УСТАНОВКА СУШИЛЬНАЯ КОНВЕЙЕРНАЯ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2001 года по МПК F26B15/18 F26B3/30 

Изобретение относится к устройствам для сушки твердых штучных полупродуктов, в частности короткорезанных макаронных изделий, целебных трав, чая, ягод, шинкованных овощей и фруктов, на предприятиях малого бизнеса (в совхозах, колхозах, товариществах) и частными предпринимателями.

Сушка материалов, полупродуктов или готовых изделий применяется во всех отраслях промышленности. Для этого используют разнообразные сушильные установки, отличающиеся конструктивным исполнением, режимом работы, способом подвода тепла (конвективным, при котором продукт сушки омывается нагретым газом, воздухом, перегретым паром; кондуктивным, когда сушка продукта происходит на нагретой поверхности и тепло, необходимое для испарения влаги и нагрева влажного продукта, передается теплопроводностью от нагретой поверхности, а влага поглощается окружающей средой). Среди различных способов подвода тепла в процессах сушки перспективным является метод прерывистого облучения, когда нагрев продукта сушки инфракрасными лучами сочетают с охлаждением его воздухом. Это предотвращает продукт от растрескивания и коробления (Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984, с. 35, 38, 142).

Известно также, что в пищевой промышленности кроме механических и технологических требований к оборудованию применяются строгие санитарные требования к обеспечению легкого и недорогого санитарного обслуживания оборудования, при этом главным условием является доступность, то есть рабочие органы устройства должны позволять быструю сборку и разборку устройства для всесторонней очистки его стандартными средствами. (РЖ: Оборудование пищевой промышленности. /Отдельный выпуск/, 1992, рефераты 3.38.5, 6.38.15).

Основная сушка короткорезанных макаронных изделий в нашей стране осуществляется в паровых конвейерных сушилках типа КСК-4Г-45. (Медведев Г.М. Технология макаронного производства. Учебник и учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - 2-ое изд., стереотип. М.: Колос, 1998, с. 164 - 167, рис. 61). Сушилка состоит из стального сварного каркаса, на котором крепятся все механизмы и обшивка сушилки. Боковые и торцовые стенки сушилки состоят из плотно закрывающихся дверей, выполненных из термоизоляционного материала. Внутри сушилки размещено несколько установленных параллельно друг над другом ленточных транспортеров (далее - конвейеров) с приводным механизмом, калориферы и коллекторы для нагревания и подачи пара снизу вверх. Для создания тяги над сушилкой установлены вытяжные зонты, служащие для отсоса увлажненного воздуха из сушилки. Сушилка снабжена раскладчиком для подачи продукта сушки на верхнюю рабочую ветвь ленты верхнего конвейера и наклонными в сторону лент защитными щитками для направления продукта сушки при перекантовке его с уровня на уровень и предотвращения его от разбрасывания, которые выполнены в виде плоских пластин, жестко связанных с каркасом в его торцах. Над верхней рабочей ветвью каждой непрерывной ленты конвейеров, поперек ее, установлены ворошители с пальцами, служащие для предотвращения образования слитков продукта в результате слипания его под действием влажного пара. Боковые стенки обшивки сушилки снабжены окнами для доступа к внутренним механизмам сушилки. Соседние конвейеры установлены с возможностью перемещения лент в противоположных направлениях.

Известная сушилка имеет большую производительность при небольших габаритах, но работает в жестком режиме с повышающей сушильной способностью воздуха: по мере высыхания продукт обдувается более сухим воздухом на нижних конвейерах. Это ведет к растрескиванию продукта сушки, что нежелательно для макаронных изделий. Использование сушилки ведет к большим материальным и энергетическим затратам. Наличие работающих калориферов и вентиляторов повышает уровень шума при работе сушилки. Кроме того, наклонные защитные щитки не гарантируют отсутствие разброса продукта сушки при его перекантовки с уровня на уровень в связи с их плоской формой, а из-за закрытости сушилки обшивкой затруднена работа оператора по контролю над процессом сушки, а также санитарному обслуживанию.

