Установка для получения сухого продукта Советский патент 1982 года по МПК A23C1/04 

Изобретение относится к оборудованию для получения сухих продуктов, например сухого молока, и может быть применено в молочноконсервной, пищевой и других отрастях промышленности где производят сухие продукты из рас воров. Известна установка для получения сухого продукта, содержащая сушильну камеру с устройством для нагрева теп лоносителя, в качестве которого используется перегретый пар. В известной установке перегретый пар из устройства для нагрева теплоносителя направляется в сушильную камеру, где контактирует с диспергированным высушиваемым продуктом. При этом за счет тепла перегретого пара из продукта испаряется влага. Поток несколько о хладившегося теплоносителя (пара) возвращается в устройство для нагрева, а поток пара, по величине равной количеству выделяющейся из продукта влаги, отводится из суШИЛЬНОЙ камеры в конденсатор, где пар охлаждается и конденсируется 1J Недостаток этой установки заключается в большом расходе тепла на осуществление процесса сушки, обусловленный тем, что процесс сушки (обезвоживания) происходит в одну стадию (только в сушильной камере). Наиболее близкой к предлагаемой является установка для получения сухого продукта, содержащая многокорпусной вакуум-выпарной аппарат и сушильную камеру с устройством Для отделения продукта от теИлоносителя и устройством для нагрева последнего. В этой установке, предназначенной для обезвоживания продукта, например молока, продукт подается сначала в многокорпусной вакуумаппарат, где при использовании тепла, подаваемого .от котельной, влага из продукта удаляется до 90%. Сгущенное молоко из выпарной установки отводится в сушильную камеру и рас: пыляется. Теплоноситель (воздух) засасывается вентилятором из окружающего сушилку пространства и направляется в.устройство для нагрева, откуда он поступает в сушильную камеру. В сушильной камере за счет тепла теплоносителя влага из продукта выделяется в виде пара, которы смешивается с теплоносителем. Сухой продукт падает на дно сушилки и выгружается из аппарата. Отработанный теплоноситель вместе с паром, выдели шимся из продукта, и мелкими частицами продукта поступает в устройство для отделения продукта от теплоносителя и затем удаляется в атмосферу 2 .. Недостатками этой установки являются увеличенные габариты сушильной камеры из-за недостаточной интенсивности процесса сушки и большой расхо тепла на осуществление процесса сушки, обусловленный потерями тепла с уходящими из сушилки теплоносителем и паром, выделившимся в сушильной мере из высушиваемого продукта. Цель изобретения - уменьшение габаритов сушильной камеры, а также эк номия тепла на осуществление процесса сушки. Указанная цель достигается тем, что установка для получения сухого продукте, предпочтительно молока, содержащая многокорпусной вакуумвыпарной аппарат и сушильную камеру с устройством для отделения продукта от теплоносителя и устройством дл нагрева последнего, снабжена устройством для распределения и преобразования теплоносителя в пар, состоящим из коллектора с патрубками для ввода теплоносителя в начальный момент, вы вода его,подачи пара на вакуум-выпар ной аппарат и подачи пара на устройство для его подогрева. Устройство для распределения и преобразования теплоносителя в пар установлено межд сушильной камерой и вакуум-выпарным аппаратом и связано с устройством дл отделения продукта от теплоносителя и устройством для нагрева последнего На чертеже изображена предлагаема установка для получения сухого продукта. Установка содержит многокорпусной вакуум-выпарной аппарат 1 с патрубками 2, 3 и для подвода пара, исходного жидкого продукта и отвода 9 ка 14 сгущенного продукта соответственно. 8ее состав входят также подогреватель 5, устройство 6 для подачи подлежащего сушке продукта в СУШИЛЬНУЮ камеру 7, размещенное в сушильной ка мере 7 устройство 8 для распыливания высушиваемого продукта, устройство 9для подвода теплоносителя, вентилятор 10,устройство 11 для нагрева теплоносителя, устройство 12 для отвода теплоносителя из сушильной камеры, устройство 13 для отделения продукта от теплоносителя, патрубки 14 и 15, шлюзовое устройство 16 для вывода 1из сушильной камеры 7 сухого продук|та, устройство 17 для распределения и преобразования теплоносителя в пар, представляющее коллектор, сообщенный через патрубок 1 и трубопровод 18 с вакуум-выпарным аппаратом, а через патрубок 15, устройство 9 и вентилятор 10 - с сушильной камерой и трубопроводом 19. Устройство 17 содержит также патрубки 20 и 21, которые также, патрубок I снабжены запорными устройствами (не показаны). На коллекторе между патрубками 20 и 21 размещено запорное устройство (не показано). Патрубок Ц вакуум-выпарного аппарата 1 трубопроводом 19 через подогреватель 5 соединен с устройством 6 сушильной камеры 7. Патрубок 1 устройства 17 для распределения и преобразования теплоносителя в пар сообщен трубопроводом 18 с патрубком 2 вакуум-выпарного аппарата 1. Установка работает следующим образом . Исходный жидкий продукт поступает в вакуум-выпарной аппарат 1 через патрубок 3 и сгущается в немза счет тепла пара, поступающего через патрубок 2, При этом из продукта удаляется до 80-90 содержащейся в нем влаги. Сгущенный продукт отводится из вакуум-аппарата 1 через патрубок по трубопроводу 19 в подогреватель 5, где нагревается. Нагретый сгущенный продукт поступает далее через устройство 6 в сушильную камеру 7 на устройство 8 Для распыливания. Нагрев продукта способствует достижению более мелкого распыла высушиваемого продукта. С помощью устройства 8 высушиваемый продукт диспергируется на мелкие капли в верхней части сушильной камеры 7. Сюда же, в верхнюю часть сушильной

