Устройство для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов Советский патент 1988 года по МПК F26B3/08 C12M1/04 

(Л

N

4

4i Is3

Изобретение относится к устройствам для сушки частиц в псевдоожиженном слое и может быть использовано, в частности, для обработки продуктов микробного синтеза в пищевой и микробиологической промышленности.

Цель изобретения - повышение качества продукта и снижение энергозатрат.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

Установка содержит корпус 1 с встроенной в него газораспределительной рещеткой 2 с отверстиями, узел 3 подачи и узел 4 выгрузки высущиваемого продукта 5, а также газоходы б и 7 для входа и выхода теплоносителя. Решетка 2 со стороны подачи теплоносителя и газораспределительные отверстия покрыты токопроводящей пленкой 8 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, электроизолированной от решетки 2 и окружающей среды тонким слоем лака. Газораспределительная решетка 2 посредством электродов 9 соединена через регулятор 10 напряжения с источником электрического тока. Электроизолирующая пленка выполнена из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. На поверхности газораспределительной решетки находится датчик 11 температуры, позволяющий устанавливать с помощью регулятора напряжения исходную заданную температуру сушки.

С учетом величины энергозатрат и необходимой точности стабилизации температуры в потоке теплоносителя величина отрицательного температурного коэффициента сопротивления пленки выбирается ниже 0,4%/К.

Устройство для сушки в псевдоожиженном слое термолабильных продуктов работает следующим образом.

Перед началом сушки через газоход 6 для входа теплоносителя подается теплоноситель, предварительно нагретый на 1-5°С ниже заданной температуры сушки. Пройдя через газораспределительную решетку 2, теплоноситель через газоход 7 для выхода теплоносителя удаляется из корпуса 1. После прогрева устройства регулятором 10 напряжения электрического тока доводят температуру теплоносителя до заданной.

В процессе сушки через узел 3 подачи высушиваемого продукта последний попадает в псевдоожиженный слой, а после сушки удаляется из корпуса 1 через узел 4 выгрузки высушенного продукта.

Токопроводящая пленка 8 за счет отрицательного температурного коэффициента сопротивления обеспечивает самосогласованно стабилизацию температуры теплоносителя во всем его поперечном сечении, проходящем через распределительную решетку. Так, в случае снижения температуры теплоносителя во всем сечении его потока или его отдельных локальных частей температура пленки будет стремиться к снижению, что вызовет увеличение ее омического сопротивления, увеличение мощности нагревания пленки в целом или в данном локальном участке, что приведет к повыщению температуры пленки до заданного значения.

Любое повыщение температуры теплоносителя ведет к уменьшению омического сопротивления пленки, к понижению температуры теплоносителя и ее стабилизации.

В процессе исследований было установлено, что использование пленочного нагревателя целесообразно при отрицательном коэффициенте термического сопротивления менее 0,4%/К. При величине коэффициента более 0,4%/К с увеличением температуры токопроводящей пленки мощность нагревателя возрастает, что ведет к дальнейшему повыщению ее температуры и не позволяет стабилизировать заданную температуру. При величине температурного коэффициента 0,4%/К изменение температуры не влияет на

изменение омического сопротивления токопроводящей пленки и эффект термостабилизации пленки также не достигается.

При использовании пленочного нагревателя с отрицательным коэффициентом термического сопротивления .менее 0,4%/К высокое качество регулирования достигается путем исключения локальных перегревов и переохлаждений потоков воздуха вследствие неравномерности его расхода через отверстия и различной влажности продукта за счет того, что полупроводниковые пленки

имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления, по абсолютной величине в 10-20 раз больший, чем у металлов.

В процессе сушки известным способом отклонение температуры по поверхности

газораспределительной решетки от заданной достигает ±11,4°С, а при использовании пленочных нагревателей, нанесенных на газораспределительную решетку, ±0,9°С.

Использование пленочных нагревателей в

сравнении с методом сушки в кипящем слое позволяет снизить потери каратиноидов при сушке выжимок плодов облепихи с 29,3 до 5,4% и протеина при сушке белкового кормового концентрата из виноградных выжимок с 23,4 до 5,2%.

