Устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п739318

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.08.77 (21) 2511182/28-13 (51) М. Кл, с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

F 26 В 5/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 66.047.,25 (088.8) Опубликовано 05.06.80. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 15.06.80

А. С. Горлатов, В. А. Нефедова, В. В. Попов и.С. М. Макаров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШКИ

ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к оборудованию для сублимационного обезвоживания пищевых продуктов, например рыбы и морепродуктов.

Известно устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов, содержащее туннельную камеру с размещенными в ней тележками для продукта, нагревательными элементами, приспособлениями для размещения адсорбента и систему отсоса неконденсирующихся газов (1).

Однако в таком устройстве, как и в других устройствах, непрерывного действия с использованием адсорбента для поглощения водяных паров, отсос паро-газовой смеси от поверхности продукта организован неудовлетворительно. Поскольку барабаны с адсорбентом размещены в нижней части камеры (под тележками), условия отсоса паро-газовой смеси от продукта, расположенного на верхних лотках тележки, оказываются менее благоприятными по сравнению с условиями, в которых находится продукт, размещенный на нижних лотках. В результате неравномерного отсоса наро-газовой смеси в каналах между лотками с продуктом в верхней части камеры образуются зоны с малой массовой скоростью паро-газовой смеси (застойные зоны) . Неравномерный отсос паро-газовой. смеси предопределяет также неравномерность распределения парциональных давлений паров и газа в объеме рабочей камеры. В результате образования застойных зон и неравномерного распределения парциональных давлений компонентов смеси в таком устрой10 стве обезвоживание продукта происходит неравномерно; что увеличивает длительность процесса, ухудшает качество продукта и исключает возможность эффективного использования устройства для сублимационной сушки.

Целью изобретения является обеспечение равномерного отвода наро-газовой смеси и повышение тем самым эффективности сушки.

Поставленная цель достигается тем, что приспособления для размещения адсорбента представляют собой кассеты, установленные с возможностью перемещения вдоль боковых стенок камеры, по концам пос ледней, с боковых ее сторон, попарно

739318 ния средних ведущих шестерен 21 и 22.

Шестерни 20 и 21 свободно смонтированы на приводных валах и снабжены подпружиненными собачками 23, взаимодействующими с жестко закрепленными на приводных валах храповыми колесами 24, причем расстояние между осями приводных валов ведущих шестерен 21 и 22 выбрано несколько меньшим, чем длина кассеты 9.

3S

55 расположены шлюзовые затворы, сообщающиеся с камерой посредством окон и служащие соответственно для ввода и вывода кассет, боковые стенки камеры на участке перемещения кассет выполнены перфорированными, а снаружи камеры установлены кожуха, образующие с перфорированными участками полости, которые подключены к системе отсоса неконденсирующихся газов. Каждая боковая стенка камеры снабжена двумя направляющими для кассет и по меньше мере четырьмя последовательно расположенными ведущими шестернями, а кассеты имеют рейки для взаимодействия с шестернями.

Каждая кассета состоит из двух разъемных рамок изогнутой формы с натянутыми на них сетками и четырех опорных роликов для взимодействия с направляющими, а каждый шлюзовый затвор имеет магазин для кассет, установленный на направляющих с возможностью прерывистого перемещения вдоль затвора посредством привода. Магазин представляет собой короб, имеющии в продольном сечении С-образную форму, на верхних и нижних стенках которого укреплены дорожки для опорных роликов кассет и выполнены пазы, в которых расположены тела качения для взаимодействия с направляющими шлюзовых затворов.

На фиг. 1 изображено устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов, продольный разрез; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 — разрез

А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 5 — вид В фиг. 4; на фиг. 6 — разрез à — Г на фиг. 4 (повернуто); на фиг. 7 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 2; на фиг. 8 кассета, вид спереди; на фиг. 9 — то же, вид сбоку; на фиг. 10 — разрез E — Е на фиг. 8; на фиг. 11 — магазин, общий вид.