Известна также конвейерная сушилка, используемая в автоматических линиях фирмы "Брайбанти" (Италия), выбранная в качестве ближайшего аналога (Медведев Г.М. Технология макаронного производства. Учебник и учебное пособие для студентов высших учебных заведений. - 2-ое изд., стереотип. М.: Колос, 1998, с.171 - 174, рис. 65, 66). Сушилка представляет собой теплоизолированный герметизированный туннель, в щитах обшивки расположены двери, люки и окна для доступа к внутренним механизмам. Внутри туннеля, параллельно друг над другом, установлено несколько ленточных конвейеров с приводным механизмом. Сушилка снабжена раскладчиком для равномерного распределения продукта сушки по всей ширине верхней рабочей ветви верхнего конвейера. Ленты конвейеров выполнены непрерывными из синтетического материала. Нечетные уровни конвейеров смещены в сторону раскладчика по длине на одинаковую величину для перекантовки продукта сушки с конвейера на конвейер. Соседние конвейеры установлены с возможностью вращения лент в противоположных направлениях. Под нижним конвейером, изолированным от пола перегородкой, установлены осевые вентиляторы, служащие для засасывания воздуха из окружающей среды и перемещения его в калорифер. Калорифер, установленный рядом с вентиляторами, служит для подогревания воздуха и направления его в торцевую часть сушилки под загрузочным отверстием, прохождения над слоями высушиваемого на лентах продукта и далее - в торцевую часть сушилки в зону выгрузки сухого продукта, удаления части отработанного воздуха вытяжным вентилятором в окружающую среду и направления оставшейся части на рециркуляцию.

В указанной сушилке на протяжении всего времени пребывания в ней продукта сушки он обдувается воздухом практически с постоянной сушильной способностью, что выгодно отличает сушилку от предыдущего аналога.

В то же время, указанной сушилке присущи остальные недостатки предыдущего аналога. Кроме того, в обоих аналогах каркасы выполнены неразборными.

Предлагаемым изобретением решается задача обеспечения стабильности процесса сушки с наименьшими энергетическими затратами за счет улучшения контакта продукта сушки с окружающей средой, прерывистого облучения продукта, а также создания мобильности установки и снижения уровня шума.

Для достижения этого технического результата в установке сушильной конвейерной непрерывного действия, содержащей несколько ленточных конвейеров, установленных параллельно друг над другом в каркасе из вертикальных и горизонтальных стоек на опорах с возможностью вращения непрерывных лент конвейеров, приводной механизм, механизм подвода тепла к продукту сушки, раскладчик для равномерного распределения продукта сушки на верхнюю рабочую ветвь ленты верхнего конвейера, при этом ленты конвейеров выполнены из синтетического материала, соседние конвейеры установлены с возможностью вращения лент в противоположных направлениях, нечетные ряды конвейеров смещены в сторону от раскладчика по длине на одинаковую величину, достаточную для перекантовки продукта сушки с конвейера на конвейер, а в зонах перекантовки установлены жестко связанные с каркасом экранирующие щитки для исключения рассыпания продукта сушки, согласно изобретению каркас выполнен наклонным к раскладчику, сборным из отдельных секций и снабжен направляющими, на которые опираются верхние рабочие ветви лент конвейеров, механизм подвода тепла выполнен в виде нагревательных элементов инфракрасного излучения, установленных в каждой секции каркаса с возможностью индивидуального включения, жестко связанные с ним и снабженные отражателями, которыми поддерживаются нижние ветви конвейеров, а экранирующие щитки в зоне перекантовки продукта сушки выполнены из синтетического материала, имеют форму ковша и установлены над концами лент, кроме того над верхним конвейером установки расположены навесные кожуха.

Существенными признаками заявляемого изобретения являются: выполнение каркаса сборным из отдельных секций и снабженным направляющими, выполнение каркаса наклонным к раскладчику; установка нагревательных элементов инфракрасного излучения в каждой секции каркаса над верхними рабочими ветвями лент конвейеров с возможностью индивидуального срабатывания, снабженных отражателями, которые поддерживают нижние ветви лент; выполнение экранирующих щитков в форме ковша в зоне перекантовки продукта сушки из синтетического материала непосредственно над концами лент.

Предлагаемая установка иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид установки; на фиг. 2 - продолжение фиг. 1; на фиг. 3 - вид сзади.

Установка сушильная конвейерная непрерывного действия состоит из каркаса 1, собранного отдельными секциями 2 из вертикальных 3 и горизонтальных 4 стоек при помощи болтовых соединений 5.

Каркас 1 имеет пять направляющих 6, выполненных из уголка (оптимальное количество уровней конвейеров для удобного обслуживания по высоте - пять), на которые опираются верхней рабочей ветвью 7 непрерывные ленты 8, выполненные из синтетического материала, например монокапрона, конвейеров 9. На стойках 4 каждой секции 2 при помощи пластин 10 установлены нагревательные элементы 11 (на чертеже показано только в одной секции) инфракрасного излучения, расположенные над верхней рабочей ветвью 7 лент 8. Нижняя ветвь 12 каждой ленты 8 поддерживается отражателями 13 нагревательных элементов 11.

