Устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов Советский патент 1980 года по МПК F26B5/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУБЛИМАЦИОННОЙ СУШШ

ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ ; .

1

Изобретение относится к оборудованию для сублимационного обезвоживания пищевых продуктов, например , рыбы и морепродуктов.

Известно устройство для сублимационной сушки пищевых продуктов, содержащее туннельную камеру с размещенными в ней тележками для продукта, нагревательными элементами, приспособлениями для размещения адсорбента и, систему отсоса неконденсирующихся газов 1.

Однако в таком устройстве, как и в других устройствах, непрерывного действия с использованием адсорбента для поглощения водяных паров, отсос паро-газовой смеси от поверхности продукта организован неудовлетворительно. Поскольку барабаны с адсорбентом размещены в нижнейчасти камеры (под тележками), условия отсоса паро-газовой смеси от продукта, расположенного на верхних лотках тележки, оказываются менее благоприятными по сравнению с условиями, в которых находится продукт, размещенный на нижних лотках. В результате неравномерного отсоса паро-газовой смеси в ка. ., / ;-

налах между лотками с продуктом в верхней части камеры образуютс:я зОнь с малой массовой скоростью паро-газовой смеси (застойные зоны). Неравномерный отсос ,паро-газовой. смеси предопределяет также неравномерность .распределения парциональных давлений паров и газа в объеме рабочей камеры. В результате образования застойных зон и неравномерного распределения парциональных давлений кбмпонентрв ciwecW в . таком устройстве обезвожива.ние продукта происходит неравномерно, что увеличивает длительность процесса,- ухудщает качество продукта и исключает возможность эффективного использования устройства для сублимационной сущки.

Целью изобретения является обеспечение равномерного отвода паро-газовой смеси и повышение тем самым эффективности сушки.

Поставленная цель достигается тем, 20 что приспособления для размещения адсорбента представляют собой кассеты, установленные с возможностью перемещения вдоль боковых стенок камеры, по концам последней, с боковых ее сторон, попарно

расположены шлюзовые затворы, сообщающиеся с камерой посредством окон и служащие соответственно для ввода и вывода кассет, боковые стенки камеры на участке перемещения кассет выполнены перфорированными, а снаружи камеры установлены кожуха, образующие с перфорированными участками полости, которые подключены к системе отсоса неконденсирующихся газов. Каждая боковая стенка камеры снабжена двумя направляющими для кассет и по меньще мере четырьмя последовательно расположенными ведущими щестернями, а кассеты имеют рейки для взаимодействия с щестернями. Каждая кассета состоит из двух разъемных рамок изогнутой формы с натянутыми на них сетками и четырех опорных роликов для взимодействия с направляющими, а каждый щлюзовый затвор имеет магазин для кассет, установленный на направляющих с возможностью прерывистого перемещения вдоль затвора .посредством привода. Магазин представляет собой короб, имеющий в продольном сечении С-образную форму, на верхних и нижних стенках которого укреплены дорожки для опорных роликов кассет и выполнены пазы, в которых расположены тела качения для взаимодействия с направляющими шлюзовых затворов.

На фиг. 1 изображено устройство для сублимационной сущки пищевых продуктов, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - вид В фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4 (повернуто); на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг. 8 кассета, вид спереди; на фиг. 9 - то же, вид сбоку; на фиг. 10 - разрез Е-Е на фиг. 8; на фиг. 11 - магазин, общий вид.

Устройство содержит загрузочную секцию 1, туннельную камеру (сублиматор) 2, разгрузочную секцию 3, вакуумные задвижки 4 и 5, щлюзовые затворы - загрузочные 6 и разгрузочные 7 с магазинами 8 для кассет 9, нагревательные элементы 10, тележки II с сетчатыми противнями для высушиваемого продукта, приспособления 12, служащие для перемещения кассет 9 вдоль боковых стенок камеры 2, и систему отсоса неконденсируюЩих газов.

Каждая боковая стенка туннельной камеры 2 на участке перемещения кассет выполнена перфорированной, а снаружи камеры установлены кожуха 13, образующие с перфорированными участками 14 полости 15, которые подключены посредством трех выходных патрубков 16, вмонтированных в кожух 13, к вакуум-насосу.

В зависимости от длины туннельной камеры 2 ее боковые стенки могут иметь другое число выходных патрубков 16.

739318

Каждое приспособление 12 состоит из направляющих - верхней 17 и нижней 18, смонтированных на боковой стенке туннельной камеры 2, расположенных в один ряд под нижней направляющей 18 ведущих - крайних 19 и 20 и средних 21 и 22, служащих для перемещения кассет 9 по направляющим, и привода ведущих шестерен. Причем крайние ведущие шестерни 10 и 20 выполнены с возможностью прерывистого вращательного движения со

о скоростью, превыщающей скорость вращения средних ведущих щестерен 21 и 22. Шестерни 2D и 21 свободно смонтированы на приводных , валах и снабжены подпружиненными собачками 23, взаимодействуj ющими с жестко закрепленными на приводных валах храповыми колесами 24, причем расстояние между осями приводных валов ведущих шестерен 21 и 22 выбрано несколько меньщим, чем длина кассеты 9.

