсата 17 может быть использован любой чувствительный элемент, функция преобразования которого содержит какой-либо физический параметр воды, например, чувствительный элемент конденсаторного типа, в величину электрической емкости которого входит аномально большая величина диэлектрической проницаемости воды. Другим параметром качества готового продукта является его целостность и минимальность механических повреждений, что достигается вращением барабана 3 с размещенным в нем продуктом 4 со скоростью не более 30 об/мин.

Технические преимущества предлагаемой сушилки по сравнению с прототипом заключаются, прежде всего, в возможности алгоритмирования процесса управления сушилкой, обеспечивая полную автоматизацию процесса со снижением энергозатрат на изготовление единицы продукта.

Общественно полезные преимущества предлагаемой сушилки, вытекающие из технических преимуществ, заключаются в возможности использования ее и в бытовых условиях с обеспечением экологически чистой технологии сушки, с сохранением пищевых естественных качеств высушенного продукта, повышении экономичности процесса сушки.

Предлагаемая сушилка обеспечивает проведение процесса сушки независимо от внешних погодных условий, отличается высокой надежностью поддержания оптимальных режимов сушки любых видов растительной продукции, обеспечивая надежную возможность длительного хранения полученных сухих продуктов.

Использованные источники 1. Патент США N 4677761, кл. F 26 B 25/20, 1987.

2. Авт. свид. СССР N 771424, кл. F 26 B 9/06, 1980.

Формула изобретения

Барабанная сушилка периодического действия для сушки растительной продукции, содержащая две соединенные между собой и открытые с другой стороны камеры, в первой из которых у открытого конца размещен нагнетательный вентилятор, в противоположном конце - нагреватель, а во второй камере размещен вращающийся перфорированный барабан, отличающаяся тем, что между вентилятором и нагревателем дополнительно размещены перепускной клапан и диафрагма, изменяющая площадь поперечного сечения первой камеры, а часть второй камеры, расположенная между барабаном и выходным концом размещена внутри первой камеры между вентилятором и перепускным клапаном, причем открытый конец второй камеры снабжен средством обнаружения конденсата.

РИСУНКИ

Рисунок 1