Установка для сушки растительного материала Российский патент 2024 года по МПК F26B9/06 F26B3/04 F26B21/04 

Изобретение относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственного сырья, в частности к сушильной технике, и может быть использовано в сельском хозяйстве, в пищевой и комбикормовой промышленности для сушки растительных пищевых продуктов, например овощей, грибов, фруктов, зелени, лекарственных трав.

Известны установки для сушки растительного материала, содержащие технологически связанные между собой две сушильные камеры с нагревательными и охладительными устройствами, системой вентиляторов и направляющих плоскостей циркуляции сушильного агента, а также содержащие систему трубопроводов и контрольно-измерительные приборы, (см. патент РФ № 2232955 по МПК F26B 5/04, опубл. 20.07.2004. и патент РФ № 2302740 по МПК F26B 3/00, опубл. 20.07.2007.)

Наиболее близкой по технической сущности является установка для сушки растительного материала, содержащая сушильный секционный блок в виде двух сушильных камер для тележек-стеллажей с выполненными на торцах дверями, ресивер, теплообменник, шлюзовую камеру, вакуумный и воздушный насосы, вентилятор и калорифер, два теплообменника-конденсатора, при этом каждая сушильная камера соединена трубопроводами с одним из теплообменников-конденсаторов, а также с ресивером, к которому подключен вакуумный насос, к трубопроводам, соединяющим сушильные камеры и ресивер, посредством клапанов подключены выходы воздушного насоса, входы теплообменников-конденсаторов дополнительно подключены трубопроводами к ресиверу, а выходы теплообменников-конденсаторов посредством клапанов и трубопроводов подключены к шлюзовой камере (см. патент РФ № 2302740 по МПК F26B 3/00, опубл. 20.07.2007).

Общими недостатками известных установок является неравномерность сушки в объеме сушильных камер из-за неравномерности обтекания поверхности продукта сушки вентилирующим сушильным агентом (воздухом) что ухудшает качество материала и увеличивает время сушки. К недостаткам также относятся высокие эксплуатационные расходы и большая продолжительность процесса сушки, а также более высокая сложность конструкции за счет увеличения количества оборудования с вакуумным насосом.

Технической результатом является упрощение конструкции с высокими эксплуатационными свойствами, повышение качества высушиваемого материала, сокращение времени сушки, снижение затрат энергии, повышение производительности.

Технический результат достигается тем, что в установке для сушки растительного материала, содержащей технологически связанные между собой две сушильные камеры с нагревательными и охладительными устройствами, системой вентиляторов и направляющих плоскостей циркуляции сушильного агента, а также содержащая систему трубопроводов и контрольно-измерительные приборы, согласно изобретению установка выполнена с возможностью использования одной сушильной камеры с конвекционным процессом сушки в качестве камеры предварительного подсушивания с приточно-вытяжным устройством, а второй сушильной камеры с конденсационным процессом сушки в качестве камеры досушивания, причем корпус камер выполнен с прямоугольным сечением, внутри которого имеются верхний вентиляционный и загрузочный отсеки, выделенные блоком вентиляторов и направляющей плоскостью, над которой расположен теплообменник-нагреватель, камера досушивания выполнена с конденсационным отсеком для охлаждения сушильного агента посредством теплового насоса, теплообменник-охладитель и вентилятор которого расположены внутри конденсационного отсека, а компрессор и ресивер снаружи. Приточно-вытяжное устройство снабжено рекуператором, вытяжной и приточный воздуховоды которого входят в корпус камеры сверху, используя в качестве сушильного агента наружный воздух. Камеры предварительного подсушивания и досушивания выполнены с возможностью размещения в загрузочные отсеки тележек-стеллажей с лотками для сырья. Каждая сушильная камера выполнена с дверями, расположенными на боковой стороне. В качестве теплообменника-охладителя использован фреоновый теплообменник. Конденсационный отсек отделен направляющей плоскостью с решетчатым окном.

