СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2005 года по МПК F26B21/04 

Изобретение относится к технике сушки пищевых продуктов.

В качестве аналога известна сушильная установка (авт. св. №1374018, МПК F 26 В 21/04, 9/06), состоящая из последовательно соединенных по высушиваемому материалу сушильной камеры и охладителя, теплового насоса с испарителем, компрессором, конденсатором, дроссель-вентилем и системы циркуляции сушильного и охлаждающего агентов, выполненную в виде одного замкнутого контура и подключенную к сушильной камере и охладителю, связанную с испарителем и конденсатором теплового насоса.

Недостатком аналога является невысокая температура сушильного агента (СА), подаваемого в сушильную камеру, что увеличивает продолжительность сушки.

Прототипом изобретения является сушильная установка (Р.И.Шаззо, В.М.Шляховецкий. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов в кондиционированном воздухе. - М.: Колос, 1994. - 119 с., рис.4.25, стр.75), состоящая из теплового насоса в составе компрессора, нагревателя-конденсатора, регенеративного теплообменника, дроссель-вентиля, охладителя-испарителя и контура сушильного агента, включающего кроме нагревателя-конденсатора и охладителя-испарителя "теплую" и "холодную" сушильные камеры, нагреватель СА, вентили для выпуска и подачи СА, вентилятор.

Недостаток прототипа - значительные энергозатраты, потребляемые установкой, из-за нерационального использования теплоты отработавшего СА.

Техническая задача изобретения - создание сушильной установки, позволяющей существенно снизить энергетические затраты за счет использования теплоты отработавшего сушильного агента.

Поставленная задача решается тем, что в сушильной установке, содержащей последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, согласно изобретению в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен регенеративный теплообменник, подключенный также к выходу сушильного агента из «теплой» сушильной камеры.

Включение регенеративного теплообменника в систему циркуляции СА обеспечивает повышение температуры СА перед нагревателем СА благодаря использованию теплоты отработавшего СА, тем самым снижая энергозатраты по достижению нагревателем СА заданной технологией температуры сушильного агента перед "теплой" сушильной камерой.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого изобретения - сушильная установка, на фиг.2 - изображение процессов обработки воздуха, используемого в качестве СА, в h-d-диаграмме влажного воздуха.

Установка содержит последовательно соединенные по сушильному агенту охладитель-испаритель 1, "холодную" сушильную камеру 2, нагреватель-конденсатор 3, регенеративный теплообменник 4, нагреватель СА 5, "теплую" сушильную камеру 6, вентилятор 7. Установка содержит также систему циркуляции хладагента, выполненную в виде теплового насоса с компрессором 8, нагревателем-конденсатором 3, дроссель-вентилем 9, регенеративным теплообменником 10, охладителем-испарителем 1. "Холодная" сушильная камера 2 и "теплая" сушильная камера 6 установлены последовательно по ходу движения высушиваемого продукта. В установке предусмотрены вентиль 11 для выпуска отработанного воздуха, вентиль 12 подачи наружного СА.

Установка работает следующим образом.

В сушильные камеры 2 и 6 при помощи конвейера последовательно подается продукт, подлежащий сушке. В контур циркуляции сушильного агента через вентиль 12 подается СА с помощью вентилятора 7. СА поступает в охладитель-испаритель 1, где он осушается и охлаждается, конденсируя влагу на холодной поверхности охладителя-испарителя (процесс А-В на фиг.2). Затем СА поступает в "холодную" сушильную камеру 2, где сухой холодный СА ассимилирует часть влаги, содержащейся в высушиваемом продукте (В-С). Из "холодной" сушильной камеры СА направляется в нагреватель-конденсатор 3, где происходит его подогрев теплотой конденсации горячих паров хладагента (C-D), циркулирующего в контуре теплового насоса. Далее СА, последовательно проходя регенеративный теплообменник 4 (D-D') и нагреватель СА 5 (D'-E), нагревается до максимально допустимой технологией температуры и поступает в "теплую" сушильную камеру 6. Теплый СА поглощает оставшуюся влагу из продукта (E-F) и поступает в регенеративный теплообменник 4 (F-F'), подогревая сушильный агент после нагревателя-конденсатора 3. Далее СА через вентиль 11 выбрасывается в атмосферу.

Увеличение температуры СА перед нагревателем СА благодаря теплоте отработавшего СА приводит к снижению энергозатрат, расходуемых на достижение нагревателем СА заданной технологией температуры сушильного агента перед "теплой" сушильной камерой согласно расчетам на 25-30%.

Изобретение относится к технике сушки пищевых продуктов. Сушильная установка содержит охладитель-испаритель, сепаратор, «холодную» сушильную камеру, нагреватель-конденсатор, электронагреватель, «теплую» сушильную камеру, вентилятор, компрессор, регенеративный теплообменник в системе циркуляции хладагента, дроссель-вентиль, вентили для выпуска и рециркуляции отработанного воздуха, вентиль для впуска наружного воздуха (сушильного агента). В системе циркуляции сушильного агента дополнительно содержится регенеративный теплообменник, который установлен между нагревателем-конденсатором и электронагревателем. Сушильная установка позволяет существенно снизить энергетические затраты за счет использования теплоты отработавшего сушильного агента. Отработавший воздух направляется в регенеративный теплообменник, где его температура снижается, обеспечивая снижение тепловой нагрузки на охладитель-испаритель в цикле с регенерацией и соответственно снижение энергозатрат на выработку холода. Снижение температуры отработавшего воздуха обеспечивает увеличение его температуры перед электронагревателем, снижая энергозатраты по достижению электронагревателем заданной технологией температуры сушильного агента перед теплой сушильной камерой. 2 ил.

Сушильная установка, содержащая последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, отличающаяся тем, что в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен регенеративный теплообменник, подключенный также к выходу сушильного агента из «теплой» сушильной камеры.