Устройство содержит загрузочную секцию I, туннельную камеру (сублиматор)

2, разгрузочную секцию 3, вакуумные задвижки 4 и 5, шлюзовые затворы — загрузочные 6 и разгрузочные 7 с магазинами 8 для кассет 9, нагревательные элементы 10, тележки 11 с сетчатыми противнями для высушиваемого продукта, приспособления 12, служащие для перемещения кассет 9 вдоль боковых стенок камеры 2, и систему отсоса неконденсирующиХ газов.

Каждая боковая стенка туннельной камеры 2 на участке перемещения кассет выполнена перфорированной, а снаружи камеры установлены кожу ха 13, образующие с перфорированными участками 14 полости 15, которые подключены посредством трех выходных патрубков 16, вмонтированных в кожух 13, к вакуум-насосу.

В зависимости от длины туннельной камеры 2 ее боковые стенки могут иметь другое число выходных патрубков 16.

2$i

Каждое приспособление 12 состоит из направляющих — верхней 17 и нижней 18, смонтированных на боковой стенке туннельной камеры 2, расположенных в один ряд под нижней направляющей 18 ведущих — крайних 19 и 20 и средних 21 и 22, служащих для перемещения кассет 9 по направляющим, и привода ведущих шестерен. Причем крайние ведущие шестерни

10 и 20 выполнены с возможностью прерывистого вращательного движения со скоростью, превышающей скорость вращеКаждая кассета 9 состоит из двух складывающихся рамок 25 и 26 с натянутыми сетками, между которыми размещается адсорбент. Рамки 25 и 26 выполнены изогнутыми в форме дуг концентрических относительно боковых стенок камеры 2 окружностей. На верхнем и нижнем основаниях рамки 26, изогнутой по дуге большо-. го радиуса, " смонтированы четыре опорных ролика 27 (по два ролика на каждом основании) . На нижнем основании рамки жестко укреплена зубчатая рейка 28.

В зависимости от формы поперечного сечения туннельной камеры 2 кассеты 9 могут быть составлены из рамок другой формы, например из рамок, выполненных в виде плоских прямоугольников.

Шлюзовые затворы — загрузочные 6 и разгрузочные 7 конструктивно выполнены одинаково и смонтированы по концам туннельной камеры, на ее боковых стенках. В местах расположения шлюзовых затворов в боковых стенках туннельной камеры 2 имеются сквозные окна 29, снабженные герметизирующими заслонками 30.

Каждый шлюзовый затвор имеет жестко закрепленные в его корпусе направляющие 31 с пазами 32 для тел качения 33 и смонтированный на задней стенке корпуса исполнительный механизм 34, звено

35 которого, совершающее прерывистое движение, является ведущим звеном для магазина 8.

Каждый магазин 8 представляет собой короб, имеющий в продольном сечении Собразную форму, на верхних и нижних стенках 36 и 37 которого укреплены дорожки 38 для опорных роликов кассет 9 и выполнены пазы 39, в которых расположены тела качения 33 для взаимодействия с направляющими шлюзовых затворов.

Устройство работает следующим образом.

73931

Замороженный продукт, подлежащий обезвоживанию, загружают на сетчатые противни тележки 11, после чего ее помещают в секцию 1, которую герметизируют.

Затем секции 1 и 3 вакуумируют до давления, равного давлению в туннельной камере 2. После откачки секций 1 и 3 до рабочего давления (давления в камере 2) открывают вакуумные задвижки 4 и 5 и перемещают тележку 11 в туннельную камеру 2. При этом весь ряд ранее загруженных тележек 11 перемещается вдоль туннельной камеры 2 на длину одной тележки, в результате чего тележка с обезвоженным продуктом, находящаяся до начала перемещения ряда перед задвиж-. кой 5, выталкивается в разгрузочную секцию 3. Затем вакуумные задвижки 4 и 5 закрывают, секцию 3 сообщают с атмосферой, и из устройства удаляют тележку 11 с обезвоженным продуктом.