На фиг. 1 представлена общая компоновочная функциональная схема установки; на фиг. 2 и фиг. 3 изображены фрагменты сушильных камер, поясняющие расположение загрузочных проходов с частично приоткрытыми дверями.

Установка содержит две сушильные камеры - камеру предварительного подсушивания 1 с конвекционным процессом сушки с разомкнутым оборотом сушильного агента в виде уличного воздуха и камеру досушивания 2 с конденсационным процессом сушки с замкнутым оборотом сушильного агента в виде фреона. Сушильные камеры имеют внутри своих корпусов верхний 3 и 4, вентиляционный 5 и 6 и загрузочный отсеки 7 и 8, которые в каждой камере выделены направляющими плоскостями 9 и 10, а также блоком вентиляторов 11 и 12, над которыми в верхних отсеках 3 и 4 расположены теплообменники-нагреватели 13 и 14.

Камера предварительного подсушивания 1 снабжена имеющим рекуператор устройством приточно-вытяжной вентиляции 15, вытяжной 16 и приточный 17 воздуховоды которого входят в верхнюю часть корпуса.

Камера досушивания 2 выполнена с конденсационным отсеком 18 для охлаждения сушильного агента посредством теплового насоса, теплообменник-охладитель 19 и вентилятор 20 которого расположены внутри конденсационного отсека 18, а компрессор 21 и ресивер 22 снаружи корпуса камеры досушивания 2. Тепловой насос снабжен электронным регулирующим вентилем 23, а также клапанами 24 и 25.

Конденсационный отсек 18 отделен от загрузочного отсека вертикальной направляющей плоскостью 26 с решетчатым окном 27, над которой расположен вспомогательный вентилятор 28.

Камеры предварительного подсушивания 1 и досушивания 2 выполнены с возможностью размещения в загрузочных отсеках 7 и 8 тележек-стеллажей 29. Сушильные камеры выполнены с загрузочными проходами 30 и 31, закрываемыми дверями 32 и 33, расположенными на боковой стороне. Стены и потолок сушильных камер выполнены из сэндвич-панелей. Установка снабжена автоматической системой управления.

Установка для сушки растительного материала работает следующим образом.

В предлагаемой установке сушка происходит при температурах сушильного агента +35…+40°С.

Сначала через загрузочный проход 30 в камеру предварительного подсушивания 1 закатываются тележки-стеллажи 29, которые перекатываются в загрузочный отсек 7 (на чертеже не показаны). Тележки-стеллажи 29 имеют полки, на которых установлены лотки с равномерно распределённым сырьем (на чертеже не показано).

Блок вентиляторов 11, расположенный в камере подсушивания 1, обеспечивает движение воздуха относительно высушиваемого сырья и теплообменника-нагревателя 13 с необходимой скоростью для равномерного процесса сушки.

Уличный воздух поступает в камеру подсушивания 1, подогревается до необходимой температуры в теплообменнике-нагревателе 13, взаимодействует с сырьём, насыщается влагой и выбрасывается через вытяжной воздуховод 16.

Предварительно подсушенное до влажности 35-40% сырье из камеры предварительного подсушивания 1 перекатывают в камеру досушивания 2, где проводится сушка до влажности 8-12% готового продукта.

В камере досушивания 2 поддержание заданной температуры и осушение сырья осуществляется при помощи блока вентиляторов 12, теплообменника-охладителя 19, который охлаждает сушильный агент,

собирает и непрерывно или периодически отводит влагу в канализацию, а также теплообменника-нагревателя 14, который греет охлаждённый и осушённый сушильный агент до заданной температуры сушки в камере досушивания 2.

Клапаны 24 и 25, переключают потоки фреона между теплообменниками-нагревателями 13 и 14 и электронным регулирующим вентилем 23, плавно регулирующим поток фреона, поступающего в теплообменник-охладитель 19.