Опорные концы 14 стоек 3 каркаса 1 выполнены с переменной высотой, от меньшего к большему по мере удаления каждой секции 2 от раскладчика 15. Раскладчик 15 снабжен загрузочным бункером 16. Нечетные конвейеры 9 смещены в сторону раскладчика 15 по длине на одинаковую величину, обеспечивающую наиболее точное попадание продукта при перекантовке на нижний конвейер 9. В зоне перекантовки, непосредственно над концами лент 8, установлены экранирующие, выполненные в форме ковша щитки 17 для исключения рассыпания продукта сушки при перекантовке с верхнего уровня конвейеров 9 на нижний, выполненные из синтетического материала, например монокапрона, и закрепленные на каркасе 1 при помощи кронштейнов 18. В последней от раскладчика 15 секции 2 каркаса 1 установлен приводной механизм, состоящий из электродвигателя 19 постоянного тока, спироидного редуктора 20, цепной передачи 21, клиноременной передачи 22, ведущих барабанов 23. В первой от раскладчика 15 секции 2 каркаса 1 расположены ведомые барабаны 24, натяжное устройство 25 и электрошкаф 26. Ведущие барабаны 23 и ведомые барабаны 24, выполненные, например, из дерева лиственной породы, попарно соединены лентой 8 в каждом конвейере 9, за счет этого ленты 8 соседних конвейеров 9 могут вращаться в противоположных направлениях.

Нагревательные элементы 11 выполнены с возможностью индивидуального срабатывания от тумблеров 27, установленных на стойках 3 каждой секции каркаса 1 с наружной стороны установки в зоне работы оператора. В этой же зоне на каркасе 1 закреплен электрошкаф 26, служащий для включения установки в сеть. Верхний конвейер 9 прикрыт съемными навесными кожухами 28, установленными на стойках 4 каркаса 1 и предназначенными для предохранения продукта сушки от пыли. В последней от раскладчика 15 секции 2 под нижним конвейером 9 установлен разгрузочный лоток 29.

Применение заявляемой установки сушильной конвейерной непрерывного действия позволяет:
- производить сушку продукта с постоянной сушильной способностью, с меньшими энергетическими затратами за счет улучшения контакта продукта сушки с окружающей средой; установка выполнена в виде каркаса, открытого в окружающую среду, что позволяет быстрее удалять влагу из продукта, а также за счет применения нагревателей инфракрасного излучения, работающих в диапазоне излучения, кратном частоте колебания молекул воды, обеспечивающих равномерный нагрев;
- использовать не все уровни установки, например, в случае отключения установки по какой-либо причине (уменьшение объема продукта сушки или оставление его на уровнях недосушенными, конец смены, отключение электроснабжения) за счет индивидуального срабатывания нагревательных элементов на любом уровне установки;
- использовать установку в рабочих помещениях любых размеров по длине и при любых изменениях объема продукта сушки за счет модульности (разборка каркаса установки на отдельные секции), при этом изменяют длину лент;
- обеспечить свободный доступ при санитарной обработке установки за счет открытости установки;
- снизить шум при работе установки за счет применения бесшумных нагревательных элементов;
- обеспечивать естественную конвекцию нагретого воздуха вдоль лент, снизу вверх, и выгрузку высушенного продукта в тару без применения дополнительных механизмов за счет наклона каркаса;
- облегчить обслуживание оператором установки за счет доступности контроля над работой установки из-за открытости ее в окружающую среду.

Установка работает следующим образом.

При включении установки в сеть посредством электрошкафа 26 продукт сушки через загрузочный бункер 16 при помощи раскладчика 15 равномерно распределяется по всей ширине верхней рабочей ветви 7 непрерывной ленты 8 верхнего конвейера 9. Все тумблеры 27 нагревательных элементов 11 включены.

Приводной механизм, состоящий из электродвигателя постоянного тока 19 и спироидного редуктора 20, при помощи клиноременной передачи 22 и цепной передачи 21 приводит в движение ведущие барабаны 23. Непрерывная лента 8, попарно соединяющая ведущие и ведомые барабаны, приводит в движение ведомые барабаны 24.

