ВАКУУМНАЯ СУШИЛКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ Российский патент 1998 года по МПК F26B9/06 F26B5/04 

Изобретение относится к пищевой перерабатывающей промышленности и сельскому хозяйству.

Известны простейшие контактные сушилки периодического действия, называемые вакуум-сушильные шкафы, которые используются для сушки малотоннажных продуктов в производствах с разнообразным ассортиментом продукции, и содержащие цилиндрическую камеру, в которой размещены полые плиты, обогреваемые изнутри паром или горячей водой, на которые устанавливаются противни с высушиваемым материалом, и которая вакуумируется установкой, содержащей вакуум-насос и конденсатор [1]. Они, как правило, малопроизводительны и малоэффективны, поскольку сушка в них происходит при наличии плохо проводящих тепло зазоров между противнями и плитами, так что напряжение рабочей поверхности плит не превышает 0,5-3,5 кг/м³ч. влаги.

Наиболее близким к предлагаемому устройству являются способ и устройство для вакуумной сушки [2]. Данное устройство, состоящее из герметичной камеры, конденсатора, конденсатосборника, нагревательных плит, вакуумного агрегата, водяного насоса с охладителем, путем периодической откачки и выдержки нагретого продукта в вакууме при выключенном вакуумном насосе и конденсации влаги сохраняет пищевые, лечебно- диагностические ценности и органолептические свойства исходного растительного сырья.

Однако, данное устройство обладает малой производительностью по сушке из-за ограниченного выхода высушенного продукта по массе и длительного времени сушки и невысокими значениями массогабаритных характеристик, что приводит к росту удельной стоимости сушки растительного сырья.

Задачей, которую решают авторы, является создание вакуумной сушилки растительного сырья, в которой отсутствуют недостатки как аналогов, так и прототипа.

Указанная задача решается тем, что в известной вакуумной сушилке растительного сырья, содержащей герметичную камеру, конденсатор, конденсатосборник, нагревательные плиты, вакуумный агрегат, водяной насос с охладителем, конденсатор выполнен в виде ряда труб, расположенного на внутренней боковой поверхности камеры; при этом нагревательные плиты снабжены кабельными нагревательными элементами, расположенными под плитами; причем сушилка дополнительно снабжена вентиляторами, расположенными внутри камеры.

Введение в сушилку вентиляторов, расположенных внутри камеры, выполнение конденсатора в виде ряда труб, расположенных на внутренней боковой поверхности камеры, а нагревательных плит с кабельными нагревательными элементами, расположенными под ними, позволяют обеспечить интенсивный отвод конденсата из камеры при вакуумировании, сократить время сушки и снизить массогабаритные характеристики, что увеличивает выход высушенного продукта по массе и удешевляет сушку растительного сырья.

Из научно-технической и патентной информации авторам известны многочисленные вакуумные сушилки растительного сырья, однако предложенная совокупность отличительных признаков позволяет утверждать, что предложенное решение отвечает как критериям "новизна", так и критерию "изобретательский уровень".

На чертеже изображена вакуумная сушилка, общий вид.

Сушилка состоит из герметичной камеры 1, включающей цилиндрический корпус, глухой торец и торцевую крышку, внутри которой вдоль боковых поверхностей корпуса установлен продольным рядом труб конденсатор 2 с патрубками на глухом торце для ввода и отвода воды, а в нижней части корпуса у глухого торца размещен патрубок слива конденсата через вакуумный шланг в конденсатосборник 3, и из нагревательных плит, на которые укладывается высушиваемый продукт, размещаемых внутри корпуса между глухим торцем и торцевой крышкой, а под ними располагаются кабельные нагревательные элементы 5, присоединяемые к вилке бортового разъема на корпусе. Сушилка также снабжена размещенными снаружи у глухого торца вакуумным агрегатом 6 для отсасывания воздуха, включающем охлаждаемый водой насос, трубопровод и клапаны, и водяным насосом 7, нагнетающим воду через охладитель 8 в конденсаторные трубы и вакуумный насос. Кроме того, сушилка снабжена вентиляторами 9, размещенными на торцах и корпусе и предназначенными для перемешивания воздуха при атмосферном давлении и небольшой глубине вакуума и оттока пара от высушиваемого продукта на режиме вакуумированной сушки. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ в сушилке обогреваемые электрическим током плиты с продуктом собраны на стеллажной тележке 10, перемещаемой по длине корпуса. Сушилка снабжена контрольно-измерительной аппаратурой, включающей вакуумметр, датчики температуры воздуха и продукта, для обеспечения через шкаф управления автоматического поддержания заданного режима сушки.