В процессе работы предлагаемой установки теплообменник-нагреватель 13 использует избыток тепловой энергии, который образуется при охлаждении оборотного воздуха в камере досушивания 2 для дополнительного нагрева сушильного агента, поступающего в камеру предварительного подсушивания 1, что понижает его относительную влажность, тем самым повышая его способность влагопоглощения и увеличивая скорость влагоотведения с поверхности материала.

Предлагаемая установка может использовать избыток тепловой энергии у сушильного агента камеры досушивания 2, сообщая его сушильному агенту (воздуху) камеры предварительного подсушивания 1, что позволяет вторично использовать тепловую энергию, которая у известных аналогов выбрасывается в окружающую среду.

Вторичное использование тепловой энергии позволяет по сравнению с известными аналогами повысить производительность установки в целом при равной потребляемой мощности, снизить затраты энергии на 1 кг получаемого продукта и его себестоимость.

Изобретение относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственного сырья и может быть использовано для сушки растительных пищевых продуктов. Установка содержит две сушильные камеры - камеру предварительного подсушивания 1 с конвекционным процессом сушки с разомкнутым оборотом сушильного агента в виде уличного воздуха и камеру досушивания 2 с конденсационным процессом сушки с замкнутым оборотом сушильного агента в виде фреона. Сушильные камеры имеют внутри своих корпусов верхний 3 и 4, вентиляционный 5 и 6 и загрузочный отсеки 7 и 8, которые в каждой камере выделены направляющими плоскостями 9 и 10, а также блоком вентиляторов 11 и 12, над которыми в верхних отсеках 3 и 4 расположены теплообменники-нагреватели 13 и 14. Камера предварительного подсушивания 1 снабжена имеющим рекуператор устройством приточно-вытяжной вентиляции 15. Камера досушивания 2 выполнена с конденсационным отсеком 18 для охлаждения сушильного агента посредством теплового насоса, теплообменник-охладитель 19 и вентилятор 20 которого расположены внутри конденсационного отсека 18, а компрессор 21 и ресивер 22 снаружи корпуса камеры досушивания 2. Сушильные камеры выполнены с загрузочными отсеками 7 и 8 для тележек-стеллажей 29, закатываемых через загрузочные проходы 30 и 31 с дверями 32 и 33 на боковой стороне. Технической результатом является упрощение конструкции с высокими эксплуатационными свойствами, повышение качества высушиваемого материала, сокращение времени сушки, снижение затрат энергии, повышение производительности. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка для сушки растительного материала, содержащая технологически связанные между собой две сушильные камеры с нагревательными и охладительными устройствами, системой вентиляторов и направляющих плоскостей циркуляции сушильного агента, а также содержащая систему трубопроводов и контрольно-измерительные приборы, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью использования одной сушильной камеры с конвекционным процессом сушки в качестве камеры предварительного подсушивания с приточно-вытяжным устройством, а второй сушильной камеры с конденсационным процессом сушки в качестве камеры досушивания, причем корпус камер выполнен с прямоугольным сечением, внутри которого имеются верхний вентиляционный и загрузочный отсеки, выделенные блоком вентиляторов и направляющей плоскостью, над которой расположен теплообменник-нагреватель, камера досушивания выполнена с конденсационным отсеком для охлаждения сушильного агента посредством теплового насоса, теплообменник-охладитель и вентилятор которого расположены внутри конденсационного отсека, а компрессор и ресивер снаружи.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что приточно-вытяжное устройство снабжено рекуператором, вытяжной и приточный воздуховоды которого входят в корпус камеры сверху, используя в качестве сушильного агента наружный воздух.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что камеры предварительного подсушивания и досушивания выполнены с возможностью размещения в загрузочные отсеки тележек-стеллажей с лотками для сырья.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что каждая сушильная камера выполнена с дверями, расположенными на боковой стороне.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве теплообменника-охладителя использован фреоновый теплообменник.

6. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что конденсационный отсек отделен направляющей плоскостью с решетчатым окном.