Спосіб сушіння рослинної та іншої сировини
Номер патенту: 6545
Опубліковано: 16.05.2005
Автори: Коц Іван Васильович, Скородзієвська Лариса Василівна
Формула / Реферат
Спосіб сушіння рослинної та іншої сировини, в якому розташовують сировину в теплоізольованій робочій камері, обдувають її вихровими циркуляційними потоками нагрітого газоподібного теплоносія, охолоджують і відводять відпрацьований і збагачений вологою теплоносій від висушуваної сировини, який відрізняється тим, що обдувають сировину циркуляційними газовими потоками, відділяють від них частину відпрацьованого і збагаченого вологою сушильного агента і направляють на охолодження та осушення послідовно у дві стадії: на першій стадії охолоджують і осушують відділену частину сушильного агента до температури, близької до точки роси за рахунок передачі теплоти сушильному агенту, що повертається після другої стадії охолодження і осушення, на якій здійснюють конденсацію водяної пари, а потім після двостадійного послідовного підігріву повертають в теплоізольовану робочу камеру; окрім того, на першій стадії підігріву відділеної частини сушильного агента його нагрівають за рахунок відібраної теплоти від цієї відділеної частини відпрацьованого сушильного агента на першій стадії його охолодження і осушення, а на другій стадії його змішують з основним потоком сушильного агента, від якого постійно відбирають таку ж масову частину сушильного агента на осушення, весь потік нагрівають за рахунок енергії, підведеної ззовні, а потім направляють в сушильну камеру, для збалансування кількості видаленої із сировини і сконденсованої із відпрацьованого сушильного агента вологи заміщують частину сушильного агента з підвищеним вологовмістом на таку ж частину сушильного агента із пониженим вологовмістом, який беруть ззовні.
Текст
Спосіб сушіння рослинної та іншої сировини, в якому розташовують сировину в теплоізольованій робочій камері, обдувають м вихровими циркуляційними потоками нагрітого газоподібного теплоносія, охолоджують і відводять відпрацьований і збагачений вологою теплоносій від висушуваної сировини, який відрізняється тим, що обдувають сировину циркуляційними газовими потоками, ВІДДІЛЯЮТЬ ВІД НИХ частину відпрацьованого і збагаченого вологою сушильного агента і направляють на охолодження та осушення послідовно у дві стадП на першій стадії охолоджують і осушують відділену частину сушильного агента до температури, близької до точки роси за рахунок пере дачі теплоти сушильному агенту, що повертається після другої стадії охолодження і осушення, на якій здійснюють конденсацію водяної пари, а потім після двостадійного послідовного підігріву повертають в теплоізольовану робочу камеру, окрім того, на першій стадії підігріву відділеної частини сушильного агента його нагрівають за рахунок відібраної теплоти від цієї відділеної частини відпрацьованого сушильного агента на першій стадії його охолодження і осушення, а на друпй стадП його змішують з основним потоком сушильного агента, від якого постійно відбирають таку ж масову частину сушильного агента на осушення, весь потік нагрівають за рахунок енерпі, підведеної ззовні, а потім направляють в сушильну камеру, для збалансування КІЛЬКОСТІ видаленої із сировини і сконденсованої із відпрацьованого сушильного агента вологи заміщують частину сушильного агента з підвищеним вологовмістом на таку ж частину сушильного агента із пониженим вологовмістом, який беруть ззовні Корисна модель відноситься до тепломасообмінних процесів і може бути використана для сушіння рослинної сировини, наприклад, фруктів, овочів, япд, солоду та інших харчових продуктів і кормів для тварин (жом, комбіновані корми і т п ) , зокрема, цілих, нарізаних дольками або гранульованих, а також таких, що знаходяться у рідкому, дисперсному або пастоподібному стані, коли необхідно отримувати продукцію висушену до необхідного ступеня вологості в