Сушильно-морозильна установка

Изобретение относится к технологическому оборудованию, а именно к устройствам для термической обработки (заморозка, сушка) твердых материалов или предметов. В настоящее время существует общественная потребность создания для сельскохозяйственных товаропроизводителей универсального оборудования, позволяющего в пределах одной установки выполнять различные технологические операции, например, сушку или заморозку овощей, фруктов, других продуктов. Известно устройство для замораживания пищевых продуктов, включающее теплоизолированный корпус и размещенные в нем воздухоохладитель с вентилятором, нагнетательный и всасывающий воздуховоды и грузовые тележки (А.с. СССР №1174606, М.кл. F25D13/06, 17/06, 1984г.). Наиболее близким к изобретению техническим решением является аппарат ГК-2 для заморозки пищевых продуктов, включающий камеру с размещенными в ней поддонами, воздухоохладитель с вентилятором и нагнетательный воздуховод. (Голянд М.М. и др. Холодильное технологическое оборудование. - М.: Пищ. пром-сть). Общим недостатком указанных технических решений является невозможность осуществления обработки материалов в режимах сушки и заморозки одной установкой. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования морозильной установки путем использования теплоты, выделяемой при конденсации хладоносителя, для осуществления конвективной сушки обрабатываемого продукта и за счет этого расширить функциональные возможности установки при экономии энергозатрат. Эта задача осуществляется за счет то го, что сушильно-морозильная установка, включающая камеру с размещенными в ней поддонами, воздухоохладитель с вентилятором и нагнетательный воздуховод, согласно изобретению, снабжена всасывающим воздуховодом, соединяющим камеру с воздухоохладителем и вентилятором, и дополнительным нагнетательным воздуховодом, соединяющим воздухоохладитель и вентилятор с камерой через конденсатор, причем воздухоохладитель и конденсатор соединены трубопроводом хладоносителя через компрессор и дроссельный вентиль, а конденсатор снабжен воздуховодом охлаждающего воздуха с установленным в нем вентилятором. Соединение камеры с воздухоохладителем и вентилятором всасывающим воздуховодом, нагнетательным воздуховодом и дополнительным нагнетательным воздуховодом через конденсатор обеспечивает подачу в камеру воздуха в двух режимах; по нагнетательному воздуховоду непосредственно в камеру, где осуществляется охлаждение обрабатываемого продукта, или по дополнительному нагнетательному воздуховоду через воздушную полость конденсатора, где он нагревается за счет выделяемой при конденсации хладоносителя теплоты, а затем в камеру, где осуществляется конвективная сушка обрабатываемого продукта. На чертеже (фиг.) изображена схема сушильно-морозильной установки. Сушильно-морозильная установка включает камеру 1 с размещенными в ней поддонами 2 для обрабатываемого продукта, воздухоо хладитель 3 с вентилятором 4, которые соединены с камерой 1 всасывающим воздуховодом 5, нагнетательным воздуховодом 6 и дополнительным нагнетательным воздуховодом 7 через конденсатор 8 хладагента. На нагнетательном воздуховоде 6 и дополнительном нагнетательном воздуховоде 7 установлены воздушные клапаны 9 и 10. Воздухоохладитель 3 и конденсатор 8 соединены трубопроводом 11 хладоносителя через компрессор 12 и дроссельный вентиль 13. Конденсатор 8 снабжен воздуховодом охлаждающего воздуха 14 с установленным на нем вентилятором 15. Сушильно-морозильная установка работает в режимах заморозки и сушки. В режиме заморозки установка работает следующим образом. Технологический воздух из камеры 1 поступает по всасывающему воздуховоду 5 и посредством вентилятора 4 просасывается через воздушн ую полость воздухоо хладителя 3. Охлажденный воздух из воздухоо хладителя 3 по нагнетательному воздуховоду 6 нагнетается в камеру 1, где, проходя через поддоны 2, охлаждает обрабатываемый продукт, а затем по всасывающему воздуховоду 5 поступает на охлаждение в воздухоохладитель 3. При этом воздушный клапан 9 нагнетательного воздуховода 6 открыт, а воздушный клапан 10 дополнительного нагнетательного воздуховода 7 закрыт. Циркуляция хладоносителя по трубопроводу 11 осуществляется компрессором 12, который, отсасывая пары хладоносителя из воздухоохладителя 3, сжимает их до давления конденсации и нагнетает в трубки конденсатора 8, где происходит их конденсация. Из конденсатора 8 конденсат хладоносителя поступает во входную полость дроссельного вентиля 13, где дросселируется до давления испарения, а затем направляется в воздухоо хладитель 3. Охлаждение конденсатора 8 осуществляется потоком атмосферного воздуха, подаваемого в его воздушн ую полость по воздуховоду охлаждающего воздуха 14 посредством вентилятора 15. В режиме сушки установка работает следующим образом. Технологический воздух из камеры 1 по всасывающему воздуховоду 5 посредством вентилятора 4 просасывается через воздушн ую полость воздухоохладителя 3, где осуществляется его охлаждение и осушка с передачей теплоты конденсата на испарение хладоносителя. Из воздухоохладителя 3 воздух по дополнительному нагнетательному воздуховоду 7 поступает в воздушн ую полость конденсатора 8, где нагревается за счет теплоты, выделяемой при конденсации хладоносителя. При этом воздушный клапан 10 дополнительного нагнетательного воздуховода 7 открыт, а воздушный клапан 9 нагнетательного воздуховода 6 закрыт. Из конденсатора 8 подогретый технологический воздух поступает в камеру 1, где, проходя через поддоны 2, осуществляет конвективную сушку обрабатываемого продукта. Циркуляция хладоносителя по трубопроводу 11 осуществляется по схеме, описанной в режиме заморозки. Охлаждение конденсатора 8 производится технологическим воздухом, поступающим по дополнительному нагнетательному воздуховоду 7. При этом вентилятор 15 отключен. Расчеты, проведенные в лаборатории теплонасосной техники, показали, что для реализации процесса сушки в предлагаемой установке затрачивается около 1200кДж на 1кг удаленной влаги, что более чем в 3 раза меньше, чем при традиционных способах, например при сушке с помощью калориферов.