Сушильний пристрій

Реферат: Сушильний пристрій містить сушильну камеру з верхнім та нижнім отворами, лотки, інфрачервоні випромінювачі, рефлектори, витяжний вентилятор. Камера додатково обладнана рекуператором теплоти, який містить тепловий насос зі збірником конденсата, який складається із випарника, піддона, конденсатора, компресора, дроселя, трубопроводів та повітропроводу, на якому встановлені регулюючі заслінки. UA 92596 U (54) СУШИЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ UA 92596 U UA 92596 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі машинобудування, а зокрема - сушильного устаткування. Найбільш близьким до рішення, що заявляється, є сушильний пристрій, який включає сушильну камеру, в ній лотки для продукту, що сушиться, розміщені ярусами, електричні інфрачервоні (ІЧ) випромінювачі, які розташовані за межами зони розміщення лотків і забезпечені рефлекторами, (патент №39987, опубл. 52.03.2009, бюл. №6 "Сушильний пристрій"). Конструйована (що задається) геометрія форми віддзеркалювальної поверхні рефлекторів і електричні інфрачервоні випромінювачі забезпечують симетричне віддзеркалення теплового випромінювання вниз і вгору від площини розміщення джерел ІЧ нагріву і створює рівномірний розподіл потоку теплового випромінювання по поверхнях лотків з продуктом, встановлених в камері один над одним ярусами. У сушильній камері також є вентилятор для створення в ній потоку повітря, що є переносником випаруваної вологи. Атмосферне повітря надходить в камеру через отвори в нижній стінці з довільною температурою і вологістю, відповідному навколишньому середовищу. Проходячи через камеру, в процесі сушіння, повітря поглинає випарувану вологу і інші летючі речовини, що містилися в продукті сушіння, при цьому нагрівається, потім в насиченому і нагрітому стані віддаляється з камери витяжним вентилятором. Температура, повітря, що виходить з камери, знаходиться в межах 30-70 °C (в залежності від виду продукту і температурного режиму сушіння). Очевидним недоліком такої сушильної установки є значні втрати теплової енергії, що виносяться з камери проточним повітрям, та втрати летючих компонентів, що виділилися з продукту, які сушаться, наприклад ефірні масла трав, фруктів та овочів. Крім того довільна температура і вологість атмосферного повітря, що надходить в сушильну камеру, дестабілізують параметри режиму процесу сушіння, робить їх важко керованими, що в цілому негативно відбивається на якості продукції. У основу корисної моделі поставлена задача шляхом зміни конструкції удосконалити конструкцію пристрою з інфрачервоними нагрівальними елементами, забезпеченими рефлекторами з досягненням технічного результату - рекуперація теплової енергії, виділеної при ІЧ сушильному процесі, підвищення ступеня контролю і регулювання температурного і вологісного параметрів процесу сушіння, утилізація (уловлювання) компонентів продукту сушіння, що випарувалися, а в цілому зниження енергетичних витрат на процес сушіння, підвищення продуктивності і якості сушіння. Ознаками найближчого аналога, які збігаються з істотними ознаками пропонованої корисної моделі є наявність сушильної камери, в ній сітчасті лотки для продукту, що сушиться, розміщені ярусами, електричні інфрачервоні випромінювачі, які розташовані за межами зони розміщення лотків і забезпечені рефлекторами. Конструйована (що задається) геометрія форми віддзеркалювальної поверхні рефлекторів і електричні інфрачервоні випромінювачі забезпечують симетричне віддзеркалення теплового випромінювання вниз і вгору від площини розміщення джерел ІЧ нагріву і створює рівномірний розподіл потоку теплового випромінювання по поверхнях лотків з продуктом, встановлених в камері один над одним ярусами. У сушильній камері також є вентилятор для створення в ній потоку повітря. Поставлена задача вирішується тим, що в сушильному пристрої, який містить сушильну камеру з верхнім та нижнім отворами, лотки, інфрачервоні випромінювачі, рефлектори, витяжний вентилятор, згідно з корисною моделлю, камера додатково обладнана рекуператором теплоти, що включає тепловий насос зі збірником конденсату, який складається із випарника, піддона, конденсатора, компресора, дроселя, трубопроводів та повітропроводу, на якому встановлені регулюючі заслінки. В сушильному пристрої сушильна камера містить сітчасті лотки для продукту, що сушиться, розміщені ярусами, електричні інфрачервоні випромінювачі (наприклад, повітряні ТН або кварцові лампи типу КГ-220) з рефлекторами, які розташовані за межами зони розміщення лотків, а геометрія форми віддзеркалювальної поверхні рефлекторів і електричні інфрачервоні випромінювачі забезпечують симетричне віддзеркалення теплового випромінювання вниз і вгору від площини розміщення джерел ІЧ нагріву і створює рівномірний розподіл потоку теплового випромінювання по поверхнях лотків з продуктом, встановлених в камері один над одним ярусами, що має вентилятори для створення в ній потоку повітря, обладнана рекуператором теплоти, який забезпечує повернення в камеру теплової енергії, виділеної при ІЧ сушильному процесі і що виноситься повітряним потоком з камери, а також уловлювання компонентів продукту сушки, що випарувалися. Суть корисної моделі пояснюється схемою сушильного пристрою. На кресленні зображений розріз сушильного пристрою у вертикальній площині. 