УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1995 года по МПК A23N17/00 A23N12/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к обработке кормов, а также может быть использовано при обработке фруктов, овощей и зеленой лекарственной растительности.

Известно устройство для сушки сыпучих материалов, используемое преимущественно для консервирования зеленых трав на корм животным.

Известное устройство содержит цилиндрический сушильный барабан, заключенный с зазором в цилиндрический корпус, с индуктором. При установившемся режиме высушиваемая масса равномерно подается в нагретый вращающийся сушильный барабан, контактно-радиационно-конвективным методом воспринимает тепло, нагревается, высушивается и выгружается.

В этом устройстве не регулируется подача высушиваемого материала. Также отсутствует контроль за процессом сушки, например за плотностью, температурой, подгоранием высушиваемого материала.

Известна установка для обработки сельскохозяйственных продуктов, содержащая корпус с индуктором, средствами размещения сельскохозяйственной продукции, подающим воздуховодом, вентилятором, а также датчики влажности и температуры, связанные с соответствующими входами блока управления, выходы которого подключены к входу привода вентилятора и к обмотке индуктора, а также к входу блока управления перемещением корма, связанному со средством размещения сельскохозяйственной продукции.

Однако указанные устройства не позволяют сушить доброкачественно с сохранением питательных веществ и жиров такие продукты как разрезанные яблоки и айва, виноград, морковь, лук (разрезанные до размеров потребления), петрушка, сельдерей, укроп, шиповник, зверобой, душица, подорожник, барбарис, малина, листья малины, боярышник и др.

При сушке, например, малины по ГОСТ 3525-75 допускается содержание почерневших плодов не более 8% влажность после сушки не более 15% возможность сушки в сушилках при температуре нагрева 50.60^оС. Однако длительность сушки составляет: в печах более 4 ч (4.5 ч), в тени в проветриваемом помещении (под навесом) 3.4 сут. Причем на площади, например, 1 м² можно рассыпать малину тонким слоем (2.3 см) не более 5.6 кг.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных параметров, упрощение конструкции при повышении качества получаемого продукта.

Это достигается тем, что предложенная установка снабжена отсасывающим воздуховодом с вентилем, средство для размещения сельскохозяйственной продукции выполнено в виде поддонов, установленных на направляющих внутри корпуса, блок управления перемещением корма выполнен в виде вибратора, выход которого связан с поддонами, при этом подающий воздуховод закреплен вдоль задней стенки корпуса, датчик температуры закреплен на задней стенке корпуса, а датчик влажности в зоне расположения поддонов, при этом блок управления выполнен в виде релейного усилителя и регулятора напряжения, причем вход последнего связан с датчиком температуры, а выход подключен к обмотке индуктора, датчик влажности связан с входом релейного усилителя, выход которого подключен к приводу вентилятора.

Предлагаемое устройство обеспечивает сушку машины разовой загрузки в течение 2,5.3 ч, влажностью после сушки ниже стандартной (8.10%), содержание почерневших плодов в переделах 1% что увеличивает срок хранения.

Метод сушки винограда в печах отсутствует. Сушка в тени в проветриваемом помещении или под навесом занимает значительную площадь (на 1 м² площади можно разложить виноград слоем 3.4 см в пределах 8.10 кг). Длительность сушки может составлять 12.15 дней и более. Причем продукт может загрязняться путем оседания пыли.

Предлагаемое устройство обеспечивает чистоту продукта, сушку до требуемого качества в течение 4.5 ч (влажность после сушки до 15% цвет и вкус естественные).

Метод сушки например, зеленых растений (петрушка, укроп) в печах отсутствует. Сушка в тени в проветриваемом помещении или под навесом происходит в течение 2.3 сут при укладке массы, толщиной 3.4 см.

Предлагаемое устройство обеспечивает сушку в течение 30.40 мин до влажности после сушки 8.10% при сохранении естественного цвета и запаха.

Метод сушки например, яблок (разрезанных толщиной 2.3 мм) в печах отсутствует. Сушка разрезанных яблок в тени в проветриваемом помещении или под навесом происходит в течение 8.10 сут. Причем требуются неоднократное перемешивание и значительная площадь (на 1 м² площади укладываются разрезанные дольки, при укладке толщиной 2.3 см не более 6.8 кг). Происходит загрязнение продукта пылью, изменение цвета до коричневого.