Пройдя до конца уровня верхней рабочей ветви 7, продукт сушки пересыпается на уровень нижней рабочей ветви 12. Экранирующие щитки 17, установленные над концами лент 8, улавливают продукт сушки при перекантовке и направляют на ленту 8 нижнего конвейера 9. Смещение нечетных конвейеров 9 в сторону от раскладчика 15 по длине на одинаковую величину обеспечивает точное попадание продукта при перекантовке с верхнего на нижние уровни конвейера 9. Продукт сушки, пройдя таким образом все пять уровней конвейеров, высыпается в тару через разгрузочный лоток 29.

Установка предназначена для сушки твердых полупродуктов, в частности короткорезанных макаронных изделий, чая, ягод, целебных трав, шинкованных овощей и фруктов, на предприятиях малого бизнеса. Установка содержит в каркасе 1 из вертикальных и горизонтальных стоек 3, 4, наклоненном к раскладчику 15, распределение полупродуктов равномерно по всей ширине ленты верхнего конвейера, одного из пяти, установленных в каркасе параллельно друг над другом. Каркас выполнен сборным из отдельных секций. В последней секции от раскладчика установлен приводной механизм, а над верхней рабочей ветвью ленты в каждой секции установлены нагревательные элементы инфракрасного излучения, жестко связанные с каркасом и имеющие отражатели, которые поддерживают нижние ветви 12 ленты. Соседние конвейеры выполнены с возможностью вращения ленты в противоположных направлениях, а нечетные конвейеры смещены по длине в сторону раскладчика на величину, достаточную для перекантовки полупродуктов с конвейера на конвейер. Нагревательные элементы включаются индивидуально с помощью тумблеров. Над концами ленты установлены экранирующие щитки 17, выполненные в форме ковша из синтетического материала, которые жестко связаны с каркасом и исключают рассыпание полупродуктов при перекантовке. Ленты выполнены непрерывными из синтетического материала. В первой секции от раскладчика над верхней рабочей ветвью расположен загрузочный бункер 16 раскладчика, а под нижним конвейером в последней секции от раскладчика установлен разгрузочный лоток. Приводной механизм установки состоит из электродвигателя постоянного тока, спироидного редуктора, цепной передачи, клиноременной передачи, ведущих барабанов. В первой секции от раскладчика расположены ведомые барабаны, натяжное устройство 25 и электрошкаф. Ведомые и ведущие барабаны попарно соединены лентой. Направляющие уголки, выполненные в каркасе, поддерживают верхнюю рабочую ветвь каждой ленты. Над верхним конвейером на каркасе установлены съемные навесные кожуха. Сушка полупродуктов осуществляется прогрессивным способом прерывистого облучения, когда их нагрев инфракрасными лучами сочетают с охлаждением воздухом, что предотвращает полупродукты от растрескивания и коробления. Модульное исполнение каркаса облегчает обслуживание и позволяет использовать установку без ограничения по длине рабочих помещений, по объему полупродуктов, при неполной ее загрузке. Применение бесшумных нагревательных элементов резко снижает уровень шума. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка сушильная конвейерная непрерывного действия, содержащая несколько ленточных конвейеров, установленных параллельно друг над другом в каркасе из вертикальных и горизонтальных стоек на опорах с возможностью вращения непрерывных лент конвейеров, приводной механизм, механизм подвода тепла к продукту сушки, раскладчик для равномерного распределения продукта сушки на верхнюю рабочую ветвь ленты верхнего конвейера, при этом ленты конвейеров выполнены из синтетического материала, соседние конвейеры установлены с возможностью вращения лент в противоположных направлениях, нечетные ряды конвейеров смещены в сторону раскладчика по длине на одинаковую величину, достаточную для перекантовки продукта сушки с конвейера на конвейер, а в зонах перекантовки установлены жестко связанные с каркасом экранирующие щитки для исключения рассыпания продукта сушки при перекантовке, отличающаяся тем, что каркас выполнен наклонным к раскладчику, сборным из отдельных секций и снабжен направляющими, на которые опираются верхние рабочие ветви лент конвейеров, в каждой секции каркаса над верхними рабочими ветвями лент конвейеров установлены жестко связанные с каркасом нагревательные элементы инфракрасного излучения, выполненные с возможностью индивидуального включения каждого, с отражателями, которыми поддерживаются нижние ветви лент конвейеров, а экранирующие щитки в зоне перекантовки продукта сушки, выполненные в форме ковша из синтетического материала, установлены непосредственно над концами лент, кроме того, над верхним конвейером установки на каркасе расположены навесные съемные кожуха. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что высота опорных концов в каждой секции каркаса по мере удаления от раскладчика величина переменная от меньшей к большей.