Радиационная сушильная установка

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для сушки винограда и плодов с помощью солнечной энергии. В сушильной установке покрытие выполнено в виде двух подобных прозрачных пленочных пирамид, установленных одна в другой, сетчатые поддоны с продуктом установлены в два яруса, а нагревательный элемент выполнен в виде тонкого зачерненного материала и расположен по боковым граням пирамид. Изобретение позволяет ускорить процесс сушки, повысить качество продукта и производительность установки. 1 ил.

Изобретение относится к области сельского хозяйства, в частности к устройствам для сушки винограда и плодов с помощью солнечной энергии.

Известна “Радиационная сушилка” “Отечественный и зарубежный опыт сушки винограда”. АгроНИИТЭИПП, серия 18, выпуск 10, М., 1991, рис.7), которая представляет собой теплицу под стеклом, при этом стенка с северной стороны выполнена из асбестоцементных плит, теплица установлена над ямой, которая засыпана щебнем, являющимся аккумулятором тепловой энергии, а его поверхность может быть принята за нагревательный элемент от прямых солнечных лучей. В средней части сушилки установлен сетчатый поддон с продуктом, который обогревается как от прямых солнечных лучей, так и от воздушного потока, проходящего через щебенку или через отверстие, выполненное над поверхностью почвы.

Недостатком сушилки являются большие капитальные затраты, приходящиеся на единицу продукта, а также отсутствие эффективной сушки в утренние и вечерние часы, когда солнечные лучи проходят сквозь прозрачные покрытия, минуя нагревательный элемент (поверхность щебенки) и поверхность продукта, или же недостаточная эффективность сушки, когда солнечные лучи падают под косым углом к горизонтальной поверхности, в которой расположен продукт.

Известна “Радиационная сушильная установка” (патент 2027963, М.кл. A 01 G 1/06 - прототип), включающая двухслойное прозрачное покрытие, сетчатые поддоны и нагревательный элемент в виде тонкого зачерненного материала.

Недостатком установки является то, что основание сушилки ориентируют на юг перпендикулярно солнечным лучам в околополуденное время, а в утренние и вечерние часы солнечные лучи направлены параллельно или под косым углом к основанию, поэтому эффективность сушки падает, и продолжительность ее увеличивается.

Целью настоящего изобретения является ускорение процесса сушки, повышение качества продукта и производительности сушилки.

Поставленная цель достигается тем, что в радиационной сушильной установке, включающей двухслойное, прозрачное пленочное покрытие, сетчатые поддоны и нагревательный элемент в виде тонкого зачерненного материала, покрытие выполнено в виде двух подобных, прозрачных, четырехугольных пирамид, установленных одна в другой с промежутком, сетчатые поддоны установлены в два яруса, а нагревательный элемент расположен по боковым граням пирамиды под нижним ярусом, при этом в верхней части пирамид расположено выходное отверстие для воздушного потока, а входное отверстие образовано щелью между нижними краями покрытий и почвой. При этом пленочные покрытия по одной из граней с северной стороны выполнены разъемными для загрузки и выгрузки продукта.

Новым в изобретении является то, что нагревательный элемент расположен по боковым граням четырехугольной пирамиды, что обеспечивает облучение его в течение всего светового дня.

Указанные отличия являются существенными, так как в утренние и вечерние часы продукт обогревается в основном за счет конвективного теплообмена от нагревателя, а в околополуденное время обогревается, кроме того, за счет тепла прямой солнечной радиации. При этом ускоряется процесс сушки, повышается качество, а так как продукт уложен в два яруса и увеличена площадь поддонов, то дополнительно возрастает и производительность сушилки.

На чертеже показано устройство сушильной установки в прямоугольной диаметрической проекции.

Нa чертеже и в тексте приняты следующие обозначения:

1 - рама;

2 - поддон нижнего яруса;

3 - стойка;

4 - крепежные отверстия в раме 1 и стойках 3;

5 - пятка;

6 - поддон верхнего яруса;

7 - прутковая крестовина;

8 - внутреннее пленочное покрытие;

9 - внешнее пленочное покрытие;

10 - внутренний каркас;

11 - внешний каркас;

12, 13 - воротники;

14 - козырек;

15 - отрезки трубок;

16, 17 - шплинты;

18 - пятка;

19, 20 - внутренний и внешний контуры;

21 - крепежный элемент (завязки);

22 - нижний проволочный контур;

23 - нагревательный элемент;

24 - верхний проволочный контур;

25 - отверстия на концах стоек 3.