камеры 7, вентилятором 10 подается теплоноситель (перегретый пар), нагретый в устройстве 11. Частицы продукта падают в потоке горячего теплоносителя и за счет тепла теплоносителя из них испаряется остальная влага. Частицы сухого продукта оседают на дно сушильной камеры 7 и через устройство 1б выгружаются из нее Отработанный теплоноситель (перегретый пар) с более низкой, чем на входе в сушильную камеру, температурой через устройство 12 направляется в устройство 13 для отделения уносимых частиц продукта от теплоносителя. Из устройства 13 теплоноситель через патрубок 22 поступает в устройство 17 для распределения и преобразования теплоносителя, в пар, из которого постоянный поток теплоносителя через патрубок 15 и устройство 9 вентилятором 10 нагнетается в устройство 11 для нагрева. Нагретый теплоноситель из устройства 11 поступает в сушильную камеру 7. Часть пара из устройства 17 через патрубок И, трубопровод 18 и-патрубок 2 подается в вакуум-выпарной аппарат 1.

Теплоносителем в предлагаемой установке служит перегретый пар.При этом основная часть потока перегретого пара, необходимая для осуществления процесса сушки, постоянно циркулирует по замкнутому контуру: устройство 9, вентилятор 10, устройство 11, сушильная камера 7, устройства 12, 13 и 17 и вновь устройство 9- Из общего потока пара, выходящего из сушильной камеры 7, на вакуум-выпарной аппарат 1 отводится часть, численно равная количеству пара, выделяющегося в сушильной камере из высушиваемого продукта. Сушильная камера 7 работает под небольшим избыточным давлением перегретого пара.

Описанный рабочий режим установки достигается применением устройства 17 для распределения и преобразования теплоносителя и применением определенного порядка пуска ее в работу. В процессе пуска воздух, первоначально находящийся в сушильной камере и трубопроводах, вытесняется перегретым паром.

Пуск установки осуществляется еледующим образом.

, Включается в работу вентилятор 10 )и организуется циркуляция воздуха.

находящегося в сушильной камере 7 по замкнутому контуру: устройство Э, вентилятор 10, устройство П, сушильная камера 7, устройства 12, 13 и 17 и вновь устройство 9. Затем в устройство 11 для нагрева теплоносителя подается пар из котельной. На вакуум;выпарной аппарат 1 через устройство 3 подается вода (конденсат), который через устройство А, трубопровод 19, ;устройство 6 поступает затем на устройство 8 для распиливания сушильной, камеры 7. Двигаясь в потоке горячего, воздуха, капли воды в сушильной камере 7 полностью испаряются.