нормальній, інертній, окислювальній, відновлюваній або в ІНШІЙ контрольованій атмосфері, а також виключати або зменшувати до мінімуму винесення випарюваної із продукції вологи разом із сушильним агентом Крім того, корисна модель може бути використана у кормовиробництві, у ХІМІЧНІЙ, мікробюлопчній, фармацевтичній та й інших галузях промисловості для сушіння і термообробки сировини, напівфабрикатів і продукції у контрольованому газовому середовищі зі збором продуктів випарювання Вщомо спосіб сушіння матеріалів для різних технолопчних процесів [Нагревательные установки ПАП 32 для сушки древесины Рабочие чертежи Москва НИИИнформтяжмаш, 16-32-71, 1971г], в основу якого покладено явище газодинамічного розігріву циркулюючого сушильного агента газового потоку, внаслідок тепловиділень при обертанні роторного нагрівача, виконаного у вигляді радіального (відцентрового) вентилятора, за рахунок гальмування потоку газу у полі відцентрових сил, його аеродинамічного стиснення та розширення, вихрових ефектів тощо Роторний нагрівач, що застосовується при реалізації цих способів, є одночасно нагнітачем повітря і генератором теплоти, забезпечуючи інтенсивну циркуляцію (рециркуляції) і нагрів сушильного агенту - газового потоку, за допомогою контактної взаємоди якого з поверхнею продукції відбувається н сушіння Вологообмін сушильного агента, що полягає у притоці свіжого та викиді відпрацьованого зволоженого повітря, здійснюється шляхом відкриття або закриття дроселюючих засувок із дистанційним керуванням, встановленими у патрубках, які з'єднують внутрішню порожнину теплоізольованої робочої камери із навколишнім середовищем Недоліком цього способу є функціональна непридатність для сушіння капілярно-пористих колоїдних тіл, якими є фрукти, ягоди та овочі, що вміщують значну КІЛЬКІСТЬ вологи (до 90% води) Спосіб не передбачає конденсацію і видалення вологи із сушильного агента Окрім того, при реалізації цього способу, відбуваються втрати теплової енерпі в результаті викиду зволоженого теплого повітря із герметичної теплоізольованої камери в атмосферу, що призводить до підвищення енергоємності і зниження ККД установки ео ю ю CD О) 6545 Прототипом є спосіб сушіння рослинної сировини шильного агента до температури близької до точки [Патент України №10712А, МПК F26B3/06, 1995р], роси за рахунок передачі теплоти сушильному агенту, який полягаєв тому, що висушувану продукцію розщо повертається після другої стади охолодження і міщують у теплоізольованій робочій камері і здійснюосушення, на якій здійснюють конденсацію водяної ють її обдування вимушеною циркуляцією сушильного пари Потім ПІСЛЯ двостадійного послідовного підігріву агента в замкнутому герметичному просторі сушарки, повертають в теплоізольовану робочу камеру Окрім а утворений в процесі сушіння збагачений вологою та того, на першій стадн підігріву відділеної частини суіншими леткими ароматичними речовинами сушильшильного агента його нафівають за рахунок відібраної ний агент охолоджують, після чого продукти кондентеплоти від цієї відділеної частини відпрацьованого сації виводять назовні Як газоподібний сушильний сушильного агента на першій стадії його охолодження агент використовують контрольоване нормальне, інеі осушення, а на друпй стадн його змішують з основртне чи окислювальне, відновлювальне, або інше ним потоком сушильного агента, від якого постійно газове середовище відбирають таку ж масову частину сушильного агента на осушення Весь потік сушильного агенту нафівають Спосіб передбачає повернення в герметичну тепза рахунок енерпі підведеної із зовні, а потім направлоїзольовану робочу камеру частини теплової енерпі ляють в сушильну камеру, для збалансування КІЛЬКОСза рахунок збору конденсату всередині цієї робочої ТІ видаленої із сировини і сконденсованої із відпракамери Але, очевидно, основну частину теплоти від цьованого сушильного агента вологи заміщують утворення конденсату в такий