Установка для вяления органических продуктов Российский патент 2023 года по МПК A23B4/03 A23L3/40 

Изобретение относится к области пищевых продуктов, а именно к устройствам для холодной сушки органических продуктов [А23В 4/03, А23В 4/031].

Из уровня техники известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ КОНСЕРВИРОВАННОГО МЯСА И РЫБЫ [CN208624472 (U), опубл.: 22.03.2019], содержащее: оборудование для контроля качества, сушильное оборудование и контрольное оборудование, сушильное оборудование оснащено сушильной камерой, оборудованием для обработки среды и вентиляторным оборудованием, а оборудование для контроля качества включает опорную раму, датчики качества, линии передачи сигналов, оборудование для контроля качества установлено в сушильной камере, одна сторона вентилятора сообщается с сушильной камерой, а другая сторона вентилятора находится в контакте со средой. Недостатком аналога является низкое качество получаемого продукта и длительность процесса сушки, обусловленные примитивностью конструкции устройства, а также высокая трудоемкость сушки, обусловленная необходимостью периодического перемешивания приготовляемого продукта из-за наличия в сушильной камеры застойных зон, неохваченных конвекционными потоками воздуха.

Также известно УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ И ХРАНЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И РЫБОЛОВНЫХ ИЗДЕЛИЙ [KR101105665 (В1), опубл.: 18.01.2012], содержащее камеру для сушки сельскохозяйственной и рыболовной продукции, канал для впуска воздуха в камеру, воздухозаборник и вентилятор, смонтированные в отверстии канала для впуска воздуха для принудительной подачи свежего воздуха в камеру, и расположенное на нижней стороне вентилятора нагревательное устройство для нагрева поступающего воздуха, состоящее из нагревателя с медными штифтовыми пластинами, блок формирования воздушного потока, предусмотренный в непосредственной близости нагревательного устройства для регулировки скорости горячего воздуха, поступающего в камеру, множество ламелей для впуска воздуха, датчик измерения температуры и влажности воздуха, поступающего в камеру, канал циркуляции отработанного воздуха, образованный в верхней части сушильной камеры для циркуляции выпускаемого отработанного воздуха, и канал выпуска отработанного воздуха, выполненный в канале циркуляции отработанного воздуха для выпуска отработанного воздуха; охлаждающее устройство, предусмотренное в канале циркуляции отработанного воздуха для охлаждения влажного отработанного воздуха для удаления влаги и предварительного нагрева; воздуходувка высокого давления для впуска отработанного воздуха в охлаждающее устройство и демпфер для впуска отработанного воздуха, так что отработанный воздух, выпускаемый из охлаждающего устройства поступает в канал для впуска воздуха, устройство управления для регулировки соединяющее охлаждающее устройство в канале циркуляции отработанного воздуха и испаритель для охлаждения отработанного воздуха; конденсатор для предварительного нагрева отработанного воздуха, выпускаемого из испарителя соединен с испарителем, компрессором, через который проходит хладагент и соединен с расширительным клапаном на нижней стороне испарителя влагоотвода, через который проходит хладагент. Недостатком аналога является низкая эффективность устройства и высокая трудоемкость приготовления, обусловленные наличием в сушильной камере застойных зон, неохваченных конвекционными потоками воздуха, кроме того, высокая трудоемкость обусловлена отсутствием возможности автоматического управления процессом сушки. Наиболее близкой по технической сущности является СУШИЛЬНАЯ КОНВЕКТИВНАЯ УСТАНОВКА КАМЕРНОГО ТИПА ДЛЯ СЫРОКОПЧЕНЫХ И СЫРОВЯЛЕНЫХ МЯСНЫХ И РЫБНЫХ ИЗДЕЛИЙ С МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМОЙ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА [RU2454869 (С1), опубл.: 10.07.2012], включающая: корпус рамной конструкции с теплоизоляцией, установленный на опорах-подпятниках и опорных стойках, внутри корпуса полезный объем разделен объемным полым обтекателем на левую и правую рабочие камеры, каждая из которых оснащена дверью или дверями для загрузки/выгрузки обрабатываемых изделий и сверху ограничивается воздухораспределительной перфорированной перегородкой или решеткой, а снизу ограничивается перфорированным или решетчатым полом многосекционной съемной конструкции, на каркасе которого установлены или смонтированы вешала или рамы для обрабатываемых изделий; систему распределения воздуха, включающую поперечный и продольный контуры, причем поперечный контур включает: верхние циркуляционные воздушные осевые вентиляторы вместе с герметичной перегородкой и увлажнитель воздуха ультразвуковой, установленные в верхней части корпуса; воздушный фильтр, нижние циркуляционные воздушные осевые вентиляторы вместе с герметичной перегородкой, лампы ультрафиолетовые бактерицидные в двойном перфорированном кожухе, установленные в нижней части корпуса, психрометрический термоэлектрический датчик сухой, психрометрический термоэлектрический датчик мокрый вместе с емкостью психрометра с дистиллированной водой и воздушным микровентилятором, установленные на завершающем участке поперечного контура и в верхней части корпуса; а продольный контур организован теплообменными аппаратами системы кондиционирования воздуха, функционирующими внутри объемного полого обтекателя, и включающей в себя: фреоновый пластинчатый осушитель-охладитель воздуха вместе с поддоном с водоотводящей трубкой для отвода конденсата, ниже которого по ходу движения воздуха установлен фреоновый пластинчатый нагреватель воздуха, в свою очередь ниже которого установлен фреоновый пластинчатый охладитель воздуха, а после него - калориферы компактной конструкции; а объемный полый обтекатель в свою очередь сообщается с рабочими камерами в верхней части передней стороны с помощью входного вентиляционного окна с установленным в нем приточным воздушным осевым вентилятором, а в нижней части задней стороны - с помощью выходного вентиляционного окна с установленным в нем вытяжным воздушным осевым вентилятором; в системе кондиционирования воздуха фреоновый пластинчатый осушитель-охладитель воздуха и фреоновый пластинчатый нагреватель воздуха связаны с холодильным компрессорным агрегатом системы осушения воздуха, работающим в термонасосном цикле, а фреоновый пластинчатый охладитель воздуха связан с холодильным компрессорным агрегатом системы охлаждения воздуха; электроснабжение сушильной установки осуществляется от электрического щита, а управление работой - от психрометрических термоэлектрических датчиков посредством электронного цифрового измерителя-регулятора температуры и относительной влажности воздуха вместе с шинами электрических управляющих сигналов, а также от блока управления вместе с пультом управления, с помощью которого непосредственно осуществляется через шины электрического питания и управления работой агрегатов, приборов и узлов функционирование технологического аппарата, причем дополнительно в схему электронного цифрового измерителя-регулятора температуры и относительной влажности воздуха, а также блока управления вместе с пультом управления встроена система тепловой защиты для калориферов компактной конструкции.