Токопроводящие пленки устойчивы при нагревании на воздухе до 250°С и не разрушаются в воде. Они хорошо закрепляются на очищенной или специальной поверхности, характеризуются высокой механической прочностью и химической устойчивостью.

Удельное поверхностное сопротивление пленки линейно зависит от ее толщины. Пленки устойчивы к воздействию электрического тока, они выдерживают напряжение

до 5000 В/см, плотность тока до 50 А/мм, удельную мощность до 15 Вт/см. Для нагревания изделий до 200-400°С достаточной является мощность в 1 Вт/см. Толщина токопроводящей пленки составляет 0,5-2 мкм. При нанесении пленки на стекло при ее толщине 2 мкм прозрачность стекла снижается на 5-10%.

Нанесение токопроводящей пленки осу10

Пленки обеспечивают безопасность в работе с легковоспламеняющимися компонентами; с их помощью можно создавать нагреватели сложной конфигурации. Формула изобретения

Устройство для сушки в псевдоожижен- ном слое термолабильных продуктов, содержащее корпус с встроенной в него газораспределительной решеткой, узлы подачи и выгрузки высушиваемых продуктов, газоходы для входа и выхода теплоносителя

ществляют в печи камерного типа при температуре порядка 580°С из вмонтированного в печь пульверизатора. Проверку на сопротивление осуществляют с помощью омметра.

Хорошим изоляционным материалом яв- 15 ляется лак, который наносят из пульверизатора. Пленку лака высушивают в течение 4 ч при комнатной температуре и затем в течение 2 ч при 100°С.

В качестве электродов использовали си- ликатно-серебряные шинки, на которых зак- 20 и датчик температуры, отличающееся тем, репляли съемные металлические контактычто, с целью повышения качества продукдля присоединения к источнику электричес-та и снижения энергозатрат, поверхность

кого тока.решетки со стороны подачи теплоносителя

и боковая поверхность ее отверстий покрыТаким образом, использование устройст- г ты токопроводящей пленкой с отрицатель- ва для сушки в псевдоожижеином слоеным температурным коэффициентом сопротивления менее 0,4%/К, электроизолированной от решетки и окружающей среды и соединенной посредством электродов через регулятор напряжения с источником тока,

ки, снизить энергозатраты за счет стаби- зо з датчик температуры установлен на по- лизации температуры и повышения коэф-верхности решетки.

термолабильных продуктов позволяет повысить качество высушиваемых продуктов за счет выравнивания температуры по всей поверхности газораспределительной решет

фициента полезного действия. Кроме того, малая инерционность, возможность изменения в щироком интервале температуры нагревания и чувствительность омического сопротивления к изменениям температур позволяют использовать пленки в качестве терморегуляторов в широком диапазоне температуры нагревания.

Пленки обеспечивают безопасность в работе с легковоспламеняющимися компонен. тами; с их помощью можно создавать нагреватели сложной конфигурации. Формула изобретения

Устройство для сушки в псевдоожижен- ном слое термолабильных продуктов, содержащее корпус с встроенной в него газораспределительной решеткой, узлы подачи и выгрузки высушиваемых продуктов, газоходы для входа и выхода теплоносителя

и датчик температуры, отличающееся тем, что, с целью повышения качества продук

Изобретение относится к устройствам для сушки частиц в псевдоожиженном слое и может быть использовано в пищевой и микробиологической промышленности для обработки микробного синтеза. Целью изобретения является повышение качества продукта и снижение энергозатрат. Устройство содержит корпус 1 с отверстиями, встроенные в него газораспределительные решетки 2, узлы подачи 3 и выгрузки 4 продукта, газоходы 6 и 7 и датчик 11 температуры, при этом поверхность рещетки 2 со стороны подачи теплоносителя и боковая поверхность ее отверстий покрыты токопроводящей пленкой с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления менее 0,4%/К, электроизолированной от решетки и окружающей среды и соединенной посредством электродов 9 через регулятор напряжения с источником тока, а датчик 11 установлен на поверхности решетки. 1 ил.