Радиационная сушильная установка содержит раму 1, например, из металлического уголка без вертикального бортика с одной из сторон (согласно чертежу с северо-восточной стороны) для удобства загрузки и выгрузки 4-х сетчатых поддонов 2, образующих нижний ярус. Рама 1 закреплена на четырех стойках 3 посредством отверстий 4, выполненных как по углам рамы 1, так и на изогнутой части стоек 3 (не показано). Стойки 3 вдавлены в почву до пяток 5, и длина их соответствует уровню установки нижнего яруса. Верхний ярус образован одним сетчатым поддоном 6, установленным на прутковой крестовине 7. Поддоны 2 и 6 взаимозаменяемы и расположены под двухслойным пленочным покрытием 8 и 9, удерживаемым, например, на прутковых каркасах 10 и 11 соответственно, образующих ребра двух подобных четырехугольных, правильных пирамид, установленных одна в другой с промежутком между ними и для уменьшения тепловых потерь. Крестовина 7 закреплена (подвешена) на прутковом каркасе 10. В верхней части каждый пруток каркасов 10 и 11 закреплен на воротниках 12 и 13, образующих верхнее выходное отверстие с козырьком 14. Нижние концы каркасов 10 и 11 вставлены в обрезки трубок 15 и закреплены в них с помощью отверстий и шплинтов 16 и 17. Трубки 15 вдавлены в почву до пяток 18. Шплинты 16 и 17 способствуют также удержанию над поверхностью почвы проволок, натянутых по внутреннему 19 и внешнему 20 контурам оснований пирамид для закрепления внутреннего и внешнего пленочных покрытий 8 и 9 крепежными элементами 21. Шплинты 16 для крепления внутреннего каркаса 10 имеют большую длину и обращены головками внутрь сушилки. С их помощью натянута проволока еще одного нижнего контура 22 по сторонам основания четырехгранной усеченной пирамиды для закрепления снизу зачерненной ткани нагревательного элемента 23. В верхней части нагревательный элемент 23 крепится к другому верхнему проволочному контуру 24, которые образуют вместе четырехгранную усеченную пирамиду. Контур 24 подвешен на расстоянии от нижнего яруса посредством отверстий 25 на концах стоек 3. Сторона контура 24 меньше стороны рамы 3, в результате воздушный поток, проходящий как снизу, так и сверху нагревательного элемента 23, поступает под поддоны 2 нижнего яруса.

Пленочные укрытия 8 и 9 по одной из граней (по чертежу с северо-восточной стороны) выполнены разъемными (не показано) для загрузки и выгрузки продукта. Пленочные укрытия 8 и 9 выкроены по размерам граней пирамид, в верхней и нижней частях имеют карманы для стягивающих пленку шнуров (не показано) и крепятся к внутреннему и внешнему контурам 19 и 20 посредством крепежных элементов 21 (зявязок).

Поверхность почвы под сушилкой покрыта пленкой (не показано) для устранения влияния почвенной влаги па процесс сушки.

Сушильная установка работает следующим образом. Воздушный поток проникает внутрь сушилки через щели между пленочными укрытиями 8, 9 и почвой. Так как нагревательный элемент 23 не касается внутреннего пленочного укрытия 8 и поверхности почвы, то воздушный поток проходит над и под нагревательным элементом 23, отбирает от него тепло, запасенное от воздействия солнечных лучей, и, проникая через продукт на сетчатых поддонах 2 нижнего яруса, а затем поддон 6 верхнего яруса, нагревает его, обеспечивая сушку, и уходит в атмосферу через верхнее отверстие. Кроме того, продукт нагревается от воздействия прямой солнечной радиации, особенно в околополуденное время.

Для загрузки и выгрузки продукта пленочные покрытия 8 и 9 могут раскрываться по смежным граням пирамид, например, с северо-восточной стороны (не показано).

Из-за более эффективного использования тепла солнечной радиации в течение всего светового дня повышается температура сушки продукта на 10-15°С, а продолжительность сушки сокращается в 1,5-2 раза, вследствие чего качество продукта и производительность сушилки повышаются.

Формула изобретения

Радиационная сушильная установка, включающая двухслойное прозрачное пленочное покрытие, сетчатые поддоны и нагревательный элемент в виде тонкого зачерненного материала, отличающаяся тем, что покрытие выполнено в виде двух подобных прозрачных 4-угольных пирамид, установленных одна в другой с промежутком, сетчатые поддоны установлены в два яруса, а нагревательный элемент расположен по боковым граням пирамиды под нижним ярусом, при этом в верхней части пирамид расположено выходное отверстие для воздушного потока, а входное отверстие образовано щелью между нижними краями покрытий и почвой.

РИСУНКИ

Рисунок 1