Основной технической проблемой прототипа является его сложная конструкция, приводящая к высоким трудозатратам при ее изготовлении и проведении монтажных и пуско-наладочных работ, а также наличие внутри камеры застойных, неохваченных конвективными воздушными потоками, зон, процесс сушки продукта в которых затруднен и может привести к порче продукта до окончания его приготовления, а также не обеспечивает возможность использования всего объема камеры для полезного использования. Кроме того, уменьшение полезного объема в прототипе обусловлено размещением оборудования для обеспечения технологических процессов внутри камеры.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.

Технический результат изобретения заключается в повышении удельной производительности установок и эффективности вяления органических продуктов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что установка для вяления пищевых продуктов, характеризующаяся тем, что содержит камеру с рамами для обрабатываемых продуктов, нагреватель, осушитель, холодильный агрегат, приточную и вытяжную вентиляции, шкаф управления с датчиками измерения температуры и влажности и циркуляционные вентиляторы, причем корпус камеры выполнен в виде закрытого объема, ограниченного боковыми стенками, полом и потолком, под потолком внутри камеры с зазором между боковыми стенками и потолком выполняют фальшпотолок с нагревателями и вентиляторами нагревателей, которые обеспечивают нагрев и движение воздуха в горизонтальной плоскости, весь объем камеры вдоль разделен вертикально установленными рамными стойками со смонтированными внутри них вентиляторами на зоны, часть расположенных с краю упомянутых рамных стоек выполнены подвижными в вертикальной плоскости для изменения их положения внутри камеры, при этом неподвижные стойки обеспечивают движение конвекционных потоков воздуха в поперечном направлении камеры, а подвижные - в продольном, исключая тем самым в камере зоны застоя.