На патрубке 20 устройства 17 открывается запорное устройство и о азующийся пар вытесняет воздух из сушильной камеры 7 и циркуляционного контур через патрубок 20 в атмосферу. После вытеснения воздуха запорное устройство на патрубоке 20 закрывается и открывается запорное устройство на патрубке 1 и пар из устройства 17 подается через патрубок 2 в вакуумвыпарной аппарат 1. После достижения установившегося режима работы установки через устройство 5 в вакуумвыпарной аппарат 1 подается исходный жидкий продукт (например, молоко), который, вытесняя конденсат, через патрубок k по трубопроводу 19 поступает в устройство 6 сушильной камеры 7 и устройством 8 распыливается в поток перегретого пара. Момент достижения сухими частицами продукта днища сушилки 7 означает начало рабочего режима установки.

Превращение работы установки осуществляется в следующем порядке.

Прекращается подача в вакуум-вы парной аппарат жидкого продукта и . через патрубок 3 подается конденсат, который вытесняя продукт, достигает распыливающего устройства 8 сушильной камеры 7. Закрывается запорное устройство на патрубке 1 и прекращается подача конденсата в вакуумвыпарной аппарат 1. Открываются запорные устройства на патрубках 20 и 21 и закрывается запорное устройство, на коллекторе устройства 17 между патрубками 20 и 21. При этом воздух, засасываемый вентилятором 10 через патрубок 21, нагревается в устройстве 11 и, поступая в сушильную камеру 7, вытаскает пар из нее и из циркуляционного контура через патрубок 20 устройства 17 в атмосферу. Если эту операцию не произвести и остановить сушилку 7, не вытеснив из нее пара, то пар, остывая, будет конденсироваться на стенках сушильной камеры 7 и ее устройств, смачивая осевший на них слой продукта. В результате на стенках будет образовываться труд ноудаляемый вязкий осадок продукта, что затрудняет чистку оборудования и приведет к потерям продукта. После вытеснения пара прекращается подача пара из котельной в устройство 11, открывается запорное устройство на коллекторе устройства 17 между патру ками 20 и 21, затем выключается вентилятор 10. Применение предлагаемой установки позволяет интенсифицировать процесс сушки и тем самым сократить необходимые габариты сушильной камеры, а также резко сократить расход тепла на обезвоживание продукта. Это обусловлено тем, что в предлагаемой установке, в отличие от известных, .не расходуется тепло на подогрев тйплоносителя от температуры окружаю щей среды до температуры отработанного теплоносителя, т.е. то тепло, которое в известной установке безвозвратно теряется с отводимым отработанным теплоносителем. В предлагаемой установке теплоносителю (перегретому пару) передается лишь то количество тепла, которое необходимо для испарения влаги из продукта.Теп ло, затраченное на испарение влаги в сушильной камере. Полностью испол зуется непосредственно в процессе обезвоживания для испарения влаги и жидкого исходного продукта в вакуум выпарном аппарате. Таким образом, в предлагаемой установке для получе ния сухого продукта сушильная камера и вакуум-выпарной аппарат объеди нены в единой тепловой схеме многокорпусной испарительной установки с многократным использованием тепла В которой в качестве первого корпуса (по ходу пара)служит сушильная камера. При этом кратность использования тепла и, как следствие, удельный расход тепла в предлагаемой установке меньше по сравнению не, только в целом с известной установкой для получения сухого продукта, но и в сравнении с наиболее экономичным узлом ее - многокорпусным вакуум-выпарным аппаратом. Формула изобретения Установка для получения сухого продукта, предпочтительно молока, содержащая многокорпусной вакуум-выпарной аппарат и сушильную камеру с устройством для отделения продукта от теплоносителя и устройством для нагрева последнего, о т л и чающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов сушильной камеры с одновременной экономией тепловой энергии, она снабжена устройством для распределения и преобразования теплоносителя в пар, состоящим из коллектора с патрубками соответственно для ввода теплоносителя в начальный момент, вывода его, подачи пара на вакуумвыпарной аппарат и подачи пара на устройство для его подогрева, при этом устройство для распределения и преобразования теплоносителя в пар установлено между сушильной камерой и вакуум-выпарным аппаратом и связано с устройством для отделения продукта от теплоносителя и устройством для нагрева последнего. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Лыков М.В., Леончик В.И. Распылительные сушилки. М., Машикостроение, 1966, с. 23. 2.Кивенко С.Ф., Страхов В.В, Производство сухого и сгущенного молока. М., Пищевая промышленность, 1965, с. 193.

Ctnn/u.