спосіб використати нечастину сушильного агента з підвищеним вологовмісможливо, бо вона виводиться з конденсатом назовні том на таку ж частину сушильного агента із понижекамери Інша більша частка теплоти, яку отримують ним вологовмістом, який беруть із зовні при охолодженні та осушуванні сушильного агента, постійно віддається охолоджуючій воді, що протікає Причинно-наслщковий зв'язок між сукупністю крізь конденсатор Потік теплого зволоження сушильознак корисної моделі і технічним результатом, якого ного агенту частково контактує з поверхнею трубчатоможна досягти, полягає в наступному го конденсатора і за умови підтримання на поверхні Запропонований спосіб сушіння рослинної сироконденсатора температури, яка нижча за точку роси, вини передбачає, з метою енергозбереження, тепловідбувається конденсація пари, а конденсат виводитьутилізацію теплоти, що надходить з відділеної частини ся назовні вщпрацьованої пароповітряної суміші - сушильного агента до великого контуру, в якому відбувається поДо недоліків даного способу можна віднести слідовна двостадійна тепловолопсна обробка відділеускладнення в регулюванні параметрів температури і ної частини сушильного агенту Завдяки поверненню вологості циркулюючого потоку їх регулювання є моцієї частки теплоти до теплоізольованої робочої камежливим лише за рахунок зміни площі живого перерізу ри сушарки, суттєво зростає енергетичний ККД процеконденсатора та завдяки регулюванню температури сів, які реалізуються за даним способом, у порівнянні проточної води, яка охолоджує конденсатор Змінюваіз прототипом Поступове заміщення сушильного агети площу живого перерізу конденсатора і температуру нту, який насичений відібраною із висушуваної роспроточної води, збільшуючи и витрати, в процесі праклинної сировини вологою і циркулює у малому контурі тичного використання досить складно і не завжди екоробочої камери сушарки, на зневоднений і попереномічно доцільно Температура і волопсть, сушильнодньо підіфітий сушильний агент, що повертається у го агенту у великій мірі залежить від інтенсивності робочу камеру сушарки із великого контуру циркуляцГі, випаровування вологи із об'єкту сушки, а тому, напризабезпечує рівномірне, стабільне і кондиційне сушіння клад, при сушінні кісточкових плодів та інших об'єктів, рослинної сировини, допоможе зберегти ЦІННІ аромаякі погано віддають (випаровують) вологу, сушильний тичні і бюлопчні складові речовини у висушуваній проагент, що взаємодіє з ними, має низьку волопсть і при дукції контакті з поверхнями конденсатора віддає йому тепло без осушення повітряно-водяної суміші - сушильноНа Фіг зображено теплову принципову схему суго агенту Все тепло при цьому йде лише на розігрішарки, яка реалізує запропонований спосіб сушіння вання проточної води і значно подовжує тривалість рослинної та іншої сировини сушіння До складу сушарки входить герметична теплоізольована робоча камера 1, в центрі задньої стінка якої В основу корисної моделі поставлено задачу вдовстановлено у замкнутій камері 2 теплогенеруючий сконалення способу сушіння рослинної та іншої сиропристрій - роторний аеродинамічний нагрівач 3, виковини, в якому шляхом організацн технолопчного пронаний у вигляді відцентрового вентилятора, що прицесу та його окремих операцій і необхідних технічних водиться в рух від зовнішнього електродвигуна 4, а засобів, забезпечується підвищення енергоефективтакож циркуляційні направляючі екрани 5 і 6 із розганосп і загальний енергетичний ККД, за рахунок чого луженою системою направляючих отворів, що приполіпшується споживча якість висушуваної продукцм, значені для організації і спрямування потоків сушильв якій зберігаються ЦІННІ ароматичні і бюлопчні скланого газоподібного агента Робоча камера 1 дові речовини, отримані внаслідок рівномірного, стабіскладається із двох сушильних секцій (може бути одльного і кондиційного сушіння рослинної або іншої на, дві або більше