В частности, корпус выполнен из теплоизоляционного материала.

В частности, вентиляторы выполнены осевыми.

В частности, вентиляторы выполнены реверсивными.

В частности, осушитель выполнен с фреоновым охладителем.

В частности, осушитель выполнен с пропиленгликолевым охладителем.

В частности, нагреватель воздуха снабжен вентилятором для улучшения теплосъема.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показана установка для вяления пищевых продуктов вид спереди.

На фиг. 2 показана установка для вяления пищевых продуктов вид сверху.

На фиг. 3 показана установка для вяления пищевых продуктов вид сбоку.

На фиг. 4 схематично показана установка для вяления пищевых продуктов.

На фигурах обозначено: 1 - корпус камеры, 2 - дверь, 3 - осушитель, 4 - циркуляционные воздуховоды, 5 - приточная вентиляция, 6 - вытяжная вентиляция, 7 - холодильный агрегат, 8 - фальш-потолок, 9 - вентиляторные стойки, 10 - ролики, 11 - вентиляторы, 12 - нагреватели, 13 - вентиляторы нагревателей, 14 - шкаф управления, 15 - контроллер, 16 - интерфейсный модуль, 17-датчики температуры и влажности, 18-стеллажи.

Установка для вяления пищевых продуктов выполнена в виде камеры, состоящей из корпуса 1, содержащего верхнюю, переднюю, заднюю и боковые стенки (на фигурах не показаны). Стенки корпуса 1 выполнены из многослойного теплоизоляционного материала, например, сэндвич-панелей. В передней стенке корпуса 1 выполнен дверной проем (на фигурах не показан), снабженный дверью 2, например, откатной. В одной из стенок корпуса 1 может быть выполнено смотровое окно (на фигурах не показано). Снаружи, на верхней стенке корпуса 1 смонтирован осушитель 3, соединенный циркуляционными воздуховодами 4 с внутренней частью корпуса 1, воздуховоды приточной 5 и вытяжной 6 вентиляции и холодильный агрегат 7. Осушитель 3 выполнен с фреоновым или пропиленгликолевым охладителями. В воздуховоде приточной вентиляции 5 смонтирован фильтр (на фигурах не показан).

Внутри камеры под потолком смонтирован фальш-потолок 8. Между фальш-потолком 8 и полом камеры смонтировано, как минимум, две, соединенные между собой в один вертикальный ряд, вентиляторные стойки 9.

Как минимум одна из расположенных с краю вентиляторных стоек 9 соединена с соседней вентиляторной стойкой 9 шарнирным соединением (на фигурах не показано) и опирается на пол роликами 10 с возможностью перемещения упомянутой стойки 9 по полу камеры в вертикальной плоскости вдоль шарнирного соединения. Вентиляторные стойки 9 заполнены вертикально расположенными вентиляторами 11, выполненными, например, осевыми и реверсивными. Шарнирное соединение крайней вентиляторной стойки 9 снабжено приводным механизмом (на фигурах не показан) с возможностью механического управления положением упомянутый вентиляторной панели 9.

Над фальш-потолком 8 смонтирован, как минимум, один нагреватель 12, выполненный, например, в виде воздушного трубчатого электронагревателя. Вблизи нагревателя 12 напротив него смонтирован вентилятор нагревателя 13. Снаружи камеры смонтирован шкаф управления 14, содержащий контроллер 15 с возможностью управления осушителем 3, приточной 5 и вытяжной 6 вентиляций, холодильным агрегатом 7, вентиляторами 11 вентиляторных панелей 9, нагревателем 12 и вентилятором нагревателя 13. К контроллеру 15 также подключен интерфейсный модуль 16 и датчики температуры и влажности 17, установленные внутри корпуса камеры 1. Интерфейсный модуль 16 содержит органы управления устройством и модуль отображения информации.

