Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов

Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени и др. Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов содержит цилиндроконическую камеру, представляющую собой первую ступень сушки, штуцер герметического питания, барабан, вставку цилиндрического профиля, вставку конического профиля, шаровые затворы, и цилиндрическую камеру с герметичной крышкой, вводы и выводы, вакуумные краны, соединенные с вакуумной системой, представляющей собой вторую ступень сушки. Снижаются удельные энергозатраты и повышается производительность сушки продукта за счет того, что в пространстве первой и второй ступени располагаются тепловые аккумуляторы. 1 ил.

 

Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени и др.

Известна сушилка патента РФ №141628, F28B 17/10, 3/12. Универсальная сушильная установка комбинированного действия, содержащая рабочую камеру, загрузочное и разгрузочное устройства, излучатель СВЧ-энергии и устройство ввода агента сушки. Боковые стенки рабочей камеры выполнены коническими, подвод агента сушки в нижней части рабочей камеры осуществлен касательно к боковым стенкам совместно с подводимой сверху энергией и обеспечивает сепарацию вращающимся в виде смерча потоком и его удаление через отверстие в верхней части камеры. Универсальность камеры обеспечивается за счет загрузочного столика, который установлен на оси загрузочного шнекового механизма, расположенного на дне камеры.

К недостаткам известной универсальной установки сушки растительных продуктов комбинированного действия относятся еще более высокая сложность конструкции и энергоемкость.

Наиболее близким по технической сущности решением - прототипом - является радиационная сушилка для растительных пищевых продуктов по патенту России №2034489 М., кл. А23В 7/2, 26В 3/30, включающая сушильную камеру, лотки для продукта, поярусно расположенные в камере, средства для ввода и вывода сушильного агента, напорные козырьки, завихрители сушильного агента, ИК-излучатели средней области спектра. Обрабатываемый пищевой продукт нагревают прямым, отраженным ИК-излучением и конвективным восходящим потоком воздуха. Режим нагрева определяется видом обрабатываемого продукта. Через боковые щели и нижний вырез, наружный воздух попадает в нижнюю часть камеры сушки. Нагрев воздуха осуществляется в основном излучателями, частично воздуховодами - отражателями и коробами. При нагреве продукта его влага испаряется, диффундирует в воздушный поток и вместе с ним удаляется через открытую крышку камеры. После окончания процесса сушки продукта сушилку отключают от сети, закрывают верхнюю крышку, лотки с высушенным продуктом и поддон с мелкой фракцией извлекают из камеры сушки.

К недостаткам известной универсальной установки сушки растительных продуктов относится высокая энергоемкость.

Установка №1695088, F26B 17/103/12, позволяет реализовать способ сушки пищевых продуктов, который значительно повышает качество сухого продукта, повышает производительность сушки, обеспечивает безопасность и простоту в эксплуатации по сравнению с существующими аналогами.

К недостаткам известной сушки относим:

- высокие удельные энергозатраты за счет полного перевода влаги продукта в парообразное состояние;

- большая длительность процесса сушки;

- отсутствие гарантии частичного, локального подгорания продукта;

- паровоздушная смесь после камеры сушки не улавливается, а попадает в атмосферу.

Технической задачей настоящего изобретения является снижение удельных энергозатрат и повышение производительности сушки продукта.

Поставленная задача достигается тем, что цилиндроконическая камера через вставку цилиндрического профиля соединена с камерой второй ступени сушки, включающей в себя две цилиндрические обечайки ввода и вывода теплоносителя для подачи теплоносителя, причем в пространстве первой и второй ступени сушки располагаются тепловые аккумуляторы, а между собой тепловые аккумуляторы соединены тепловыми трубами.

Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов содержит две ступени сушки (фиг. 1). Первая ступень сушки содержит цилиндроконическую камеру 1, штуцер герметичного питания 2, барабан 3, вставку цилиндрического профиля 4, вставку конического профиля 5, шаровые затворы 6 и тепловой аккумулятор 7 и устройство перекрытия 8 (герметичный затвор). Вторая ступени сушки представляет собой цилиндрическую камеру 9 с герметичной крышкой 11, вводы и выводы, две цилиндрические обечайки 10, устройство соединения с вакуумной системой 12 с вакуумными кранами, тепловой аккумулятор 13 и тепловые трубы 14.

Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов работает следующим образом: теплоноситель (горячий воздух) подается на вводы для теплоносителя цилиндроконической камеры 1. Высушиваемый растительный материал в виде соломки или кубиков определенной массы, подается через штуцер герметичного питателя 2, захватывается потоком теплоносителя и попадает во вставку конического профиля 5, где образует взвешенный закрученный слой, в этот момент времени запасается энергия в тепловом аккумуляторе 7, который соединен тепловыми трубами 14 с тепловым аккумулятором 13. По мере высушивания материал теряет поверхностную влагу. В это время камера 9 прогревается с помощью тепловых аккумуляторов путем теплообмена с тепловыми аккумуляторами в цилиндроконической камере 1. Через определенное время (определяется экспериментально для каждого конкретного вида растительного материала) прекращается подача теплоносителя на вводы для теплоносителя цилиндроконической камеры 1 и скопившейся в барабане 3 материал, после того, как открывается герметичный затвор 8, пересыпается в камеру 9. В камере 9 начинается вторая стадия сушки, а именно продувка и вакуумирование через устройство соединения с вакуумной системой 12.

После того как продукт окончательно высушится, его ручным способом ссыпают путем открытия герметичной крышки 11 и отправляют на фасовку.

В то время как продукт пересыпался во вторую ступень сушки камеру 9, в первой ступени процесс начинается заново. Режимы сушки первой и второй ступени подбираются таким образом, чтобы время пребывания в них было равным. В первой ступени вирируется температура и скорость теплоносителя (Т_т=60-100°С, V=8-15 м/с), после чего теплоноситель отводится в атмосферу, во второй ступени температура и скорость теплоносителя (Т_т=55-60°С, V=1-2 м/с), и контролируется температура материала Тм<=60°С, т.е. температуры денатурации, потеря витаминов и питательных веществ. Цикличность продувки и вакуумирования определяются физико-механическими свойствами (степень измельчения и изотропность) и остаточной влажностью продукта.

Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов, содержащая цилиндроконическую камеру, представляющую собой первую ступень сушки, штуцер герметического питания, барабан, вставку цилиндрического профиля, вставку конического профиля, шаровые затворы, и цилиндрическую камеру с герметичной крышкой, вводы и выводы, вакуумные краны, соединенные с вакуумной системой, представляющей собой вторую ступень сушки, отличающаяся тем, что цилиндроконическая камера через вставку цилиндрического профиля соединена с камерой второй ступени сушки, включающей в себя две цилиндрические обечайки ввода и вывода теплоносителя для подачи теплоносителя, причем в пространстве первой и второй ступени сушки располагаются тепловые аккумуляторы, а между собой тепловые аккумуляторы соединены тепловыми трубами.