окремих секцій ) і в кожній із них сировини встановлені вертикальні стелажі 7 і 8 з решітчастими Поставлена задача розв'язується завдяки тому, полицями, на яких розташовується висушувана росщо ВІДПОВІДНО до запропонованого способу сушіння линна або інша сировина Замкнута камера 2, в якій рослинної сировини висушувану продукцію розташорозташовується теплогенеруючий пристрій - роторний вують в теплоізольованій робочій камері і обдувають аеродинамічний нафівач 3 в передній частині відділесировину циркуляційними газовими потоками, ВІДДІна від внутрішнього об'єму робочої камери 1 жалюзійЛЯЮТЬ ВІД них частину відпрацьованого і збагаченого ною фаткою 9 із дистанційним управлінням, а крізь вологою сушильного агента і направляють на охолобокові отвори у вертикальних стінках цієї камери вона дження та осушення послідовно у дві стадії на першій поєднується із горизонтальними повздовжніми повітстадії охолоджують і осушують відділену частину су 6545 ропроводами 10111, в яких розташовані регулювальні дросель-клапани 12 і 13 Повздовжні повітропроводи 10 111 утворені і обмежуються з однієї сторони поверхнею задньої спнки робочої камери 1, а з іншої поверхнями направляючих циркуляційних екранів 5 і 6, які ВІДДІЛЯЮТЬ повздовжні повітропроводи 10 і 11 від внутрішнього об'єму робочої камери 1, в якій встановлені вертикальні стелажі 7 і 8 В центрі робочої камери і поміж вертикальними стелажами 7 і 8 встановлено внутрішній теплообмінник 14 типу "повітря-повітря" з розташованим на передній його стороні колектором каналів 15 для збору відпрацьованої і збагаченої вологою частини газоподібного теплоносія, який каналами прямого контуру 16 цього теплообмінника і повітропроводами 17 і 18 зв'язаний із входом прямого повітряного контуру 19 зовнішнього теплообмінника 20 типу "повітря-вода', вихід із якого приєднаний повітропроводом 21 до всмоктуючого патрубка нагнітального вентилятора 22, а його вихідний патрубок, в свою чергу, повітропроводами 23, 24 і 25 приєднаний до входу колектора каналів 15 і через нього до зворотного контуру 26 внутрішнього теплообмінника 14 типу "повітря-повітря", а вихідний повітропровід 27 із зворотного контуру 26, влаштований на заднійстороніцього теплообмінника перед жалюзійною граткою 9 і спрямований своєю вільною відкритою стороною у центральну частину зони всмоктування роторного аеродинамічного нагрівача 3 Паралельно до всмоктуючого патрубка нагнітального вентилятора 22 приєднано ЗОВНІШНІЙ повітропровід 28 з дросельним пристроєм 29 із регульованим розміром прохідного отвору, через який він з'єднується із навколишнім повітряним середовищем чи резервуаром іншого газу Зворотній водний контур ЗО зовнішнього теплообмінника 20 типу 'повітря-вода" з'єднаний із водогоном, в якому циркулює охолоджуюча вода Поміж повітропроводами 17 і 24 встановлено повітропровід 31 з дросельним пристроєм 32 із регульованим розміром прохідного отвору До повітропроводу 25 під'єднано повітропровід 33 з дросельним пристроєм 34 із регульованим розміром прохідного отвору Протилежна сторона повітропроводу 33 має вільний вихщ в навколишнє повітряне середовище Для перекриття повітряних потоків при здійсненні різних режимів сушіння у повітропроводах встановлену запірні засувки 35, 36, 37, 38 і 39 Для збору конденсату, який випадатиме із пароповітряної суміші у внутрішньому та зовнішньому теплообмінниках 14 і 20 передбачені збірні ємності, ВІДПОВІДНО 40 і 41, з яких конденсат виводиться зовні і утилізується Передня частина теплоізольованої робочої камери1 герметично зачинена теплоізольованими дверима 42143 Спосіб сушіння здійснюють шляхом виконання наступних операцій Після завантаження рослинної або іншої сировини на вертикальні стелажі із решітчастими полицями 7 і 8, теплоізольовану робочу камеру 1 щільно зачиняють (герметизують), виключаючи зв'язок внутрішньої порожнини із ЗОВНІШНІМ атмосферним середовищем Потім ЗДІЙСНЮЮТЬ обдування