Установку для вяления пищевых продуктов используют следующим образом. Внутри камеры между вентиляторными стойками 9 и стенками корпуса 1 устанавливают рамы 18, выполненные на колесах или стеллажи с продуктом (на фигурах не показаны). На полки рам 18 вывешивают или укладывают предварительно подготовленный для вяления продукт. Закрывают дверь 2 в камеру.

На интерфейсном модуле 16 шкафа управления 14 в контроллере 15 задают фазы нагрева, охлаждения и осушения при термообработке, требуемые температуру внутри камеры и продукта, относительную влажность воздуха внутри камеры, общий вес или объем продукта.

Запускают установку. Через трубопровод приточной вентиляции 5 внутрь камеры подают атмосферный, предварительно очищенный через фильтр приточной вентиляции 5, воздух. Вентиляторами 11 вентиляторных стоек 9 создают внутри камеры направленные потоки воздуха. Нагревателями 12 нагревают потоки воздуха, проходящие над фальш-потолком 8, при этом потоки воздуха на нагреватели 12 направляют вентиляторами нагревателей 13. Циркулирующий внутри камеры воздух дополнительно осушают осушителем 3, при этом за счет выполнения осушителя 3 с фреоновым или пропиленгликолевым охладителями обеспечивают эффективное снижение температуры внутри осушителя 3 снижают температуры ниже точки росы и увеличивают за счет этого конденсацию испаряемой с поверхности продукта жидкости. Одновременно с подачей воздуха проточной вентиляцией 5 часть воздуха для исключения создания избыточного давления из камеры удаляют вытяжной вентиляцией 6. Нагретый и осушенный до заданных в контроллере 15 температуры и влажности воздух, контроль за которой осуществляют датчиками температуры и влажности 17 при взаимодействии с продуктом нагревает его поверхность и обеспечивает испарение образовавшейся от нагрева влаги с поверхности продукта. Увлажненный при сушке воздух отбирают из камеры осушителем 3, где ему придают исходные температурные и влажностные свойства.

В процессе сушки вручную или с помощью приводного механизма обеспечивают перемещение крайней вентиляторной стойки 9 с возможностью равномерного распределения воздушных потоков внутри камеры и уменьшения застойных зон. В соответствии с установленными в контроллере 15 фазами нагрева и охлаждения отключают нагреватели 12 и включают холодильный агрегат 7 которым охлаждают воздух внутри камеры. При понижении температуры в толще продукта, температура поверхности продукта стремится к температуре воздуха внутри камеры и замедляется внутренняя диффузия влаги из толщи к поверхности продукта. Поверхность продукта становится влажной, так как высыхание поверхности, за счет внутреннего тепла прекращается. В это время контроллер 15 включает нагреватели 12 и отключает холодильный агрегат 7 для перехода к подсушиванию при максимально высокой для продукта температуре. Нагреватели 12 повышают температуру воздуха внутри камеры. Относительная влажность внутри камеры сначала падает, а затем начинает подниматься. При повышении температуры относительная влажность воздуха снижается и тем самым обеспечивается высокоинтенсивная сушка продукта. Насыщенный влагой горячий воздух выбрасывают вытяжной вентиляцией 6 в атмосферу. Продукт, еще холодный внутри и влажный снаружи интенсивно испаряет влагу, поддерживая невысокую температуру поверхности испарения. При достижении температуры продукта к заданному в контроллере 15 пределу отключают нагреватели 12 и вновь запускают холодильный агрегат 7. Циклы охлаждения и нагрева повторяют до высыхания продукта до заданных в контроллере 15 параметров или до окончания времени вяления продута, установленного в упомянутом контроллере 15.