1 UA 92596 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Сушильний пристрій містить сушильну камеру 1, в якій встановлені один над одним сітчасті лотки 2, ІЧ випромінювачі 3, винесені за межі зони розміщення лотків і забезпечені рефлекторами 4. У нижній стінці камери є вхідний для повітря отвір 5, а у верхній стінці вихідний отвір для повітря, що пройшло через камеру в процесі сушіння. У замкнутому корпусі, розташованому над сушильною камерою і такому, що сполучається з нею, розміщений випарник 7 теплового насоса. У замкнутому корпусі, розташованому під сушильною камерою і такому, що сполучається з нею розміщений конденсатор 9 теплового насоса. Тепловий насос містить також компресор 10, дросель 11, трубопровід 12. У верхній частині замкнутого корпусу, в отворі встановлений витяжний вентилятор 6. Замкнуті корпуси, розташовані над камерою і під камерою сполучені повітропроводом 13, в якому є заслінки 14 для управління повітряним потоком. Для збору конденсату компонентів продукту сушіння, що випарувалися, під випарником встановлений піддон 8. Працює пристрій таким чином. На сітчастих лотках 2, які встановлюються у сушильну камеру 1, рівномірно розкладається продукт, що піддається сушінню. Потім включають ІЧ випромінювачі 3, тепловий насос і вентилятор 6. Тепловий потік ІЧ випромінювання, що генерується ІЧ випромінювачами 3, рефлекторами 4 спрямовується на лотки з продуктом. При цьому, за рахунок конструйованої (що задається) геометрії віддзеркалювальної поверхні рефлекторів, поверхнева щільність теплового потоку (Вт/м2) в площині розташування лотків досить рівномірна, що забезпечує рівномірне температурне поле на верхній і нижній поверхнях лотка і відповідно продукту на ньому. Під дією температурного поля, що створюється ІЧ променями, волога продукту нагрівається і інтенсивно випаровується. Компоненти, що випарувалися (випарувана волога і летючі речовини) поглинаються повітрям, яке надходить в камеру через нижній отвір і витягується з камери витяжним вентилятором 6 через отвір 5. Вологонасичене, розігріте (температура розігріву може досягати 40°-70 °C) повітря, що пройшло через сушильну камеру, вентилятором протягується між охолоджуючими поверхнями випарника 7 теплового насоса, які мають температуру нижче за температуру крапки роси вологонасиченого повітря з сушильної камери. При цьому пароподібна волога і летючі речовини, що містяться у повітрі, конденсуються на охолоджуючих поверхнях випарника, а відносна вологість - знижується. Конденсат, що осів на охолоджуючих поверхнях випарника 7, стікає на піддон 8 і по трубці відводиться в ємність. Теплова енергія розігрітого повітря, поглинена випарником 7, робочою рідиною теплового насоса переноситися до його конденсатора 9 і нагріває його. Після проходження випарника осушене повітря по повітропроводу потрапляє в нижній замкнутий корпус, де розміщений нагрітий конденсатор 9 теплового насоса. Проходячи крізь розігрітий конденсатор, повітря також нагрівається, а його відносна вологість знижується. У сушильну камеру 1 повітря втягується вентилятором 6 через нижній вхідний отвір. Нагрітий стан і низька відносна вологість повітря, що увійшло в камеру, інтенсифікують процес сушіння продукту, дає можливість знизити температурну дію ІЧ нагрівачів на продукт сушіння і значно понизити витрату електроенергії. Теплові параметри процесу сушіння і тепловий технологічний баланс в сушильному пристрої, в залежності від виду продукту сушіння, регулюються температурою нагріву ІЧ випромінювачів, режимом роботи теплового насоса (регулюється компресором 10 і дроселем 11), режимом роботи вентилятора 6, положенням регулюючих заслінок 14 у повітропроводі 13. Переваги корисної моделі у тому, що зміна конструкції знизила енергетичні витрати на сушіння - за рахунок застосування рекуператора теплоти, підвищила якість сушіння за рахунок виключення нерівномірності сушіння і прискорення процесу сушіння. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Сушильний пристрій, що містить сушильну камеру з верхнім та нижнім отворами, лотки, інфрачервоні випромінювачі, рефлектори, витяжний вентилятор, який відрізняється тим, що камера додатково обладнана рекуператором теплоти, що включає тепловий насос зі збірником конденсата, який складається із випарника, піддона, конденсатора, компресора, дроселя, трубопроводів та повітропроводу, на якому встановлені регулюючі заслінки. 2 UA 92596 U Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3