Предлагаемое устройство обеспечивает сушку разрезанных яблок в течение 2,5. 3 ч, влажность после сушки 8.10% при незначительном изменении цвета (серо желтого, слегка, затемненное).

Сушка картофеля, моркови и свеклы производится на паровых ленточных конвейерных сушилках КСА-80, "Империал", СПК-45, 30, 15, 9,0 ПКС 80, 40 и др. При сушке, например, перечисленных продуктов расход воздуха составляет 25-30 м³ в 1 ч, а продолжительность сушки 3,5.5 ч. Конструкции существующих сушилок громоздкие и требуют больших площадей.

Существуют технологии, где процесс сушки протекает в два этапа: в начале например, 15 потом до 6.7%
При использовании известных устройств сушка перечисленных продуктов невозможна потому, что в них происходит перемешивание материала. Например, при сушке разрезанных яблок будет наблюдаться скомкивание материала (прилипание друг к другу) и выделение обильного сока, что снижает качество продукции.

Предлагаемая установка для обработки сельскохозяйственных продуктов позволяет сушить на поддонах контактно-радиационно-конвективным методом. При этом высушиваемый материал, например разрезанные яблоки, помещаются в поддоне. Для того, чтобы предотвратить прилипание высушиваемого материала устройство снабжено электромагнитом и рычагами вибратора, который при помощи реле времени приводится в действие. Электромагнит при помощи рычага вибратора и пружины вибратора соединен с поддонами. По истечении определенного промежутка времени электромагнит включает и отключается и тем самым поддоны совершают возвратно-поступательное движение с амплитудой, например, 5-20 мм. В нижнюю часть корпуса, подается нагретый воздух, а из верхней происходит отсос влажного воздуха. Датчик температуры позволяет непрерывно контролировать температуру в зоне высушиваемого материала. Датчик влажности управляет при помощи релейного усилителя приводом вентилятора. При достижении необходимой влажности вентилятор начинает отсос влажного воздуха. Для сохранения тепла и зашиты обмоток индуктора используется изоляционный материал (стеклоткань, стеклохолст, стекловата, стекловолокно) и защитный каркас.

Снабдив предлагаемое устройство реле времени, регулятором напряжения, релейным усилителем, вентилятором, установленным в отсасывающем воздуховодах, и электромагнитным вибратором, достигаем значительное повышение качества обрабатываемого материала (например, при сушке, зеленых кормов лекарственных трав сохраняются витамины, ферменты и цвет на уровне 80.90% от первоначального, время сушки сокращается в 10.20 раз). Высушиваемая масса после загрузки в поддоны равномерно высушивается, что исключает образования подгорания и чернения (обугливания). При изменении параметров высушиваемого материала датчики температуры и влажности вырабатывают команду на регулятор напряжения, что приводит к снижению подаваемого напряжения и вентилированию зоны сушки. Вентилятор производит отбор влажного воздуха и в зону сушки подается нагретый воздух, что благоприятствует скорости протекания сушки. Редуктор напряжения позволяет регулировать напряжение питания обмотки индуктора в широких пределах в зависимости от физико-химического состава высушиваемого материала. При помощи вентиля можно регулировать величину поступающего потока нагретого воздуха в зависимости от вида высушиваемого продукта.

На фиг. 1 приведена схема крепления обмотки индуктора на корпусе, вид спереди; на фиг. 2 схема установки поддонов, вентилятора и электромагнита на корпусе; на фиг. 3 схема крепления воздуховода с вентилем на задней стенке корпуса; на фиг. 4 блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 5 принципиальная электрическая схема предлагаемого устройства, например контактно-релейное исполнение.

