Установка для вакуумной сушки Российский патент 2021 года по МПК F26B9/06 F26B5/04 F26B3/347 

Изобретение относится к технике исследования процесса вакуумной сушки жидких пищевых сред методом вспенивания при воздействии на них волн сверхвысокой частоты и может быть использовано в хлебопекарной, кондитерской и других отраслях промышленности.

Известна вакуумная СВЧ-установка для лабораторных исследований процесса обезвоживания пищевых сред (Патент RU 72536, МПК F26B 5/06, опубл. 20.04.2008 г.), содержащая вакуумный корпус с крышкой, внутри которого размещена емкость для продукта, подключенная к системе вакуумирования, теплообменник с охлаждающим устройством и систему измерения убыли массы в процессе обезвоживания продукта.

Однако данная установка имеет низкую производительность, обусловленную неравномерным распределением СВЧ-энергии, и как следствие увеличение длительности процесса вспенивания и сушки.

Технической задачей изобретения является увеличение производительности установки за счет интенсификации процесса вспенивания в сушке жидких продуктов и равномерного распределения СВЧ-энергии по объему жидкого продукта, а также повышение технологичности конструктивного оформления сушилки.

Поставленная задача достигается тем, что установка для вакуумной сушки, содержащая цилиндрический корпус с крышкой, снабженный системой вакуумирования, СВЧ-излучатель и емкость для продукта, согласно изобретению емкость для продукта выполнена из гофрированного гибкого материала и размещена в камере, установленной в нижней части корпуса, емкость снабжена элементом крепления с верхней частью корпуса, причем камера установлена на поворотной платформе, а крышка корпуса снабжена антиконденсатным покрытием, причем в нижней секции цилиндрического корпуса установлены, по меньшей мере, два СВЧ-излучателя, антиконденсатное покрытие крышки корпуса выполнено на основе керамической пластины, а камера выполнена из фторопласта.

На фиг. 1 приведена схема установки для вакуумной сушки в разрезе, на фиг. 2 - вид сверху, на фиг. 3 - схема размещения СВЧ-излучателей.

Установка содержит: корпус 1 с расположенными в нем технологическими отверстиями 9, крышку с антиконденсатным покрытием 2, СВЧ-излучатели 3, камеру 4, гофрированную емкость для продукта 5, патрубок для подключения вакуумной системы 6, систему вакуумирования 7, элементы крепления 8, поворотную платформу 10.

Установка работает следующим образом.

Перед началом процесса вакуумной сушки открывают крышку с антиконденсатным покрытием 2 корпуса 1 установки для вакуумной сушки и устанавливают камеру 4 на поворотную платформу 10. После установки камеры 4 на поворотную платформу 10 в нее загружают гофрированную емкость для продукта 5 с содержащимся в ней жидким продуктом.

Камера 4 формирует образование пены по высоте сушилки, предотвращает ее расширение в гофрированной емкости для продукта 5 и соприкосновение с корпусом при вспенивании продукта; исключает трение гофрированной емкости для продукта 5 с внутренними поверхностями корпуса, следовательно, увеличивает срок службы гофрированной емкости для продукта.

Гофрированная емкость для продукта 5 из гибкого материала обеспечивает пенообразование только в вертикальном направлении, что предотвращает потери продукта и позволяет получить правильную структуру пены.

Выполнение камеры 4 из фторопласта обеспечивает максимально быстрый нагрев и вспенивание продукта, так как фторопласт обладает низким коэффициентом поглощения СВЧ-волн. Отсутствие непосредственного контакта камеры 4 с жидким продуктом не создает угрозу налипания его сухой части на фторопластовой поверхности и потерям производительности по готовому продукту. Таким образом, за время сушки по высоте гофрированной емкости для продукта 5 образуется скелет вещества в виде застывшей пены. Кроме того, фторопласт не взаимодействует с пищевым продуктом во время сушки.