Работает сушилка следующим образом.

Сначала нагревательные плиты 4 заполняют продуктом при известных начальных влажности и температуре, размещают в стеллажной тележке 10 и устанавливают в корпус камеры 1, затем подключают кабельные нагревательные элементы 5 и контрольно-измерительную аппаратуру к шкафу управления и закрывают торцевую крышку камеры 1. Далее для достижения заданного режима сушки продукта последовательно включают водяной насос 7, который начинают циркуляцию воды через охладитель 8 и конденсатор 2 и охлаждение вакуумного насоса, вакуумный агрегат 6, вентиляторы 9. При этом на всех нагревательных плитах 4 обеспечивают одинаковую температуру нагрева продукта, которую с минимальными разбросами и временем можно достичь за счет регулирования напряжением кабельных нагревательных элементов 5, а в свободном объеме камеры сушилки 1 посредством регулирующих вакуумного агрегата 6 и вентиляторов 9 одинаковую глубину вакуума, соответствующую интенсивному испарению влаги из продукта без его подгорания и разрушения. (Так, например, при температуре продукта 45-50^oC температура остаточного воздуха 25-30^oC, что соответствует давлению насыщенных паров воды 3,2-4,3 кПа при максимальной плотности 23-30 г/м³). Конденсатор 2, обхватывая трубами с циркулирующей регулируемого расхода холодной (0-2^oC) водой, обеспечивает конденсацию пара на своих поверхностях, влага которого, стекая на дно корпуса, через вакуумный шланг сливается в конденсатосборник 3.

Так, например, при опытной сушке свеклы при начальных температуре 23^oC и относительной влажности 86% в сушилке поддерживался режим по температуре свеклы 50± 2^oC, по глубине вакуума 0,0375±0,0025 кгс/см², что обеспечило выход качественно высушенного продукта по массе 20% за время 8 ч., меньшее в сравнении с аналогичными сушилками на 30%.

По предложенному решению на нижнем предприятии разработаны рабочие чертежи, изготовлен опытный образец вакуумной сушилки растительного сырья, на котором проводятся опытные сушки, по результатам которых создается Технологический регламент режимов сушки.

В настоящее время на опытном производстве нашего предприятия запущена серия сушилок для создания сушильного цеха в овощеводческом совхозе Нижегородской области.

Изобретение используется в пищевой, перерабатывающей промышленности и сельском хозяйстве. Вакуумная сушилка содержит герметичную камеру 1, конденсатор 2, конденсатосборник 3, нагревательные плиты 4, вакуумный агрегат 6, водяной насос 7 с охладителем 8, конденсатор выполнен в виде ряда труб и расположен на внутренней боковой поверхности камеры 1, нагревательные плиты снабжены кабельными нагревательными элементами 5, при этом она дополнительно снабжена вентиляторами 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Вакуумная сушилка растительного сырья, содержащая герметичную камеру, конденсатор, конденсатосборник, нагревательные плиты, вакуумный агрегат, водяной насос с охладителем, отличающаяся тем, что конденсатор выполнен в виде ряда труб и расположен на внутренней боковой поверхности камеры, причем нагревательные плиты снабжены кабельными нагревательными элементами, расположенными под плитами, при этом она дополнительно снабжена вентиляторами, расположенными внутри камеры. 2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что нагревательные плиты расположены в виде стеллажа одна над другой располагаемыми на тележке с возможностью их перемещения.