Устройство имеет корпус 1, выполненный из листовой стали. Для теплоизоляции на корпус 1 намотан изоляционный материал 2 (например, стекловата, стекловолокно и др.). Поверх изоляционного материала 2 устанавливается защитный каркас 3 из диэлектрического материала или дерева, предназначенный для изоляции корпуса 1 и обмотки индуктора 4. Зазор между корпусом 1 и обмоткой индуктора 4 служит для защиты обмотки индуктора 4 от перегрева и порчи изоляции ее, что повышает надежность и срок службы. Обмотка индуктора 4 предназначена для создания электромагнитного поля. На боковой поверхности корпуса 5 с внутренней стороны установлены средства для размещения сельскохозяйственной продукции, например направляющие 6, которые служат для поддержания поддонов 7 и установки двух и более поддонов 7 в корпусе 1. Поддоны 7 выполнены из металлической сетки или прутков. В поддоны 7 помещают высушиваемый материал 8. Датчик температуры 9 служит для измерения температуры и вырабатывания команды на управление. Он размещен на задней стенке корпуса 10. Это промышленно выпускаемый прибор типа ТУДЭ, с пределом регулирования 0.250^оС. Датчик влажности 11 также установлен на задней стенке корпуса 10. Датчик 11 служит для определения влажности в зоне высушиваемого материала 8, он соединен с релейным усилителем 12. Релейный усилитель 12 соединен с приводом 13 вентилятора 14. Последний соединен с отсасывающим воздуховодом 15, который всасывает влажный воздух, выделяемый высушиваемым материалом 8. На задней стенке корпуса 10 выполнены отверстия 16 для подающего воздуховода, отверстия 17 для вибратора, отверстия 18 для датчиков. На задней стенке корпуса 10 установлены электромагнит 19 и пружина вибратора 20. Электромагнит 19 соединен через отверстия 17 для вибратора с рычагами вибратора 21.

В нижней части задней стенки корпуса 10 закреплен воздуховод 15 с вентилем 22 и через отверстие 16 для воздуховода воздух поступает в нижнюю часть корпуса 1. Внутри корпуса 1 воздуховоды 15 (подающий и всасывающий) имеют перфорацию 23 равномерного распределения воздуха. Вентиль 22 служит для ручного регулирования подачи нагретого воздуха в зону высушиваемого материала.

Датчик температуры 9 соединен с регулятором напряжения 24, который предназначен для регулирования подаваемого напряжения на обмотку индуктора 4.

Реле времени 25 соединено с регулятором напряжения 24 и с электромагнитом 19. При помощи реле времени 25 можно задать длительность сушки, время работы обмотки индуктора 4 на повышенном напряжении. Загрузочное окно 26 после загрузки поддонов 7 высушиваемым материалом 8 плотно закрывается. В корпус 1 воздух поступает только через вентиль 22 и воздуховод 15.

Данное устройство можно реализовать на известных элементах, выпускаемых промышленностью. Например, регулятор напряжения 24 можно выполнить непрерывным и прерывистым. При помощи магнитных пускателей 27 (КМ, К₁, К₂) можно регулировать величину подаваемого напряжения на обмотку индуктора 4 (например, в частном случае двухступенчатое).

Автоматический выключатель служит для подачи питания на устройство. Предохранители FU₁, FU₂, FU₃ служат для защиты электрической цепи от токов коротких замыканий. Кнопки управления SB₁ и SB₂ предназначены для подачи питания контактору КМ, что в свою очередь подключает обмотки индуктора в сеть, об этом оповещает сигнальная лампа LH₁.

При помощи реле К₄ в зависимости от температуры корпуса в зоне высушиваемого материала 8 подключается обмотка индуктора полностью или частично благодаря магнитным пускателям К₁ и К₂. Датчик влажности 11 подает сигнал на реле К₅ при повышении влажности воздуха в зоне высушиваемого материала 8, а он на привод вентилятора 14, о чем оповещается сигнальной лампой LB₂.

Датчик влажности 11 также подает сигнал на звонок 3В, когда влажность воздуха в зоне высушиваемого материала будет ниже 5%
Устройство работает следующим образом.