С целью уменьшения натекания атмосферного воздуха через неплотности в туннельную камеру 2 целесообразно загрузочную секцию 1 девакуумировать непосредственно перед загрузкой в нее тележки с замороженным продуктом.

Загрузка кассет 9 в туннельную камеру 2 осуществляется следующим образом.

Кассеты 9 с адсорбентом, прошедшим регенерацию, загружаются в магазины 8 (по пять кассет в каждый магазин) загрузочных шлюзовых затворов 6, после чего последние герметизируются и вакуумируются до давления в туннельной камере

2. Затем герметизирующие заслонки 30 открываются,и каждый магазин 8 с кассетами 9 посредством звена 35 исполнительного механизма 34 выдвигается по направляющим 31 через окно 29 в позицию взаимодействия ведущей шестерни 19 приспособления 12 с зубчатой рейкой 28 кассеты

9, занявшей исходное (для движения вдоль туннеля) положение. При этом направляющие дорожки 38 с занявшей исходное положение кассетой 9 будут соосны с направ- 4о ляющими 17 и 18, смонтированными на боковых стенках туннельной камеры 2.

Затем приводятся во вращение (со скоростью большей, чем скорость вращения шестерен 21 и 22) ведущие шестерни 19, каждая из которых, взаимодействуя с зуб- чатой рейкой 28, досылает кассету 9 в направляющие 17 и 18. При этом опорные ролики 27 кассеты 9 обкатываются по направляющим 17 и 18, зубчатая рейка 28 входит в зацепление с ведущей шестерней

21, вращая ее на валу в направлении его вращения (поскольку собачка 23 не препятствует этому), причем кассета 9 перемещается до упора в торец ранее загруженной кассеты, зубчатая рейка которой находится в зацеплении с ведущей шестер- > ней 22.

После стыковки кассет ведущая шестерня 21 посредством храпового колеса 24

8 ь и собачки 23 вращается синхронно с валом, на котором она смонтирована. В результате обеспечивается дальнейшее перемещение кассеты 9 по направляющим 17 и 18, при этом зубчатая рейка 28 кассеты

9 входит в зацепление с ведущей шестерней 22 раньше, чем она выйдет из зацепления с ведущей шестерней 21. Кассета 9, войдя во взаимодействие с шестерней 22, продвигает по направляющим 17 и 18 весь ряд ранее загруженных кассет в направлении разгрузочного шлюзового затвора 7.

Такое перемещение кассет при выдаче их из разгрузочных шлюзовых затворов обеспечивает непрерывную стыковку кассет в рядах по длине туннельной камеры (исключаются разрывы между кассетами в рядах).

Для подачи очередных кассет в туннельную камеру 2 включаются в работу исполнительные механизмы 34, каждый из которых продвигает магазин 8 через окно 29 на величину шага между его направляющими дорожками 38 (до совмещения направляющих дорожек 38 с направляющими 17 и 18).

После выдачи из магазина 8 всех кассет 9, он с помощью исполнительного механизма 34 выдвигается внутрь загрузочного шлюзового затвора 6 в крайнее положение, а герметизирующая заслонка 30 закрывает окно 29. Затем загрузочный шлюзовый затвор 6 сообщают с атмосферой, открывают дверь в его боковой стенке, и в магазин 8 загружают кассеты 9 с адсорбентом.

Кассеты 9 выгружают из туннельной камеры следующим образом.