0 Каждая кассета 9 состоит из двух складывающихся рамок 25 и 26 с натянутыми сетками, между которыми размещается адсорбент. Рамки 25 и 26 выполнены изогнутыми в форме дуг концентрических относительно боковых стенок камеры 2 окружностей. На верхнем и нижнем основаниях рамки 26, изогнутой по дуге большого радиуса, смонтированы четыре опорных ролика 27 (по два ролика на каждом основании). На нижнем основании рамки

0 жестко укреплена зубчатая рейка 28.

В зависимости от формы поперечного сечения туннельной камеры 2 кассеты 9 могут быть составлены из рамок другой формы, например из рамок, выполненных в виде плоских прямоугольников.

Шлюзовые затворы - загрузочные 6 и разгрузочные 7 конструктивно выполнены одинаково и смонтированы по концам туннельной камеры, на ее боковых стенках. В местах расположения шлюзовых

j, затворов В боковых стенках туннельной камеры 2 имеются сквозные окна 29, снабженные .герметизирующими заслонками 30. Каждый шлюзовый затвор имеет жестко закрепленные в его корпусе направляющие 31 с пазами 32 для тел качения 33

5 и смонтированный на задней стенке корпуса исполнительный механизм 34, звено 35 которого, совершающее прерывистое движение, является ведущим звеном для магазина 8.

Каждый магазин 8 представляет собой короб, имеющий в продольном сечении Собразную форму, на верхних и нижних стенках 36 и 37 которого укреплены дорожки 38 дли опорных роликов кассет 9

и выполнены пазы 39, в которых расположень тела качения 33 для взаимодействия с направляющими шлюзовых затворов. Устройство работает следующим образом. Замороженный продукт, подлежащий обезвоживанию, загружают на сетчатые противни тележки И, после чего ее помещают в секцию 1, которую герметизируют. Затем секции 1 и 3 вакуумируют до давления, равного Давлению в туннельной камере 2. После откачки секций 1 и 3 до рабочего давления (давления в камере 2) открывают вакуумные задвижки 4 и 5 и перемещают тележку 11 в туннельную камеру 2. При этом весь ряд ранее загруженных тележек 11 перемещается вдоль туннельной камеры 2 на длину одной тележки, в результате чего тележка с обез- воженным продуктом, находящаяся до начала перемещения ряда перед задвиж-. кой 5, выталкивается в разгрузочную секцию 3. Затем вакуумные задвижки 4 и 5 закрывают, секцию 3 сообщают с атмосферой, и из устройства удаляют тележку 11 с обезвоженным продуктом. С целью уменьшения натекания атмосферного воздуха через неплотности в туннельную камеру 2 целесообразно загрузочную секцию 1 девакуумировать непосредственно перед загрузкой в нее тележки с замороженным продуктом. Загрузка кассет 9 в туннельную камеру 2 осуществляется следующим образом. Кассеты 9 с адсорбентом, прошедшим регенерацию, загружаются в магазины 8 (по пять кассет в каждый магазин) загрузочных шлюзовых затворов 6, после чего последние герметизируются и вакуумируются до давления в туннельной камере 2. Затем герметизирующие заслонки 30 открываются,и каждый магазин 8 с кассетами 9 посредством звена 35 исполнительного механизма 34 выдвигается по направляющим 31 через окно 29 в позицию взаимодействия ведущей шестерни 19 приспособления 12 с зубчатой рейкой 28 кассеты 9, занявшей исходное (для движения вдоль туннеля) положение. При этом направляющие дорожки 38 с занявшей исходное положение кассетой 9 будут соосны с направляющими 17 и 18, смонтированными на боковых стенках туннельной камеры 2. Затем приводятся во вращение (со скоростью большей, чем скорость вращения шестерен 21 и 22) ведущие шестерни 19, каждая из которых, взаимодействуя с зубчатой рейкой 28, досылает кассету 9 в направляющие 17 и 18. При этом опорные ролики 27 кассеты 9 обкатываются по направляющим 17 и 18, зубчатая рейка 28 входит в зацепление с ведущей шестерней 21, вращая ее на валу в направлении его вращения (поскольку собачка 23 не препятствует этому), причем кассета 9 перемещается до упора в торец ранее загруженной кассеты, зубчатая рейка которой находится в зацеплении с ведущей тестерней 22. После стыковки кассет ведущая шестерня 21 посредством храпового колеса 24 И собачки 23 вращается синхронно с валом, на котором она смонтирована. В результате обеспечивается дальнейшее перемещение кассеты 9 по направляющим 17 и 18, при этом зубчатая рейка 28 кассеты 9 входит в зацепление с ведущей щестерней 22 раньше, чем она выйдет из зацепления с ведущей шестерней 21. Кассета 9, войдя во взаимодействие с шестерней 22, продвигает по направляюшим 17 и 18 весь ряд ранее загруженных кассет в направлении разгрузочного шлюзового затвора 7. Такое перемещение .кассет при выдаче их из разгрузочных шлюзовых затворов обеспечивает непрерывную стыковку кассет в рядах по длине туннельной камеры (исключаются разрывы между кассетами в рядах). Для подачи очередных кассет в туннельную камеру 2 включаются в работу исполнительные механизмы 34, каждый из которых продвигает магазин 8 через окно 29 на. величину шага между его направляющими дорожками 38 (до совмещения направляющих дорожек 38 с направляющими 17 и 18). После выдачи из магазина 8 всех кассет 9, он с помощью исполнительного механизма 34 выдвигается внутрь загрузочного шлюзового затвора 6 в крайнее положение, а герметизирующая заслонка 30 закрывает Окно 29. Затем загрузочный шлюзовый затвор 6 сообщают с атмосферой, открывают дверь в его боковой стенке, и в магазин 8 загружают кассеты 9 с адсорбентом. Кассеты 9 выгружают из туннельной камеры следующим образом. С помощью исполнительнь1х механизмов 34 магазины 8 разгрузочных шлюзовых затворов 7 выдвигаются через окна 29 в туннельную камеру 2 до совмещения их направляющих дорожек 38 с направляющими 17 и 18. После входа первой кассеты 9 каждого ряда во взаимодействие с ведущей шестерней 20 последняя приводит ся во вращение со скоростью, превышающей скорость ведущей шестерни 22, в результате чего кассета 9 досылается в направляюшие дорожки 38 магазина 8. Затем исполнительный механизм 34 вдвигает магазин 8 внутрь разгрузочного шлюзового затвора 7 на величину шага -между направляющими дорожками 38. По окончании ..агрузки в магазин 8 пяти кассет 9 он с помошью исполнительного механизма 34 вдвигается внутрь разгрузочного шлюзового затвора 7 в крайнее положение, а герметизируюшая заслонка 30 закрывает окно 29. Затем- разгрузочный шлюзовый затвор 7 девакуумируют до ат- мосферного давления, открывают дверь в его боковой стенке, и из магазина 8 удаляют кассеты 9 с адсорбентом. Адсорбент, прошедший в кассетах 9 через туннельную камеру 2, направляют на регенерацию.

