Установка для вакуумно-сублімаційного сушіння

1 Установка для вакуумно-сублімаційного сушіння, що містить камеру з патрубками для підключення до вакуумного насоса та джерела холодоагента, розміщені в її порожнині стелажі для лотків з продуктом, змійовиковий коаксіальний десубліматор та встановлений перед патрубком для підключення вакуумного насоса паронепроникний екран, яка відрізняється тим, що паронепроникний екран та патрубок для підключення вакуумного насоса розміщені в торцевій частині камери з боку десубліматора, що виконаний у вигляді двоконтурного теплообмінника, секції якого з'єднані зустрічно 2 Установка за п 1, яка відрізняється тим, що на трубопроводі виходу холодоагента з десубліматора встановлений термодатчик, який через блок керування з'єднаний з електромагнітним клапаном, встановленим на трубопроводі подачі холодоагента 3 Установка за пп 1 та 2, яка відрізняється тим, що між десубліматором та стінкою камери встановлений екран, підключений до трубопроводу виходу холодоагента з десубліматора Винахід відноситься до сушильної техніки, більш конкретно, до устаткування для сублімаційної сушки і може бути використаний в фармацевтичній, харчовій, м'ясомолочній та інших галузях виробництва Відома установка для сублімаційного сушіння (а с СРСР 765611 кл F26 В5 / 06 від 1976р ), яка містить камеру та розміщені в її порожнині у два вертикальних рядка лотки з продуктом, що підлягає сушці, нагрівачі, що виконані у вигляді вертикальної панелі, вставленої поміж рядами лотків, та десубліматор, що виконаний у вигляді труб для холодоагенту та встановлений по другий від панелі бік лотків Як і запропонований винахід, відомий аналог містить камеру та розміщені в и порожнині лотки з продуктом, що підлягає сушці, нагрівачі та десубліматор, встановлений з одного боку лотків Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату є організація потоку вологи від лотків з продуктом до десубліматора тільки за рахунок градієнта температур Сукупно з відносно малою поверхнею труб це спричиняє створення на десублімаюрі шару конденсату, що не має міцного зв'язку з теплообмінною поверхнею десубліматора Внаслідок розрідження, що створюється ваку умним насосом, волога, що осіла на поверхні десубліматора, відривається ш проникає в вакуумний насос, порушуючи режим роботи установки, що негативно впливає на тривалість процесу та якість готового продукту Відома установка для сублімаційною сушіння гранульованих харчових продуктів (а с СРСР 763658 кл F26 В5 / 06 від 1978р), яка містить камеру та розміщені в и порожнині вертикальні ряди лотків з продуктом, що підлягає сушці, десубліматор та транспортуючий пристрій Лотки прикріплені до рами та оснащені нагрівачами та вібраторами Десубліматор виконаний у вигляді двох систем трубопроводів, що охоплюють лотки з продуктом Трубопроводи по черзі підключають до джерела холодоагенту Як і запропонований винахід, відомий аналог містить камеру, оснащену патрубками для підключення до вакуумного насоса та джерела холодоагенту, розміщені в и порожнині лотки з продуктом, що підлягає сушці, нагрівачі, розміщені під лотками, та десубліматор Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є зв'язок вакуумного насоса з камерою через оптично прозорий десубліматор Тому частина потоку вологи може проникати до вакуумного насоса, порушуючи ре (О (О ю (О 46566 жим роботи установки, що негативно впливає на якість готового продукту та тривалість процесу сушки Прототипом вибрана вакуумно-сублімаційна сушарка (пат РФ 2032132 кл F26 В5 / 06 від 1990р), яка містить вертикальну циліндричну камеру, розміщений в и порожнині пристрій для продукту, що підлягає сушці, коаксіально встановлені десубліматорта паронепроникний екран Десубліматор виконаний у вигляді змійовика, ділянка якого в зоні розміщення патрубка відкачки парогазової суміші створена щільно притиснутими один до одного витками змійовика, а екран оснащений прорізами та козирками Як і запропонований винахід, прототип містить камеру з патрубками для підключення до вакуумного насоса та джерела холодоагенту, розміщені в и порожнині стелажі для лотків з продуктом, змійовиковий коаксіальний десубліматор та встановлений перед патрубком для підключення вакуумного насоса паронепроникний екран Причиною, що перешкоджає отриманню технічного результату, є послідовне з'єднання витків змійовика десублімаюра, що приводить до значного градієнта температур вздовж нього, а також розміщення патрубка для підключення вакуумного насоса на боковій поверхні камери, що викликає нерівномірне омивання поверхні десубліматора парорідинною сумішшю Внаслідок цього конденсат неоднорідний, на ділянках, віддалених від джерела холодоагенту, конденсат має вигляд крихкого шару, що слабо пов'язаний з теплообмінною поверхнею Під ДІЄЮ розрідження, що створюється вакуумним насосом, конденсат зривається з поверхні та проникає в вакуумний насос, порушуючи режим роботи установки В основу винаходу покладено завдання створити таку установку для вакуумно-сублімаційного сушіння, в якій нове розміщення елементів конструкції та виконання десубліматора у вигляді двоконтурного теплообмінника, секції якого з'єднані зустрічно, дозволило б збільшити рівномірність та ЩІЛЬНІСТЬ прилягання шару конденсату по поверхні десубліматора і за рахунок цього підвищити ефективність роботи установки і якість готового продукту Суть винаходу полягає в тому, що в установці для вакуумно-сублімаційного сушіння, що містить камеру з патрубками для підключення до