сировини вихровими циркуляційними потоками нагрітого сушильного газоподібного агента, який розігрівається роторним нагрівачем відцентрової дп 3 у замкнутому герметичному просторі сушарки, а отриманий внаслідок контакту із висушуваною продукцією збагачений вологою та іншими леткими ароматичними речовинами сушильний агент, що поступає із окремих секцій робочої камери сушарки, розподіляють частинами на малий і великий контури циркуляції сушильного аген ту, які утворені, ВІДПОВІДНО всередині і зовні робочої камери 1 Малий контур циркуляції сушильного агенту роторний аеродинамічний нагрівач 3 - замкнута камера 2, повздовжні повітропроводи 10 111 - розгалужена система направляючих отворів циркуляційних направляючих екранів 5 і 6 - робочі простори над решітчастими полицями вертикальних стелажів 7 і 8 - жалюзійна гратка 9 - всмоктуючий отвір роторного аеродинамічного нагрівача 3 Великий контур циркуляції сушильного агенту роторний аеродинамічний нагрівач 3 - замкнута камера 2 - повздовжні повітропроводи 10 і 11 - розгалужена система направляючих отворів циркуляційних направляючих екранів 5 і 6 робочі простори над решітчастими полицями вертикальних стелажів 718 - колектор каналів 15 та прямий контур 16 внутрішнього теплообмінника 14 - повітропроводи 17 118 - прямий повітряний контур 19 зовнішнього теплообмінника 20 - повітропровщ 21 - нагнітальний вентилятор 22 - повітропроводи 23, 24 і 25 колектор каналів 15, зворотній контур 26 і вихідний повітропровщ 27 внутрішнього теплообмінника 14 жалюзійна гратка 9 - всмоктуючий отвір роторного аеродинамічного нагрівача 3 Запірні засувки 35, 36, 37 і 38 відкриті, а засувка 39 закрита При цьому зниження вологовмісту у циркулюючій масі сушильного агенту у малому контуру, в якому відбувається тепломасообмінний процес - сушіння, здійснюють поступовою заміною частини відпрацьованого і збагаченого вологою сушильного агенту газом з великого контуру з більш низьким вологовмістом У великому контурі виконують тепловолопсну обробку відділеної частини сушильного агенту, а саме, послідовно і дві стади У внутрішньому та зовнішньому теплообмінниках 14120 охолоджують і осушують його, з метою доведення параметрів сушильного агенту до значень потрібних для організаци сушильних процесів у робочій камеру сушарки, а потім, після двостадійного послідовного підігріву у внутрішньому теплообміннику 14 та в замкнутій камеру 2 роторного аеродинамічного нагрівача 3, повертають його в теплоізольовану робочу камеру 1 Причому, на першій стадн охолодження у осушення, відділену частину сушильного агента охолоджують до температури близької до точки роси за рахунок передачі теплоти сушильному агенту, що повертається по зворотному контурі 26 внутрішнього теплообмінника 14 після другої стадїі охолодження і осушення у прямому контурі 19 зовнішнього теплообмінника 20, на якій здійснюють конденсацію водяної пари, а конденсат видаляють із системи На першій стадії підігріву відділеної частини сушильного агента його нагрівають у зворотному контуру 26 внутрішнього теплообмінника 14 за рахунок відібраної теплоти від цієї відділеної частини відпрацьованого сушильного агента на першій стадії його охолодження і осушення у прямому контурі цього ж теплообмінника, а на друпй стадм його змішують у замкнутій камері 2 роторного аеродинамічного нагрівача 3 з основним потоком сушильного агента, від якого постійно відбирають таку ж масову частину сушильного агента на осушення, і весь потік нагрівають за рахунок енерпі підведеної на привід роторного аеродинамічного нагрівача 3 від зовнішнього електродвигуна 4, а потім направляють в сушильну робочу камеру 1 Для збалансування КІЛЬКОСТІ видаленої із сировини і сконденсованої із відпрацьованого сушильного агента вологи заміщують частину сушильного агента з підвищеним вологовмістом на таку ж частину сушильного агента з пониженим вологовмістом, який беруть із зовні (дозовану КІЛЬКІСТЬ 