Устройство для термической обработки продуктов Советский патент 1993 года по МПК A23B4/44 

25 20 19 гг 21 J8Z7 6 I 1 34 S

%гЛ

Изобретение относится к области термической обработки продуктов. Известна русская печь с плитой и колосниковой решеткой; в лечи дым сразу идет к плите, а затем обогревает воздушный канал, расположенный у задней стенки печи.

На нагретой поверхности этой печи можно сушить продукты, однако их слой не продувается сушильным агентом, что затрудняет утилизацию теплоты газов. Кроме того, такая конструкция печи исключает копчение полуфабриката одновременно с варкой,и сушкой продуктов.

Известно устройство для термической обработки продуктов с полой плитой, колосниковой решеткой, камерой сгорания, зольником, коптильной камерой, сушильной камерой, вентилятором и выносным воздуховодом с противнем и шибером, с теплообменником, который снабжен штуцером с вентилем.;

Использование теплообменника в этом устройстве позволяет снизить температуру газов перед коптильной камерой за счет подогрева воздуха теплом этих газов.

Однако теплообменник усложняет и утяжеляет конструкцию устройства, т.е. из-, готовление поверхности теплообмена требует значительного расхода металла. Кроме того, вертикально установленный трубный пучок теплообменника заставляет применять специальные опоры для обеспечения его устойчивости, что требует дополнительного расхода металла.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение металлоемкости. ; . -. ./ ;

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем печь с полой плитой, колосниковую решетку, камеру сгорания, зольник, дымоход, коптильную камеру, съемную сушильную камеру, вентилятор, выносной воздуховод с противнем и шибером, заслонку между камерой сгорания и дымоходом, штуцер с вентилем - вентилятор соединен с входным патрубком плиты, а штуцер и выносной воздуховод присоединены к ее выходному патрубку.

Соединение вентилятора с входным патрубком плиты, а штуцера и выносного воздуховода - с ее выходным патрубком позволяет упростить конструкцию устройства и снизить его металлоемкость за счет исклюг ченйя теплообменника из числа элементов устройства.:

На фиг. 1 изображено устройство, работающее в режиме одновременной сушки разных продуктов нагретым воздухом или дымом, а также копчения полуфабрикатов /1-й режим/; на фиг. 2 -устройство, работающее в режиме сушки нагретым воздухом одного продукта и варки другого. /2-й режим/.

Устройство имеет печь 1 с полой плитой

2, колосниковой решеткой 3, камерой сгорания 4, зольником 5 и дымоходом 6, а также сушильную камеру 7, снабженную шибером 8, Через открытую дверцу 9 в сушильную камеру введены противни 10, нагруженные

0 высушиваемым продуктом 11 и опирающиеся на горизонтальные выступы 12. Нижняя кромка камеры прикреплена зажимными винтами 13 к плите 2, имеющей проемы 14, над которыми могут устанавливаться емко5 сти 15. Входной патрубок 16 плиты 2 соединен с вентилятором 17, о выходной патрубок 18 - с впускным отверстием 19 выносного воздуховода 20, а также со штуцером 21, прикрепленным к трубке 22 и снабженным

0 вентилем 23,

Выносной воздуховод 20 имеет свой противень 24 и опору 25. Дымоход 6, расположенный в задней стенке печи 1, отделен от дымовой трубы 26 заслонкой 27.

5 При работе устройства в 1-м режиме под нижним противнем сушильной камеры 7 прикрепляют козырек 28, в выносной воздуховод 20 вводят шибер 29, а в коптильную камеру 30 загружают полуфабрикат 31.

0 в 1-м режиме устройство работает следующим образом.

Часть газов, образовавшихся при сгорании дров или суррогатов топлива на решетке 3 печи 1, проходит заслонку 27 и

5 поступает в дымовую трубу 26. В эту трубу через вентиль 2.3 вытекает часть воздуха, прошедшего внутренние полости плиты 2 и нагретого ими. Благодаря совпадению направлений движения дыма и воздуха в трубе

0 26, а также разнице их скоростей создается эжектирующий эффект, увеличивающий тягу в трубе 26. Это способствует качественному сгоранию дров и создает запас тяги. . который необходим для покрытия ее потерь

5 при частично закрытой заслонке 27.

При встрече воздуха и дыма образуется газовоздушная смесь, которая поднимается по трубе 26, обдувает и прокапчивает полуфабрикат 31 в коптильной камере 30, после

0 чего уходит в атмосферу.