вакуумного насоса та джерела холодоагенту, розміщені в и порожнині стелажі для лотків з продуктом, змійовиковий коаксіальний десубліматор та встановлений перед патрубком для підключення вакуумного насоса паронепроникний екран та патрубок для підключення вакуумного насоса, розміщені в торцевій частині камери з боку десубліматора, що виконані у вигляді двоконтурного теплообмінника, секції якого з'єднані зустрічно Для економії холодоагенту на трубопроводі виходу холодоагенту з десубліматора встановлений термодатчик, який через блок керування з'єднаний з електромагнітним клапаном, розміщеним на трубопроводі подачі холодоагента, а для зменшення теплоприпливу до десубліматора, між десубліматором і камерою встановлений екран, підключений до трубопроводу виходу холодоагенту з десубліматора Запропонований винахід відрізняється від прототипу тим, що паронепроникний екран та патрубок для підключення вакуумного насоса розміщені в торцевій частині камери з боку десубліматора, що виконаний у вигляді двоконтурного теплообмінника, секції якого з'єднані назустріч Запропонований винахід відрізняється від прототипу також тим, що на трубопроводі виходу холодоагенту з десубліматора встановлений термодатчик, що через блок керування з'єднаний з електромагнітним клапаном, встановленим на трубопроводі подачі холодоагента Запропонований винахід відрізняється від прототипу також тим, що між десубліматором і стінкою камери встановлений екран, підключений до трубопроводу виходу холодоагенту з десубліматора Досягнення технічного результату зумовлено розміщенням екрана і патрубка для підключення вакуумного насоса в торці камери, а також з'єднанням назустріч секцій двоконтурного десубліматора, це дозволяє організувати рівномірний потік парарідинної суміші від продукту до вакуумного насоса, що в сукупності з практично однаковою температурою вздовж десубліматора дозволяє створити по всій поверхні десубліматора однорідний, щільно прилягаючий до теплообмінної поверхні шар конденсата Це зменшує можливість відриву часток конденсату та проникнення їх до вакуумного насоса, що може привести до порушення режиму сушки продукту і негативно позначитися на його якості На кресленні зображена схема запропонованої установки Пристрій містить горизонтальну циліндричну камеру 1, у внутрішній порожнині якої розміщені стелажі 2 для лотків 3 з продуктом Камера оснащена дверми 4, розміщеними у торці камери 1 У протилежному КІНЦІ камери 1 розміщений змійовиковий коаксіальний десубліматор 5, який виконаний у вигляді двоконтурного теплообмінника, секції якого з'єднані назустріч У торці 6 камери 1 встановлено патрубок 7 для підключення вакуумного насоса 8 та патрубок 9 для підключення джерела холодоагента 10 Перед патрубком 7 розміщений паронепроникний екран 11 В нижній частині 12 камери 1 встановлений патрубок 13 для сполучення камери 1 з ємністю 14 для збирання біологічно активної рідини (БАР) Між стінкою камери 1 та десубліматором 5 встановлений екран 15 для захисту десубліматора від теплоприпливу зовні Для створення потрібного температурного режиму сушки лотки 3 оснащені нагрівачами 16 На трубопроводі виходу холодоагента з десубліматора 5 встановлено термодатчик 17, який через блок керування з'єднаний з електромагнітним клапаном 19, встановленим на трубопроводі подачі холодоагента На лотках 3 з продуктом встановлені термодатчики 20 Ємність для БАР 14 з'єднана з камерою 1 через вакуумні вентилі 21 Тиск у камері 1 контролюється за допомогою манометра 22 Установка працює таким чином Продукт, що підлягає сушці, розміщують на лотках 3 шаром товщиною приблизно 1 -7мм Лотки 3 через двері 4 встановлюють на стелажах 2 Над продуктом розпилюють парорідинну суміш рідкого азоту, наприклад, за допомогою форсунок 46566 Температуру продукту контролюють за допомогою підключення вакуумного насоса 8 дають можлитермодатчиків 20 При досягненні продуктом повість створити симетричний парорідинний потік, трібної температури вмикають вакуумний насос, що рівномірно проходить вздовж усієї поверхні який забезпечує в камері потрібний тиск Від джедесубліматора Завдяки тому, що секції змійовикорела холодоагента 10 в десубліматор 5 подають вого десубліматора 5 з'єднані назустріч градієнт холодоагент Температуру поверхні десубліматора температур вздовж десубліматора практично від5 контролюють за допомогою термодатчика 17 сутній, що забезпечує однаковий по всій поверхні десубліматора 5 зв'язок молекул конденсата з Для економії холодоагента його подають в детеплообмінною поверхнею Це зменшує можлисубліматор 5 в імпульсному режимі, що здійснювість відриву кристалів вологи та проникнення їх ється шляхом підключення десубліматора 5 до до вакуумного насоса 8, що приводить до розріджерела холодоагента 10 через електромагнітний дження масла, зниження швидкості відкачки і, як клапан 19, що вмикається та вимикається блоком наслідок, до порушень режиму сушки продукту та керування 18 погіршення його якості При сушці продукту потік парорідинної суміші проходить у десубліматор 5 та осідає на його охоПісля закінчення процесу сушки та відігріву лодженій поверхні Виконання десубліматора 5 камери конденсат збирається на дні камери 1 і оптично прозорим, коаксіальним камері 1, а також через патрубок 13 надходить до ємності 14 для розміщення вакуумного насоса 8 у торці камери 1 і збору БАР паронепроникного екрана 11 перед патрубком для 1Ь 1і / / / .L.i / / г г г / / / Т....Л... .ТГ УУ / / / ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71