6545 свіжого повітря з навколишнього повітряного простору чи іншого газу із окремого резервуару) через повітропровід 28 і дросельний пристрій 29 Регулюванням положень дросель-клапанів 12 і 13, а також площі прохідних отворів жалюзійної ґратки 9 і витратами охолоджувальної води у зворотному контурі ЗО зовнішнього теплообмінника 20 досягають різних температурних режимів сушіння сировини у робочій камері 1 У випадку сушіння сировини з пониженим вологовмістом та у випадку досушування запропонований спосіб сушіння рослинної та іншої сировини може бути реалізований без використання зовнішнього теплообмінника 20 типу "повітря-вода" У даному випадку перекривається водопн із охолоджувальною водою, яка циркулює у зворотному контурі ЗО зовнішнього теплообмінника 20, вимикається привід нагнітального вентилятора 22, перекриваються запірні засувки 36137, а запірна засувка 39 відкривається При цьому відпрацьований і збагачений вологою сушильний агент частково надходить із прямого контуру 16 внутрішнього теплообмінника 14 по повітропроводах 17, 31 і 33 на викид у навколишнє повітряне середовище і частково повертається по повітропроводу 25, зворотному контурі 26 і повітропроводі 27 внутрішнього теплообмінника 14 до робочої камери 1 Дозований викид необхідної маси відпрацьованого і збагаченого вологою сушильного агенту здійснюють ВІДПОВІДНОЮ настройкою положень дросВарюшаїриотрвдаайняЗЗЬушарки за даним способом можуть бути конструктивні рішення, коли робочий ЗО 20 19 21 8 об'єм герметичної теплоізольованої робочої камери сушарки складають з однієї, двох або більше окремих секцій, які поєднані в контурах циркуляції сушильного агента Такі конструктивні рішення розширюють функціональні можливості сушарки реалізованої за заявленим способом сушіння Запропонований за даним способом сушіння приклад схеми обв'язки сушарки сприяє вдосконаленню цього способу, завдяки оптимальній організації всього технолопчного процесу та його окремих операцій і внаслідок застосування необхідних технічних засобів, а також забезпечує підвищення енергоефективносп і загального енергетичного ККД, за рахунок чого поліпшується споживча якість висушуваної продукції, в якій зберігаються ЦІННІ ароматичні і бюлопчні складові речовини, отримані внаслідок рівномірного, стабільного і кондиційного сушіння рослинної або іншої сировини Коефіцієнт корисної дії експериментальної сушарки, робота якої була організована за способом, який заявляється, складає в середньому 80 85%, що на 15 25% більше ніж у кращих конвективних сушарках, де-60 70% Розрахунки, які були проведені згідно відомих теплотехнічних методик підтвердили експериментальні результати Так, для традиційних сушарок розрахункові значення коефіцієнта корисної ди склали 54 68% в залежності від режиму, а для запропонованих сушарок, які працюватимуть згідно заявленому способу 86 91% шшт 29 Комп ютерна верстка А Рябко 28 22 23 18 37 36 32 24 31 35 4 25 33 38 39 Пщписне 34 13 Тираж 28 прим Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Украла ДП "Український інститут промислової власності вул Глазунова, 1, м Київ - 42,01601
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for drying plant and other raw material
Автори англійськоюKots Ivan Vasyliovych
Назва патенту російськоюСпособ сушки растительного и другого сырья
Автори російськоюКоц Иван Васильевич
МПК / Мітки
МПК: F26B 3/06
Мітки: іншої, спосіб, сировини, рослинної, сушіння
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-6545-sposib-sushinnya-roslinno-ta-insho-sirovini.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб сушіння рослинної та іншої сировини</a>
Попередній патент: Пристрій в. тищенка для виїмки та доставки вугілля на тонких пологих пластах з нестійкими породами покрівлі
Наступний патент: Установка для одержання глибокознесоленої води з використанням зворотного осмосу
Випадковий патент: Пристрій для розподілення потоку пляшок