С помощью исполнительных механизмов 34 магазины 8 разгрузочных шлюзовых затворов 7 выдвигаются через окна

29 в туннельную камеру 2 до совмещения их направляющих дорожек 38 с направляющими 17 и 18. После входа первой кассеты 9 каждого ряда во взаимодействие с ведущей шестерней 20 последняя приводит ся во вращение со скоростью, превышающей скорость ведущей шестерни 22, в результате чего кассета 9 досылается в направляющие дорожки 38 магазина 8. Затем исполнительный механизм 34 вдвигает магазин 8 внутрь разгрузочного шлюзового затвора 7 на величину шага между направляющими до": жками 38:

lIo окончании ..агрузки в магазин 8 пяти кассет 9 он с помощью исполнительного механизма 34 вдвигается внутрь разгрузочного шлюзового затвора 7 в крайнее положение, г герметизирующая заслонка 30 закрывает окно 29. Затем- разгрузочный шлюзовый затвор 7 девакуумируют до атмосферного давления, открывают дверь в его боковой стенке, и из магазина 8 удаляют кассеты 9 с адсорбентом. Адсорбент, прошедший в кассетах 9 через туннельную камеру 2, направляют на регенерацию.

739318.

Операции по выгрузке кассет из туннельной камеры 2 через два разгрузочных шлюзовых затвора 7 могут выполняться как параллельно (сихронно), так и со смещением во времени.

В процессе обезвоживания продукт, размещенный на сетчатых противнях тележек 11, перемещается между нагревательными элемента ми 10, сообщающими ему тепло для сублимации льда.

Образующая паро-газовая смесь движется от центра туннельной камеры 2 к ее боковым стенкам, при этом водяные пары поглощаются адсорбентом, размещенным между сетками кассет 9, а неконденсирующиеся газы достигают полости 15 и через выходные патрубки 16 отводятся вакуум-насосом.

Использование изобретения .. позволит обеспечить равномерное обезвоживание продукта (достигнуть одинаковой остаточной влажности всей его массы) и, следовательно, повысить сортность продукта.

В результате уменьшения гидравлических сопротивлений движению паров и газов улучшаются условия отвода паро-газовой смеси от поверхности продукта, создаются условия для интенсификации тепло- и массопереноса в продукте. Это сокращает длительность процесса сушки.

Уменьшение габаритов приспособлений для отсоса водяных паров позволит повысить производительность устройства за счет увеличения коэффициента использования объема туннельной камеры, т. е. не прибегая к увеличению размеров камеры.

Формула изобретения

1. Устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов, содержащее туннельную камеру с размещенными в ней тележками для продукта, нагревательными элементами, приспособлениями для размещения адсорбента и систему отсоса неконденсирующихся газов, отличающееся

8 тем, что, с целью равномерного отвода паро-газовой смеси и повышения тем самым эффективности сушки, приспособления для размещения адсорбента представляют собой кассеты, установленные с возможностью перемещения вдоль боковых стенок камеры, по концам последней, с боковых ее сторон, попарно расположены шлюзовые затворы, сообщающиеся с камерой посредством окон и служащие соответственно для ввода и вывода кассет, боковые стенки камеры на участке перемеще10 ния кассет выполнены перфорированными, а снаружи камеры установлены кожуха, образующие с перфорированными участками полости, которые подключены к системе отсоса неко нденсируюшихся газов.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая боковая стенка камеры снабжена двумя направляющими для кассет и по меньшей мере четырьмя последовательно расположенными ведущими шестернями, а кассеты имеют рейки для взаимодействия с шестернями.

3. Устройство по п. 1 и 2, отличающееся тем, что каждая кассета состоит из двух разъемных рамок изогнутой формы с натянутыми на них сетками и четырех опорных роликов для взаимодействия с направляюшими.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый шлюзовый затвор имеет магазин для кассет, установленный на направляющих с возможностью прерывис30 того перемещения вдоль затвора посредством привода.

5. Устройство по пп,1 и 4, отличающееся тем, что магазин представляет собой короб, имеющий в продольном сечении

С-образную форму, на верхних и нижних стенках которого укреплены дорожки для опорных роликов кассет и выполнены пазы, в которых расположены тела качения для взаимодействия с направляющими шлюзовых затворов.

ЯО Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1413480, кл. F 4 G, опублик. 1975.

739318

E-Е

Составитель И.Милородова

Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко

Тираж 747 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор )К. Рожкова

Заказ 2907/34