Конвективна теплонасосна сушильна установка із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента

Реферат: Конвективна теплонасосна сушильна установка із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента містить теплоізольовану камеру з розташованими в ній піддонами для зневоднювальної сировини, кожен з яких оснащений плоским контейнером, порожнина якого заповнена теплоакумулюючим матеріалом, що перебуває в тепловому контакті з днищем піддона, та тепловий насос, оснащений конденсатором і випарником, які встановлені в контурі циркуляції теплоносія. UA 76063 U (12) UA 76063 U UA 76063 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до сушильної техніки і може бути використана для сушіння термолабільних матеріалів. Відома конвективна сушильна установка, що містить теплоізольовану камеру з розташованими в ній піддонами для зневоднювального продукту, контур циркуляції теплоносія та тепловий насос, конденсатор якого встановлений в контурі циркуляції теплоносія на вході в сушильну камеру, а випарник - в контурі циркуляції теплоносія на виході з сушильної камери [Филоненко Г.К., Лебедев П.Д. Сушильные установки. - M. - Л.: Гос. энергетическое изд-во, 1952.-264 с.]. Недоліком даної сушильної установки є недостатня захищеність зневоднювального матеріалу від можливого ураження мікроорганізмами, що містяться в атмосферному повітрі, яке входить в сушарку. Цих недоліків позбавлені конвективні теплонасосні сушильні установки із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента. В установках із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента пароподібна волога, що видаляється з продукту, конденсується у випарнику теплового насоса і виноситься за межі сушильної камери у вигляді конденсату. Організація процесу зневоднення в замкнутому циркуляційному контурі дозволяє використовувати як сушильний агент не тільки атмосферне повітря, а й інертне газоподібне середовище (азот, вуглекислий газ та ін.). Найближчим аналогом корисної моделі є конвективна сушильна установка із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента, що містить теплоізольовану камеру з розташованими в ній піддонами для зневоднювального продукту, контур циркуляції теплоносія та тепловий насос, конденсатор і випарник якого встановлені в контурі циркуляції теплоносія [S. Soponronnarit etc. Fruit Drying Using Heat Pump. - RERIC international Energy Journal: Vol. 20, No 1, June 1998, p. 3953]. Складність застосування традиційних теплонасосних агрегатів в сушарках із замкнутим циркуляційним контуром полягає в тому, що в процесі їх роботи в конденсаторі теплонасосного агрегату виділяється більша кількість тепла, ніж підводиться до випарника. Це викликає поступове зростання температури в сушильній камері під час процесу зневоднення. Для забезпечення стабільної температури процесу сушіння зазвичай використовують переривчастий режим роботи теплового насоса або додатковий конденсатор, розташований поза сушильною камерою, за допомогою якого надлишкове тепло конденсації відводиться в навколишнє середовище. Основним недоліком сушарок із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента є те, що внаслідок неповного використання теплової енергії така сушарка має невисокі енергетичні показники. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення конвективної теплонасосної сушильної установки із замкнутим контуром циркуляції шляхом обладнання кожного піддона для зневоднення термолабільної сировини плоским контейнером, що забезпечить підвищення економічності та енергетичної ефективності. Поставлена задача вирішується тим, що в конвективній теплонасосній сушильній установці із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента, що містить теплоізольовану камеру з розташованими в ній піддонами для зневоднювальної сировини та тепловий насос, який оснащений конденсатором і випарником, що встановлені в контурі циркуляції теплоносія, згідно з корисною моделлю, кожний піддон для зневоднювальної сировини оснащений плоским контейнером, порожнина якого заповнена теплоакумулюючим матеріалом, який перебуває в тепловому контакті з днищем піддона. Оснащення кожного піддона для зневоднення термолабільної сировини плоским контейнером дозволяє акумулювати надлишкову теплову енергію теплоакумулюючим матеріалом, що забезпечує сталість температури сушіння протягом усього періоду роботи теплового насоса. На кінцевій стадії зневоднення (при вимкненому тепловому насосі) накопичене тепло використовується для досушування сировини. На кресленні схематично зображено загальний вигляд піддону. Піддон 1 з нижнього боку днища має плоский контейнер 2, який заповнений теплоакумулюючим матеріалом 3 і знаходиться в тепловому контакті з днищем піддону. Конвективна теплонасосна сушильна установка із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента працює наступним чином. В процесі роботи сушильної установки теплоносій нагрівається в конденсаторі теплового насоса, надходить в сушильну камеру і обдуває піддони із зневоднювальним матеріалом. При обдуванні піддонів гарячим теплоносієм відбувається десорбція і виведення вологи з матеріалу, а також накопичення теплової енергії теплоакумулюючим матеріалом 3, що знаходиться в 1 UA 76063 U 5 контейнері 2. Акумулювання надлишкової теплової енергії теплоакумулюючим матеріалом забезпечує сталість температури сушіння протягом усього періоду роботи теплового насоса. На кінцевій стадії зневоднення, коли контейнери з теплоакумулюючим матеріалом практично повністю "заряджені", тепловий насос вимикається і досушування матеріалу здійснюється за рахунок теплової енергії, накопиченої в теплоакумулюючому матеріалі. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 Конвективна теплонасосна сушильна установка із замкнутим контуром циркуляції сушильного агента, що містить теплоізольовану камеру з розташованими в ній піддонами для зневоднювальної сировини та тепловий насос, який оснащений конденсатором і випарником, що встановлені в контурі циркуляції теплоносія, яка відрізняється тим, що кожний піддон для зневоднювальної сировини оснащений плоским контейнером, порожнина якого заповнена теплоакумулюючим матеріалом, який перебуває в тепловому контакті з днищем піддона. Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2