Через загрузочное окно 26 в корпусе 1 поддоны 7 с высушиваемым материалом 8 устанавливают на направляющих 6. Загрузочное окно 26 плотно закрывают. При подаче питания на устройство при помощи автоматического выключателя 27 SQ и нажатия кнопки 28 3В₂ обмотки индуктора 3 получают питание. Под действием индукционного поля в корпусе 1 протекают токи Фуко, что приводит к нагреву. В связи с тем, что корпус 1 и высушиваемый материал 8 в исходном состоянии имеют низкую температуру (20.30^оС), датчик температуры 9 вырабатывает команду на реле К₄, который управляет магнитным пускателями К₁ и К₂. В таком исходном состоянии получают питание К₂ и обмотка индуктора 4. При таком включении скорость нагрева корпуса 1 высокая (ток потребления сравнительно большой). При достижении высушиваемым материалом 8 заданной температуры, например 60.80^оС автоматически обмотка индуктора 4 переключается на более малый ток благодаря магнитному пускателю К₁. Начинается процесс сушки контактно-радиационно-конвективным методом. Пар, выделившийся при сушке, удаляется при помощи вентилятора 14, воздуховода 15 с перфорациями 23, установленными в корпус 1. Если влажность воздуха (влаговыделение) не высокое, то датчик влажности не подает команду на реле К₅, а он на привод вентилятора 13.

Внутрь корпуса 1 при помощи вентиля 22 подается нагретый воздух по воздуховоду 15 и перфорации 23, воздуховод 15, закрепленный на задней стенке корпуса 10, нагревается при нагреве ее корпуса 1, а следовательно, нагревается воздух. При сушке может наблюдаться слипание высушиваемого материала 8. Для этого реле времени 25 периодически (например, 1 раз в 2.5 мин) подает питание на электромагнит 19. Он при помощи рычага вибратора 21 и пружины вибратора 20 вибрирует (совершает возвратно-поступательные движения) поддоны. При достижении влажности высушиваемого материала 8 меньше 5 датчик влажности 9 выработает команду на включение звукового сигнала. Также длительность сушки может быть задана при помощи реле времени 25. Его контакты К₃ включены в цепь питания обмоток индуктора 3. По истечению заданного времени устройство может автоматически отключаться.

После завершения процесса сушки через загрузочное окно 26 снимают поддоны 7, выгружают высушенный материал 8 и повторно закладываются высушиваемой материал.

Экспериментально проверено, что процесс сушки, например, для разрезанных яблок, моркови и репчатого лука зависит от влагосодержания исходного продукта. Количество подаваемого холодного воздуха через вентиль 22 в корпус 1 также зависит от физико-химических составов высушиваемого материала 8.

Промышленная частота 50 Гц, которым питается предлагаемое устройство, с экономической точки зрения безвредна, обслуживающий персонал может работать 8 часов.

Использование: для сушки фруктов, овощей, зеленой лекарственной растительности. Сущность изобретения: установка для обработки сельскохозяйственных продуктов состоит из корпуса, в котором установлены датчики влажности и температуры, направляющие для поддонов и поддоны для высушиваемго материала. На корпус намотан изоляционный материал, установлен защитный каркас и обмотка индуктора. Датчик влажности соединен с регулятором напряжения, который позволяет регулировать напряжение, подаваемое на обмотки индуктора. Датчик влажности соединен с релейным усилителем, который соединен с приводом вентилятора, последний приводит во вращение вентилятор. Вентилятор соединен с корпусом через отверстие и воздуховоды с перфорацией. Реле времени служит для задания времени сушки и периодического подключения электромагнита, который при помощи рычага и пружины вибратора приводит к возвратно-поступательному движению поддонов с высушиваемым материалом. 5 ил.

УСТАНОВКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПРОДУКТОВ, содержащая корпус с индуктором, средствами размещения сельскохозяйственной продукции, подающим воздуховодом, вентилятором, а также датчики влажности и температуры, связанные с соответствующими входами блока управления, выходы которого подключены к входу привода вентилятора и к обмотке индуктора, а также к входу блока управления перемещением корма, связанного со средством размещения сельскохозяйственной продукции, отличающаяся тем, что она снабжена отсасывающим воздуховодом с вентилем, средство для размещения сельскохозяйственной продукции выполнено в виде поддонов, установленных на направляющих внутри корпуса, блок управления перемещением корма в виде вибратора, выход которого связан с поддонами, при этом подающий воздуховод закреплен вдоль на задней стенке корпуса, датчик температуры на задней стенке корпуса, а датчик влажности в зоне расположения поддонов, при этом блок управления выполнен в виде релейного усилителя и регулятора напряжения, причем вход последнего связан с датчиком температуры, а выход подключен к обмотке индуктора, датчик влажности связан с входом релейного усилителя, выход которого подключен к приводу вентилятора.