Устройство для сушки
Владельцы патента RU 2729309:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") (RU)
Изобретение относится к технике сушки материалов и предназначено для использования в процессе сушки твердых материалов деревоперерабатывающей, сельскохозяйственной и прочих отраслей промышленности. Устройство для сушки содержит сушильную камеру [1] и два блока подготовки воздуха [2], объединенные в замкнутую систему для циркуляции воздуха при помощи теплоизолированного кожуха [3] и отделенные друг от друга с помощью жалюзи [4] для отсечения блоков подготовки воздуха [2] во время оттайки, камеру досушивания [5] с воздухопроницаемыми перегородками [6] и расположенным в ней конденсатором [7] теплового насоса. В каждом блоке подготовки воздуха [2] расположены воздухонагреватели [8] и [9], низкотемпературные испарители [10] и [11], вентиляторы [12]. Блок [13] с замороженным продуктом расположен в сушильной камере [1] между жалюзи [4]. Технический результат заключается в непрерывной сублимации влаги из замороженных продуктов и регулировки влажности сублимированного продукта. 1 ил.
Изобретение относится к области техники сушки материалов и предназначено для использования в процессе сушки твердых материалов пищевой, фармцевтической, сельскохозяйственной и прочих отраслей промышленности.
Известна теплонасосная сушильная установка (авт. свид. СССР №1252629, МПК F26B 9/06), содержащая испаритель, конденсатор, контур циркуляции сушильного агента, подогреватель и теплообменник, включенный в контур циркуляции.
Недостатком данного технического решения являются отсутствие влагоотбора из замороженных продуктов и непрерывности работы установки на всех этапах сушки.
Известно также устройство для сушки материалов, преимущественно древесины (заявка ФРГ на изобретение №3509550, МПК F26B 1/00), содержащее осушающую камеру, включенную в замкнутую систему осушающей среды, испаритель и конденсатор теплового насоса, блок обработки газообразной осушающей среды, преимущественно воздуха, включающий теплообменник и нагреватель.
Недостатком данного технического решения также являются отсутствие влагоотбора из замороженных продуктов и непрерывности работы замкнутой системы циркуляции осушающей среды на всех этапах сушки.
Наиболее близким к предложенному является устройство для сушки материалов (заявка №95103749/20, опубл. 16.07.1996, МПК FB26B 9/06), содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки газообразной осушающей среды (воздуха), включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, нагревательный элемент и вентиляторы.
Недостатками данного технического решения является низкое использование потенциала теплового насоса.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение потенциала использования теплового насоса.
Технический результат заключается в непрерывной сублимации влаги из замороженных продуктов и регулировки влажности сублимированного продукта.
Это достигается тем, что известное устройство для сушки, содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки воздуха, включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, воздухонагреватель и вентиляторы, снабжено дополнительным блоком подготовки воздуха, содержащим дополнительные воздухонагреватель, испаритель, вентиляторы, блоком для размещения продукта, жалюзи, расположенными между блоком для размещения продукта и блоками подготовки воздуха, камерой досушивания, внутри которой расположен конденсатор теплового насоса, при этом испарители выполнены низкотемпературными, а сушильная камера сублимационной.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана структурная схема устройства для сушки, вид сверху.
Устройство для сушки содержит сублимационную камеру 1 и два блока подготовки воздуха 2, объединенные в замкнутую систему для циркуляции воздуха при помощи теплоизолированного кожуха 3, и отделенные друг от друга с помощью жалюзи 4 для отсечения блоков подготовки воздуха 2 во время оттайки, камеру досушивания 5 с воздухопроницаемыми перегородками 6 и расположенным в ней конденсатором 7 теплового насос. В каждом блоке подготовки воздуха 2 расположены воздухонагреватели 8 и 9, низкотемпературные испарители 10 и 11, вентиляторы 12. Блок для размещения продукта 13 расположен в сублимационной камере 1 между жалюзи 4.
Устройство работает следующим образом.
В блоке для размещения продукта 13 располагают замороженный продукт. Включают низкотемпературный испаритель 10 и воздухонагреватель 8. Охлажденный с помощью низкотемпературного испарителя 10 воздух проходит, нагревается и осушается в воздухонагревателе 8, который обеспечивает передачу теплоты от перегретого газа-хладагента к воздуху, а от него через жалюзи 4 подается к блоку 13 с замороженным продуктом для сублимационной сушки. После сублимации влаги продукт перемещается в камеру досушивания 5, где досушивается при необходимой положительной температуре с помощью теплоты конденсации, получаемой от конденсатора 7 теплового насоса.
Подогретый воздух, проходя через сушильную камеру 1, сублимирует влагу из замороженного продукта. При этом влажность воздуха увеличивается. Увлажненный воздух проходит через низкотемпературный испаритель 10, где вымороженная из продукта влага оседает. Образуется слой инея. Через определенное время жалюзи 4 закрываются и низкотемпературный испаритель 10 подвергается оттаиванию. В это время сушка производится с помощью низкотемпературного испарителя 11 и воздухонагревателя 9. В трубное пространство воздухонагревателя 8 подаются перегретые пары хладагента или хладоноситель, нагретый теми же парами. После сублимации продукт направляется в камеру досушивания 5, где при положительных температурах обрабатывается до заданной влажности. В камере досушивания 5 поток воздуха, проходя через конденсатор 7 теплового насоса, нагревается до заданной температуры и подается на продукт. Таким образом, устройство для сушки непрерывно сублимирует и досушивает продукт от исходной до заданной влажности с наиболее полным использованием теплоты перегретого пара и теплоты конденсации. При этом воздухопроницаемые перегородки 6 в камере досушивания 5 позволяют регулировать температуру конденсации и поддерживать заданную температуру досушивания.
Блок для размещения продукта 13 может быть выполнен в виде выкатной тележки.
В зависимости от свойств сублимируемого продукта выбирается необходимый режим сушки путем варьирования температуры испарителя и воздухонагревателя, а также режим досушивания путем изменения температуры конденсации хладагента.
Использование полезной модели позволяет обеспечить непрерывную работу замкнутой системы циркуляции, осуществлять сублимацию влаги из замороженных продуктов и досушку сублимированного продукта до заданной влажности.
Устройство для сушки, содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки воздуха, включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, воздухонагреватель и вентиляторы, отличающееся тем, что снабжено дополнительным блоком подготовки воздуха, содержащим дополнительные воздухонагреватель, испаритель, вентиляторы, блоком для размещения продукта, жалюзи, расположенными между блоком для размещения продукта и блоками подготовки воздуха, камерой досушивания, внутри которой расположен конденсатор теплового насоса, при этом испарители выполнены низкотемпературными, а сушильная камера сублимационной.