По завершении процесса загрузки закрывают крышку с антиконденсатным покрытием 2 и одновременно включают систему вакуумирования 7 для обеспечения разряжения в корпусе 1 через патрубок 6; СВЧ-излучатели 3, которые создают поле сверхвысокой частоты в корпусе 1; а также поворотную платформу 10.

Антиконденсатное покрытие, которым снабжена крышка 2 установки, предотвращает конденсацию влаги на ее внутренней поверхности и возврат капельной жидкости в гофрированную емкость для продукта 5, что может снизить производительность сушилки и повысить энергозатраты на влагоудаление при сушке.

Поворотная платформа 10 совершает реверсивное вращение камеры 4 с гофрированной емкостью для продукта 5 вокруг своей оси внутри корпуса сушилки, исключая деформирование гофрированной емкости для продукта 5, обеспечивая равномерное нагревание продукта за счет распределения СВЧ-энергии по всему объему высушиваемого продукта.

Поле сверхвысокой частоты, создаваемое СВЧ-излучателями 3 и проникающее внутрь корпуса 1 через технологические отверстия 9, инициирует процесс пенообразования, в результате которого высота пены может быть в 15-20 раз больше начальной высоты жидкого продукта.

Создание вакуума системой вакуумирования 7 снижает температуру испарения воды из жидкого продукта и непрерывно отводит ее в количестве испарившейся из продукта влаги.

При завершении процесса сушки отключают систему вакуумирования 7, СВЧ-излучатели 3 и привод поворотной платформы 10 и с помощью захватов (на чертеже не показаны) осуществляют подъем гофрированной емкости для продукта 5 из камеры 4 и выгрузку продукта через крышку с антиконденсатным покрытием 2. При подъеме происходит деструкция пены с образованием слоя полидисперсной фракции с влажностью 2-3 %.

Следующую загрузку установки для вакуумной сушки осуществляют в той же последовательности с многократным повторением технологического цикла.

Технологичность конструктивного оформления сушилки позволяет решать вопросы изменения режимов сушки в зависимости от свойств высушиваемого жидкого продукта.

Таким образом, предлагаемая установка для вакуумной сушки позволяет увеличить интенсивность процессов вспенивания и сушки жидких продуктов, повысить равномерность распределения СВЧ-энергии по объему жидкого продукта, повысить производительность.

Изобретение относится к технике исследования процесса вакуумной сушки жидких пищевых сред методом вспенивания при воздействии на них волн сверхвысокой частоты и может быть использовано в хлебопекарной, кондитерской и других отраслях промышленности. Установка для вакуумной сушки содержит цилиндрический корпус с крышкой, снабженный системой вакуумирования, СВЧ-излучатель и емкость для продукта, согласно изобретению, емкость для продукта выполнена из гофрированного гибкого материала и размещена в камере, установленной в нижней части корпуса, емкость снабжена элементом крепления с верхней частью корпуса, причем камера установлена на поворотной платформе, а крышка корпуса снабжена антиконденсатным покрытием, причем в нижней секции цилиндрического корпуса установлены, по меньшей мере, два СВЧ-излучателя, антиконденсатное покрытие крышки корпуса выполнено на основе керамической пластины, а камера выполнена из фторопласта. Установка для вакуумной сушки позволяет увеличить интенсивность процессов вспенивания и сушки жидких продуктов, повысить равномерность распределения СВЧ-энергии по объему жидкого продукта, повысить производительность. 3 ил.

Установка для вакуумной сушки, содержащая цилиндрический корпус с крышкой, снабженный системой вакуумирования, СВЧ-излучатель и емкость для продукта, отличающаяся тем, что емкость для продукта выполнена из гофрированного гибкого материала и размещена в камере, установленной в нижней части корпуса, емкость снабжена элементом крепления с верхней частью корпуса, причем камера установлена на поворотной платформе, а крышка корпуса снабжена антиконденсатным покрытием, причем в нижней секции цилиндрического корпуса установлены, по меньшей мере, два СВЧ-излучателя, антиконденсатное покрытие крышки корпуса выполнено на основе керамической пластины, а камера выполнена из фторопласта.