Технический результат - повышение удельной производительности установок и эффективности вяления органических продуктов достигается за счет обеспечения движения конвекционных потоков воздуха во всем объеме камеры исключая зоны застоя воздуха путем размещения вдоль камеры внутри теплоизоляционного корпуса вертикальных вентиляторных стоек 9, заполненных вентиляторами 11, разделяющих весь объем камеры на, как минимум, две зоны, обеспечивая движение воздуха в поперечном направлении, при этом, как минимум, одна из вентиляторных стоек 9, смонтированных с краю, выполнена подвижной в вертикальной плоскости, обеспечивая тем самым движение воздуха в продольном направлении, а выполнение под потолком корпуса 1 фальш-потолка 8 с нагревателями 12 и вентиляторами нагревателей 13 обеспечивают нагрев и движение воздуха в горизонтальной плоскости.

Кроме того, повышение удельной производительности достигается за счет увеличения полезного объема камеры путем размещения осушителя 3, элементов приточной 5 и вытяжной 6 вентиляции, холодильного агрегата 7 снаружи, на крыше корпуса 1. Эксплуатация с 2018 года установок для вяления пищевых продуктов, изготовленных согласно приведенному описанию, подтвердила достижение указанного технического результата. Кроме того, за счет размещения вентиляторных стоек 9 с вентиляторами 11 между рамами с продуктом 18 и выполнения одной из вентиляторных стоек 9 подвижной возможно уменьшение количества необходимых вентиляторов 11, при этом обеспечивается равномерность вяления (сушки) продукта во всем объеме камеры и соответственно снижается расход потребления электроэнергии и время приготовления продукта.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Установка для вяления пищевых продуктов характеризуется тем, что содержит камеру с рамами для обрабатываемых продуктов, нагреватель, осушитель, холодильный агрегат, приточную и вытяжную вентиляции, шкаф управления с датчиками измерения температуры и влажности и циркуляционные вентиляторы, причем корпус камеры выполнен в виде закрытого объема, ограниченного боковыми стенками, полом и потолком, под потолком внутри камеры с зазором между боковыми стенками и потолком выполняют фальшпотолок с нагревателями и вентиляторами нагревателей, которые обеспечивают нагрев и движение воздуха в горизонтальной плоскости, весь объем камеры вдоль разделен вертикально установленными рамными стойками со смонтированными внутри них вентиляторами на зоны, часть расположенных с краю упомянутых рамных стоек выполнены подвижными в вертикальной плоскости для изменения их положения внутри камеры, при этом неподвижные стойки обеспечивают движение конвекционных потоков воздуха в поперечном направлении камеры, а подвижные - в продольном, исключая тем самым в камере зоны застоя. Изобретение позволяет повысить удельную производительность установок и эффективность вяления органических продуктов. 6 з.п ф-лы, 4 ил.

1. Установка для вяления пищевых продуктов, характеризующаяся тем, что содержит камеру с рамами для обрабатываемых продуктов, нагреватель, осушитель, холодильный агрегат, приточную и вытяжную вентиляции, шкаф управления с датчиками измерения температуры и влажности и циркуляционные вентиляторы, причем корпус камеры выполнен в виде закрытого объема, ограниченного боковыми стенками, полом и потолком, под потолком внутри камеры с зазором между боковыми стенками и потолком выполняют фальшпотолок с нагревателями и вентиляторами нагревателей, которые обеспечивают нагрев и движение воздуха в горизонтальной плоскости, весь объем камеры вдоль разделен вертикально установленными рамными стойками со смонтированными внутри них вентиляторами на зоны, часть расположенных с краю упомянутых рамных стоек выполнены подвижными в вертикальной плоскости для изменения их положения внутри камеры, при этом неподвижные стойки обеспечивают движение конвекционных потоков воздуха в поперечном направлении камеры, а подвижные - в продольном, исключая тем самым в камере зоны застоя.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус выполнен из теплоизоляционного материала.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы выполнены осевыми.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что вентиляторы выполнены реверсивными.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что осушитель выполнен с фреоновым охладителем.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что осушитель выполнен с пропиленгликолевым охладителем.

7. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что нагреватель воздуха снабжен вентилятором для улучшения теплосъема.