Операции по выгрузке кассет из туннельной камеры 2 через два разгрузочных шлюзовых затвора 7 могут выполняться как параллельно (сихронно), так и со смещением во времени.

В процессе обезвоживания продукт, размещенный на сетчатых противнях тележек 11, перемещается между нагревательными элементами 10, сообщающими ему тепло для сублимации льда.

Образующая паро-газовая смесь движется от центра туннельной камеры 2 к ее боковым стенкам, при этом водяные пары поглощаются адсорбентом, размещенным между сетками кассет 9, а неконденсирующиеся газы достигают полости 15 и через выходные патрубки 16 отводятся вакуум-насосом. .

Использование изобретения-..-позволит обеспечить равномерное обезвоживание продукта (достигнуть одинаковой остаточной влажности всей его массы) и, следовательно, повысить сортность, продукта.

В результате уменьщения гидравлических сопротивлений движению паров и газов улучшаются условия отвода паро-газовой смеси от поверхности продукта, создаются условия для интенсификации тепло- и массопереноса в продукте. Это сокращает длительность процесса сушки.

Уменьшение габаритов приспособлений для отсоса водяных паров позволит повысить производительность устройства за счет увеличения коэффициента использования объема туннельной камеры, т. е. не прибегая к увеличению размеров камеры.

Формула изобретения

п

тем, что, с целью равномерного отвода паро-газовой смеси и повышения тем самым эффективности сушки, приспособления для размещения адсорбента представляют собой кассеты, установленные с возможностью перемещения вдоль боковых стенок камеры, по концам последней, с боковых ее сторон, попарно расположены шлюзовые затворы, сообщающиеся с камерой посредством окон и служащие соответственно для ввода и вывода кассет, боковые стенки камеры на участке леремещения кассет выполнены перфорированными, а снаружи камеры установлены кожуха, образующие с перфорированными участками полости, которые подключены к системе отсоса неконденсирующихся газов.

роликов для взаимодействия с направляющими.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Великобритании № 1413480, кл. F 4 G, опублик. 1975.

6-6

Bud в

23

Р1/г.5

25

/8

М

/3

/7

(риг. 6