Способ сушки шишек хвойных пород деревьев
Владельцы патента RU 2490569:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к технологии лесного семеноводства, а именно сушке шишек деревьев хвойных пород с целью дальнейшего извлечения из них семян, предназначенных для выращивания саженцев деревьев. Способ сушки шишек хвойных пород деревьев включает очистку, сортировку, загрузку шишек в перфорированную тару, установку в камеру, сушку шишек при пониженной температуре в потоке теплого воздуха. После загрузки в перфорированную тару низкотемпературная сушка шишек осуществляется в поле СВЧ частотой 2450 Мгц за счет объемного нагрева всего массива шишек в вакуумно-микроволновой камере, без предварительного этапа выравнивания влажности шишек, при давлении, пониженном до величины, ограничивающей температуру сушки (испарения влаги) на уровне, безопасном для семян, находящихся в шишках. При этом сушка шишек может осуществляться во вращающемся перфорированном барабане, что улучшает равномерность СВЧ-нагрева и сушки шишек. Изобретение должно исключить «запаривание» семян и позволить проводить процесс с высокой скоростью без ущерба для качества семян. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к технологии лесного семеноводства, а именно, сушке шишек хвойных пород деревьев с целью дальнейшего извлечения из них семян, предназначенных для выращивания саженцев деревьев.
Известен способ конвективной сушки шишек сосны и ели, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что шишки после очистки и сортировки по размерам, уложенные в сетчатые ящики устанавливаются в камеру и подвергаются сушке в мягком режиме при температуре не более 41…45°С в циркулирующем потоке теплого воздуха, температура которого не превышает 54°С, по программе, предусматривающей вначале обязательное выравнивание влажности шишек до уровня 25% в течение 2 часов, а затем сушку. Общее время сушки достаточно велико и составляет 18…19 часов. (И.А. Маркова. Современные проблемы лесовыращивания. Учебное пособие для студентов, магистрантов и аспирантов специальности 250201 - «Лесное хозяйство», Санкт-Петербург, 2008, стр.21-22).
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже результата, относится то, что при конвективной технологии, при которой реализуется нагрев объекта через его поверхность, существенное уменьшение времени сушки шишек в мягких режимах принципиально невозможно, а даже незначительное повышение температуры конвективной сушки шишек неизбежно приводит к снижению качества семян с потерей ими всхожести.
К недостаткам данного способа также можно отнести необходимость применения достаточно сложных устройств автоматики (датчики, аппаратура контроля, исполнительные устройства) для реализации мягких режимов обезвоживания шишек.
Технический результат, достигаемый применением предлагаемого способа, - обеспечение радикального ускорения процесса сушки шишек за счет их объемного равномерного СВЧ-нагрева с достижением сокращения времени сушки в 10…15 раз, исключение необходимости выполнения специального технологического перехода "выравнивание влажности шишек" на первой стадии сушки, упрощение решения задачи обеспечения заданной низкой температуры сушки. Для поддержания заданной температуры сушки достаточно обеспечения заданной величины пониженного давления в камере сушки в период СВЧ-нагрева.
Применение СВЧ-нагрева исключает необходимость выполнения операции выравнивания влажности в связи с тем, что интенсивность нагрева и, соответственно, обезвоживания шишек с различной влажностью в СВЧ-поле выше у более влажных шишек, что обеспечивает выравнивание влажности в начальный период процесса сушки.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе сушки шишек, включающем очистку, сортировку шишек, загрузку в перфорированную тару, установку в камеру, предварительную сушку с выравниванием влажности шишек до заданной величины в потоке теплого воздуха, сушку шишек при пониженной температуре в потоке теплого воздуха, особенность состоит в том, что, после загрузки в перфорированную тару, низкотемпературная сушка осуществляется в поле СВЧ частотой 2450 Мгц за счет объемного нагрева всего массива шишек в вакуумно-микроволновой камере без предварительного этапа выравнивания влажности шишек, при давлении, пониженном до величины, ограничивающей температуру сушки (испарения влаги) на уровне безопасном для семян, находящихся в шишках.
Например, сушка шишек сосны обыкновенной должна производиться при температуре не выше - 41…45°С, для обеспечения которой в камере должно задаваться и поддерживаться в течение всего процесса обработки давление не более 60…70 мм рт.ст.
Предлагаемый способ сушки шишек хвойных пород деревьев осуществляется следующим образом.
Шишки после очистки и сортировки по размерам загружаются в перфорированную радиопрозрачную тару, а именно в перфорированный барабан, и устанавливаются в вакуумно-микроволновую камеру. В рабочем объеме камеры с помощью водокольцевого насоса создается, а затем в ходе процесса поддерживается, вакуум на заданном технологией уровне, величина которого определяется исходя из задаваемой допустимой температуры сушки. Производится объемный нагрев и сушка массива шишек с непрерывным перемешиванием их во вращающемся перфорированном барабане СВЧ-излучением частотой 2450 МГц. Длительность сушки определяется мощностью источника СВЧ-излучения и исходной влажностью шишек.
Источники информации
И.А. Маркова. Современные проблемы лесовыращивания. Учебное пособие для студентов, магистрантов и аспирантов специальности 250201 - «Лесное хозяйство», Санкт-Петербург, 2008, стр.21-22.
1. Способ сушки шишек хвойных пород деревьев, включающий очистку, сортировку, загрузку шишек в перфорированную тару, установку в камеру, сушку шишек при пониженной температуре в потоке теплого воздуха, отличающийся тем, что после загрузки в перфорированную тару низкотемпературная сушка шишек осуществляется в поле СВЧ частотой 2450 МГц за счет объемного нагрева всего массива шишек в вакуумно-микроволновой камере без предварительного этапа выравнивания влажности шишек при давлении, пониженном до величины, ограничивающей температуру сушки (испарения влаги) на уровне, безопасном для семян, находящихся в шишках.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что сушка шишек осуществляется во вращающемся перфорированном барабане, что улучшает равномерность СВЧ-нагрева и сушки шишек.