Подмешивание подогретого воздуха к дымовым газам необходимо для снижения температуры газовоздушной смеси до безопасного уровня, а также для экономии топ5 пива.

Часть воздуха, не ушедшая через штуцер 21 в коптильную камеру, поступает через впускное отверстие 19 в выносной воздуховод 20 под противень 24, протекает через слой продукта и высушивает его. Количество этого воздуха можно регулировать закрытием шибера 29.

Часть газов, не ушедшая в дымоход 6, направляется в открытые проемы 14 плиты 2, на которую установлена сушильная камера 7, Эти газы обтекаю козырек 28, служащий экраном на пути радиационного потока тепла от сгорающих дров, проходят через слои продукта, лежащего на противнях 10, высушивают этот продукт, после чего уходят в атмосферу.

В качестве продуктов, высушиваемых дымовыми газами, может быть кормовое сырье /некондиционные фрукты или овощи/, а также дрова.

Устройство, работающее в режиме 1, выполняет следующие операции:

1. Высушивает дымовыми газами продукт, лежащий на противнях 10 сушильной камеры 7

2. Коптит газовоздушной смесью полуфабрикат 31, размещенный в коптильной камере 30

3,Высушивает нагретым воздухом продукт/лежащий на противне 24 выносного воздуховода 20,

Во 2-м режиме устройство работает следующим образом/см. фиг. 2/.

Все дымовые гэзы проходят через дымоход 6 в дымовую трубу 26 и незагруженную коптильную камеру 30, после чего выбрасываются в атмосферу. Так как вентиль 23 закрыт, то весь воздух, направляв1 мый вентилятором 17 через входной патрубок 16 во внутренние полости плиты 2 для подогрева, проходит через выходной патрубок 18 в трубку 22, затем - во впускное отверстие 19 выносного воздуховода, после чего попадает в слои материала, лежащего на противне 24, а также на противнях 10 сушильной камеры. При работе в этом режиме сушильная камера 7 устанавливается на выносном воздуховоде, причем козырек 28 от сушильной камеры открепляется. Регулирование расхода воздуха через слои продукта производится шибером 8.

Ввиду того, что температура нагретого воздуха, приходящего из плиты 2 в выносной воздуховод 20, относительно невелика, выносной воздуховод может быть изготовлен из неметаллических материалов.

Одновременно с сушкой продуктов подогретым воздухом устройство, работающее во 2-м режиме, может быть использовано для кухонных целей: в нем можно готовить пищу или кормовые смеси.

Предлагаемое устройство может найти применение в сельской местности вместо j печей со стандартной однослойной плитой, сооружаемых во дворах и широко используемых в индивидуальных хозяйствах только для кухонных целей в теплое время года, когда нецелесообразно топить домовые печи.

5Существенным недостатком устройства-прототипа является большая металлоемкость теплообменника, причем для его изготовления используется стальной прокат /лист, трубы/, получаемый по энергоемкой 0 и дорогой технологии. Для изготовления предлагаемого устройства потребуется на 60-65% меньше стального проката. В случае же изготовления плиты из чугуна путем литья /плиты широко используемых быто5 вых печей изготавливаются именно литьем из чугуна/ экономия стального проката достигнет 80%.П р и м е р 1. Сушильную камеру устанавливают над открытыми проемами плиты

0 /см. фиг, 1/; на противни сушильной камеры нагружают кормовое сырье /низкосортные яблоки/, а на противне выносного воздуховода размещают качественное .сырье, предназначенное для высушивания

5 нагретым воздухом. В камеру сгорания подают дрова в количестве 7 кг/ч. Заслонку 27 частично прикрывают, чтобы направить в дымовую трубу 78 кг/ч, а в сушильную камеру через проемы плиты - 20 кг/ч газов. На

0- трех противнях сушильной камеры в течение 1 ч 20 мин 3 кг кормового сырья теряет в процессе сушки 2,3 кг воды, в результате чего получается 0,7 кг корма с содержанием воды 11,5% на общую массу. Этот корм хо.5 рошо сохраняется, и в зимнее время его можно скармливать скоту.

