УНИВЕРСАЛЬНАЯ СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА КОМБИНИРОВАННОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 1997 года по МПК A23N12/08 A23B7/02 

Изобретение относится к области использования СВЧ-энергии для промышленных целей. Установка предназначена для высушивания резаных картофеля, моркови, свеклы, лука, капусты, яблок, груш, грибов, ягод, лекарственных трав, отжатого жома, быстрого приготовления пищи, обжаривания кофе, сушки поделочной древесины и изделий из тонкой керамики. Установка может использоваться как самостоятельная, так и в составе комплексов и технологических линий.

Известна конструкция СВЧ-печи [1] для обработки пищевых продуктов, в которых на ряду с СВЧ излучением применяется конвекционный нагрев. Недостатком этой камеры является то, что равномерность нагрева обеспечивается только конструкцией камеры и не может эффективно использоваться из-за узкоцелевого назначения. В другом патенте [2] пары влаги, образовавшиеся при сушке продуктов, удаляются теплым воздухом, которым охлаждается нагревом. Основной недостаток камеры узкоцелевое назначение.

Отечественной промышленностью выпускается сушилка непрерывного действия Р3-ЧСС [3] Продукт сушки через загрузочное устройство поступает в сушильный барабан, где продукт перемещается по всей длине и омывается агентом сушки и по мере высыхания продукта захватывает высушенную фракцию и подает в батарею циклонов. Здесь частицы измельченного продукта осаждаются, а влажный воздух удаляется в атмосферу. Основной недостаток этой сушилки большое количество узлов, сложность конструкции и узкоцелевое назначение.

В литературе [4] описана СВЧ-сушилка с вакуумным насосом. Исходный материал подается по транспортной ленте в приемный бункер, откуда через шлюзовый затвор в сушильную камеру, где создается нужное распределение поля СВЧ-энергии, и через шлюзовый затвор высушенный продукт выводится. Основные недостатки таких сушилок: низкая экономичность, небольшой ассортимент обрабатываемых продуктов.

Прототипом изобретения является вертикальная СВЧ-сушилка гранулированных материалов в кипящем слое [4] Она представляет собой агрегат, в котором используется как СВЧ-энергия, так и энергия теплого воздуха. Теплый воздух выполняет две функции в установке: сушильного агрегата и среды, которой материал поддерживается во взвешенном состоянии. Основными недостатками прототипа является: узкоцелевое назначение и высокие требования по идентичности массы обрабатываемого продукта (для предупреждения пересушивания и возгорания продукта).

Техническим результатом предлагаемого решения является то, что влажный продукт подаваемых шнеком через дно камеры быстро подсушивается СВЧ- энергией, а агент сушки его захватывает и начинает вращать по спирали вдоль конических боковых стенок. По мере высыхания продукт поднимается вверх и через специальные отверстия удаляется из камеры. Давление воздушного потока подбирается таким, чтобы сырой продукт не мог подняться в верхнюю часть камеры. Одним из существенных признаков устройства является то, что из камеры удаляется только сухой продукт, т.е. обрабатываемый продукт высушивается равномерно и не горит. Другим существенным признаком является универсальность камеры могут обрабатываться мелкорезанные овощи и фрукты, нерезаные овощи и фрукты, быстро размораживаться мясо и рыба и др.

На чертеже представлена универсальная сушильная установка комбинированного действия, состоящая из трех основных частей: сушильной, транспортирующей и СВЧ-устройства.

В сушильную камеру входят рабочая камера типа циклона 1 и загрузочный столик 2, выполненный из диэлектрика и закрепленный на вертикальной стойке 3. В нижней части циклона имеются патрубки 4 для удаления влаги. Транспортирующая часть представляет собой шнек 5 который загружает камеру продуктом. Теплоноситель подается в камеру через боковые патрубки 6 с помощью вентиляторов 7. Высушенный материал через патрубок 8 попадает в бункер 9. СВЧ-энергия подается в камеру через верхнюю крышку 10, выполненную из радиопрозрачного материала-фторпласта. Равномерное распределение СВЧ-поля в камере создается рупорным излучением устройством 11, запитываемым СВЧ-генератором 12.

При сушке резаного продукта установка работает следующим образом. Продукт сушки с помощью загрузочного шнека непрерывно подается через дно в рабочую камеру, где образуется конусная горка продукта. Продукт через верхнюю крышку облучается СВЧ-энергией, в результате чего из него начинает интенсивно удаляется влага. Одновременно с этим продуктом омывается теплым агентом сушки, приходящим через патрубки, расположенные касательно к боковой стенке в нижней ее части, это приводит к тому, что агент сушки перемещается в сушильной камере по спирали вверх. В результате этого продукт по мере высыхания, вращаясь по спирали, как смерч, начинает подниматься вдоль боковых стенок в верхнюю часть камеры, при этом высушенная фракция продукта непрерывно и избирательно удаляется из камеры через специальные отверстия. В случае необходимости обработки продукта большого объема размораживание мяса, рыбы и др. пищевых продуктов сушка поделочной древесины и изделий из тонкой керамики установка тоже может эффективно работать. В этом случае обрабатываемый продукт укладывается на загрузочный столик. Для улучшения равномерности нагрева продукта предусмотрена возможность поворота вокруг своей оси загрузочного столика с помощью шнекового механизма (неравномерность нагрева связана наличием в камере стоячей волны).

Использование: установка позволяет высушивать резаные овощи, фрукты, отжатый жом, размораживать продукты, быстро приготавливать пищу, сушить древесину и изделия из тонкой керамики. Сущность изобретения: установка содержит 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 касательно к боковым стенкам совместно с подводимой сверху энергией обеспечивают сепарацию вращающимся в виде смерча потоком высушенного продукта и его удаление через отверстия в верхней части камеры. Универсальность камеры обеспечивается за счет загрузочного столика, который установлен на оси загрузочного шнекового механизма, расположенного в дне камеры. 1 ил.

Универсальная сушильная установка комбинированного действия, содержащая загрузочное устройство, рабочую камеру, разгрузочное устройство, излучатель СВЧ-энергии и устройство ввода агента сушки, отличающаяся тем, что боковые стенки рабочей камеры выполнены коническими, в их нижней части касательно расположено устройство ввода агента сушки, загрузочное устройство выполнено в виде шнекового механизма, установленного в днище рабочей камеры, излучатель СВЧ-энергии установлен в верхней крышке рабочей камеры, разгрузочное устройство вверху конической части рабочей камеры, а на оси загрузочного шнека внутри рабочей камеры установлена и закреплена вертикальная стойка, на которой размещен загрузочный столик, приводящийся в движение шнековым механизмом.