Апарат для сушіння дикорослих плодів і ягід з рециркуляцією повітря в замкненому контурі

Винахід відноситься до харчової промисловості, зокрема громадського харчування і може використовува тися на підприємствах харчування й у побуті для приготування кулінарної продукції - І блюд, со усів із застосуванням дикорослих плодів і ягід. Відома конвективна сушарка тунельного типу (прототип) [1], у якій переміщаються по рейках візки з висушуваним матеріалом, розташованим на полках візка. Свіже повітря засмоктується вентилятором і надходить, нагріваючись в калориферах, у сушарку. Гаряче повітря взаємодіє в сушарці з матеріалом у потоці або в протипотоці. Відпрацьоване повітря із сушарки викидається через газохід. При цьому час перебування візка в сушильній камері дорівнює тривалості сушіння. Недоліком конструктивного рішення є значна тривалість процесу сушіння через не рівномірне температурне поле на поверхні матеріалу, що висушується, не раціональне використання робочого обсягу апарата, що негативно складається на якості готового продукту. Мета винаходу - інтенсифікація і зниження енерговитрат, підвищення якості матеріалу, що висушується (продукту), проведення процесу при більш низьких температурах, підвищення продуктивності апарата. Це дозволить значно скоротити паливно-енергетичні ресурси і підвищити якість сушених плодів і ягід. Принцип роботи сушарки заснований на перетворенні в теплоту енергії, витраченої на обертання ротора відцентрового вентилятора в організованому замкнутому теплоізольованому контурі і використання цієї теплоти для підігріву теплоносія - повітря. Застосовується ротор відцентрового вентилятора з лопатками, профільованими векторами відносної й окружної швидкості, розташованими під орієнтованими кутами. Цим же ротором створюється рівномірне температурне поле на всій поверхні сушильних камер, що знаходяться в замкнутому контурі й у самій сушильній зоні. Результати досліджень процесу сушіння конвективним способом і рециркуляцією повітря в замкнутому контурі представлені в табл. 1. Таблиця 1 Сушіння конвективним способом і з рециркуляцією повітря Вихідна сировина 1. Ягоди шипшини 2. Ягоди горобини 3. Ягоди шипшини 4. Ягоди горобини Вид сушіння Конвективне сушіння Рециркуляція повітря в замкнутому контурі Вологість зразків % 70 72 70 72 Кінцева вологість, % 18 12 18 12 Температура сушіння, °С 60 40...45 Тривалість сушіння, хв 740 760 360 370 Як вихідну сировину для сушіння були використані ягоди шипшини і горобини, що відповідають вимогам діючих стандартів, з початковою вологістю 70% і 72% відповідно. Процес сушіння дикорослих ягід проводили паралельно на експериментальній установці Фіг.1 і на конвективній сушарці. Суть винаходу пояснюється кресленням: на Фіг.1 показана принципова схема експериментальної установки. Сушарка складається з чотирьох основних складальних блоків: а) блоку приводу; б) блоку робочої камери; в) блоку сушильних камер; г) блоку торцевого. Блок приводу служить для приведення в обертання ротора відцентрового вентилятора. Він має раму, на якій розміщені всі складові частини блоку. Рама сприймає динамічні навантаження і гасить вібрацію, що виникає при роботі приводу. На рамі кріпляться підшипникові опори вала з ротором відцентрового вентилятора, електродвигун, приточно-витяжний вентилятор з повітря підводами, стінка робочої камери, шафа електроапаратури і захисний кожух. Простір між обшиваннями заповнюється мінеральною ватою марки 100. Місце проходу вала через стінку робочої камери ущільнюється азбестом і графітом. Ротор відцентрового вентилятора виконує подвійну функцію: нагрівання і пристрою для переміщення повітря. Привідний вал встановлено на підшипниковій опорі на трьох підшипниках качання. Блок робочої камери має форму паралелепіпеда, відкритого з торців. На бічних поверхнях камери розташовані заслінки для підсмоктування свіжого повітря. Блок сушильних камер призначений для розміщення в ньому лотків із продуктом, створення у своєму обсязі рівномірного температурного поля для сушіння продукту. Блок сушильних камер закривається дверима блоку торцевого. Блок сушильних камер встановлюється усередині блоку робочої камери на чотирьох опорах і складається з двох окремих сушильних ша ф. Блок торцевий призначений для здійснення повітря підводу в зону сушіння, забезпечення ізоляції сушильних камер від проникнення рециркулюючого повітря замкнутої системи. Двері сушильних і робочої камери з'єднані між собою жорстко за допомогою чотирьох повітря підвідних патрубків. Двері робочої камери мають теплоізоляційний прошарок, проріз для надходження повітря і розподільний лабіринт для підігріву повітря, що надходить. Для включення і вимикання, а також підтримки автоматичного режиму роботи на сушарці в районі блоку приводу передбачена установка пульта керування з кнопками керування апаратурою, що сигналізує, (термометр, амперметр). На двері робочої камери встановлені технічні термометри для візуального спостереження за температурою в сушильних шафа х. Основним елементом сушарки є сушильна шафа, яка представлена на Фіг.2. Продукт, що висушується, знаходиться на лотку, який вставляється в спеціальні пази. Принцип дії її наступний. Свіже повітря 3 поступає через спеціальний патрубок 1, де засмоктується вентилятором 2 за рахунок обертання ротора 3 і спеціальних лопаток вентилятора 4, розташованих під спеціальним орієнтованим кутом. За рахунок тертя графічних вставок 5 утворюється теплота, яка примушено подається в сушильну камеру 6. Геометричні параметри камери забезпечують рівномірний нагрів матеріалу, що висушується. Відпрацьоване повітря викидається в атмосферу через випускний патрубок 7. Основною перевагою сушарки з рециркуляцією повітря у замкненому контурі є: - скорочення процесу сушки в 2 рази за рахунок створення рівномірного температурного поля на поверхні продукту; - відпрацьоване повітря викидається в атмосферу, що позитивно впливає на якість процесу сушки; - високий коефіцієнт корисної дії сушарки через відсутність втрат, практично вся теплота утворена за рахунок тертя, використовується на нагрівання продукту; - сприятливі санітарно-технічні умови при роботі сушарки. Література: 1. Г.Д. Кавецкий, А.В. Королев. Процессы и аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1991. С. 360-373. 2. Ставников В.Н. Проектирование процессов и аппаратов пищевых производств. - Киев: Высшая школа, 1982. - С. 91-118.