Сушильная камера имеет размеры в плане 0,4 х 0,8 м, такие же размеры имеет плита; высота камеры составляет 0,7 м, чис0. ло противней - 3 шт. Из дымохода 6 газы выходили с температурой 410°С и смеши- . вались в коптильной камере с 320 кг/ч воздуха, приходящего в дымовую трубу 26 через вентиль 23. Образовавшаяся газовоз5 душная смесь с температурой 130° С обеспечивает горячее копчение 20 кг сырой рыбы; через 4 ч из коптильной камеры выгружают 12,5 кг копченой рыбы.

Вентилятор 17 подает 400 кг/ч воздуха

0 во входной патрубок 16 плиты 2; во внутренних полостях плиты воздух подогревается до 62° С. Часть этого воздуха выводится через вентиль 23 в дымовую трубу 26 для подготовки газовоздушной смеси; осталь5 ные 80 кг/ч воздуха направляются в выносной воздуховод 20. В нем установлен противень 24, на который уложено 5 кг сырых иссеченных яблок. За 9,2 ч яблоки высушиваются, и с противня сгружают 1,15 кг сухих яблок, содержащих 12% влаги. Воздух, охлажденный от 62° С до 50° С в процессе сушки яблок, уходит в атмосферу.

С целью защиты от перегрева сырья, лежащего на нижнем противне, под ним устанавливают козырек 28. Благодаря козырьку первый противень не перегревается, а сырье, лежащее на противне, не подгорает.

Сравнивая показатели работы предлагаемого устройства с работой устройства- прототипа в 1-м режиме, можно заметить, что производительность по копченому полуфабрикату и высушенному корму в обоих устройствах близки. Предлагаемое устройство не требует теплообменника, оно имеет более простую конструкцию, для его изготовления пдтребуется только 40 кг стали; ее экономия при использовании предлагаемого устройства составит 80 кг /для изготовления устройства-прототипа требуется израсходовать 120 кг стали/.

П р и мер 2. Устройство работает в режиме сушки нагретым воздухом /см. фиг, 2/, поэтому вентиль 23 закрывают, и все 400 кг/ч воздуха, прошедшие по внутренним полостям плиты 2 и нагретые до 66° С, поступают в выносной воздуховод 20 под его противень 24. На верхней части воздуховода устанавливают сушильную камеру 7, причем на три портивня камеры и противень 24 нагружают по 5 кг иссеченных яблок. На проемы плиты устанавливают две емкости, в которых подогревают до кипения 10 л воды /кормовой смеси и пр./. В течение часа

в камеру сгорания 4 загружают 8,5 кг дров.

Часть тепла дымовых газов передается

емкостям с водой, которая нагревается до

кипения за 36 минут. Из камеры сгорания 4

дым попадает в дымовую трубу 26, через которую он выбрасывается в атмосферу. За 5 ч 20 мин иссеченные яблоки на противнях высыхают до содержания влаги в них 12%, в результате чего получают 4,6 кг высушенных яблок;

Реализация предлагаемого изобретения обеспечивает упрощение устройства и снижение его металлоемкости на 60-80% при сохранении его производительности по

копченому полуфабрикату и высушенному корму в условиях работы в 1-м режиме, а также при сохранении егр производительности по сваренному продукту в условиях работы во 2-режиме.

Использование предлагаемого устройства позволит уменьшить затраты энергии благодаря исключению потери напора воздуха в аннулированном теплообменнике.

Изобретение относится к области обработки продуктов копчением, сушкой и варкой, оно может быть использовано в индивиду- альных хозяйствах сельской местности. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве, содержащем печь 1 с полой плитой 2, колосниковой решеткой 3, камерой сгорания 4, зольником 5 и дымоходом 6, коптильную камеру 7, вентилятор 17, выносной воздуховод 20 с противнем и шибером, заслонку и штуцер 21 с вентилем 23, вентилятор 17 соединен с входным патрубком 16 плиты 2, а штуцер 21 и выносной воздуховод 20 присоединены к ее выходному патрубку 18. 2 ил.

Формула изобретения

Устройство для термичесХой обработки продуктов, содержащее печь с полой плитой, колосниковой решеткой, камерой сгорания, зольником и дымоходом, коптильную камеру, съемную сушильную камеру, выносной воздуховод с противнем и шибером, заслонку и штуцер с вентилем, отличаю- щ« ее я тем, что, с целью упрощения конструкции и снижения металлоемкости, вентилятор соединен непосредственно с входным отверстием полой плиты, штуцер смонтирован в полой плите в месте расположения коптильной камеры, а выносной воздуховод размещен на выходном конце плиты.