Іч-сушарка для сушіння органічної рослинної сировини

Реферат: ІЧ-сушарка для сушіння органічної рослинної сировини складається з прямокутної сушильної камери з розташованими в ній лотками для продукту та вентилятора. Сушарка має вертикальну циліндричну камеру з розташованою у верхній частині кришкою, а як нагрівач в ІЧ-сушарці використовується нагрівальна карбонова інфрачервона плівка, в якій ІЧ випромінювачі мають прямокутну форму і встановлені повздовжньо робочій поверхні камери та описують її геометрію. Із зовнішньої сторони нагрівальна карбонова інфрачервона плівка обгорнута відзеркалюючою фольгою з теплоізолюючим листовим алюфомом. У нижній частині камери розташовано розподільну решітку з регулюючою заслінкою. В нижній частині встановлений біля ІЧ нагрівачів кільцевий барботер. На кришці ІЧ-сушарки з затяжними фіксаторами, закріплений витяжний вентилятор, що частково вмонтований у нагнітальний канал, який має у верхній частині каналу регулюючу засувку, а у нижній нагнітальний вентилятор. На внутрішній поверхні кришці змонтовано фіксатор для закріплення штатива з сітчастими лотками, що кріпляться за допомогою монтажної шпильки. UA 106461 C2 (12) UA 106461 C2 UA 106461 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до конструкції ІЧ-сушарок, які використовують для процесів сушіння органічної плодоягідної сировини, і може бути використаний на підприємствах харчування та фермерських господарствах під час виробництва сушених органічних напівфабрикатів рослинного походження, а також в інших галузях промислових виробництв. Відомий сушильний пристрій [1], що має сушильну камеру, в якій встановлені лотки для продукту. Конвективний спосіб перенесення тепла від сушильного агента (нагрітого повітря) продукту, застосований в цьому пристрої, характеризується низьким значенням коефіцієнта тепловіддачі, що призводить до високих витрат енергії на випаровування вологи з продукту. Застосування високотемпературного сушильного агента (60…80 C) знижує якість готового продукту. Крім того, в різних зонах сушильного пристрою агент сушки має істотно різні температури і вологість, що ускладнює забезпечення рівномірності сушіння продукту у всьому об'ємі сушильної камери. Відомий також сушильний пристрій [2], який містить інфрачервоні (ІЧ) джерела тепла, розташовані над транспортерною стрічкою з продуктом і вентилятори для видалення з робочої зони повітря, насиченого випаруваною вологою. Складність і висока металоємність конструкції суттєво збільшує вартість, знижують надійність пристрою і не дозволяють використовувати його у малому виробництві (наприклад, у фермерських господарствах). Найбільш близьким за технічним рішенням до винаходу є сушильний пристрій, що має прямокутну сушильну камеру з розташованими в ній лотками для продукту та вентилятора, а також точкові інфрачервоні випромінювачі, при цьому останні розташовані за межами сушильної камери і обладнані віддзеркалюючими поверхнями (рефлекторами). [3] Недоліком цього сушильного пристрою є метало та -енергоємність, за рахунок винесення точкових лампових ІЧ генераторів, що мають віддзеркалюючу поверхню (рефлектори) за межі приймальної поверхні (лотка з сировиною). Це призводить до створення нетехнологічної зони біля ІЧ генераторів та збільшує геометричні розміри пристрою. Основна складність полягає в технічному обслуговуванні та виготовленні віддзеркалюючих поверхонь, а також заміні лампових ІЧ генераторів. Віддзеркалюючі рефлектори далеко не повною мірою здатні забезпечити рівномірність розподілу інфрачервоного теплового потоку на приймальну поверхню (лоток з сировиною), що призводить до створення різних температурних зон на поверхні лотка та між ними, а отже й зниження якості продукції та втрат біологічно активних речовин (БАР). А відпрацьоване повітря після проходження крізь робочу камеру, відводиться до навколишнього середовища. В основу винаходу поставлена задача створення ІЧ-сушарки для сушіння органічної рослинної сировини з покращенням енергозбереження шляхом удосконалення пристрою найближчого аналога, а саме підвищення ефективності теплообміну, зменшення енерго- і металовитрат, забезпечення рівномірності розподілу теплового потоку на поверхні лотка і між лотками та простота і надійність конструкції з можливістю максимального збереження БАР, що значно підвищить якість отриманої продукції, а також можливість використання вторинного теплоносія (повітря). Поставлена задача вирішується тим, що сушильна камера з розташованими в ній лотками для продукту та вентилятором, згідно з винаходом, має вертикальну циліндричну камеру з розташованою у верхній частині кришкою, а також як нагрівач в ІЧ-сушарці використовується нагрівальна карбонова інфрачервона плівка, в якій ІЧ випромінювачі мають прямокутну форму повздовжньо робочій поверхні камери та описують її геометрію, а з зовнішньої сторони нагрівальна карбонова інфрачервона плівка обгорнута відзеркалюючою фольгою з теплоізолюючим листовим алюфомом, при цьому фольга забезпечує збереження інфрачервоної енергії в межах робочої камери та діє по принципу рефлектора, а листовий алюфом служить теплоізолюючим матеріалом, для збереження теплоти в камері, та зменшенні тепловтрат в навколишнє середовище. У нижній частині камери розташовано розподільчу решітку з регулюючою заслінкою. Також в нижній частині встановлений біля ІЧ нагрівачів кільцевий барботер. На кришці ІЧ-сушарки з затяжними фіксаторами, закріплений витяжний вентилятор, що частково вмонтований у нагнітаючий канал, який має у верхній частині каналу регулюючу засувку, а у нижній нагнітаючий вентилятор. На внутрішній поверхні кришці змонтовано фіксатор для закріплення штативу з сітчастими лотками, що кріпляться за допомогою монтажної шпильки. Відміна даного пристрою полягає в тому, що ІЧ-сушарка замість прямокутної сушильної камери має вертикальну циліндричну камеру, що забезпечує максимальний рівномірний розподіл теплового потоку на приймальну поверхню (лоток з сировиною) та між ними. Як нагрівач в ІЧ-сушарці використовується нагрівальна карбонова інфрачервона плівка, в який ІЧ 1 UA 106461 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 випромінювачі мають прямокутну форму повздовжньо робочій поверхні камери та описують її геометрію, а з зовнішньої сторони нагрівальна карбонова інфрачервона плівка обгорнута відзеркалюючою фольгою з теплоізолюючим листовим алюфомом, при цьому фольга забезпечує збереження інфрачервоної енергії в межах робочої камери та діє по принципу рефлектора, а листовий алюфом служить теплоізолюючим матеріалом, для збереження теплоти в камері, та зменшенні тепловтрат в навколишнє середовище. У нижній частині камери розташованою розподільну решітку з регулюючою заслінкою, що забезпечує безпосередню подачу та регулювання кількості свіжого повітря в робочу камеру сушарки. Також в нижній частині встановлений біля ІЧ нагрівачів кільцевий барботер, крізь отвори якого надходить в робочу камеру вторинне підігріте відпрацьоване повітря. На кришці ІЧ-сушарки з затяжними фіксаторами, закріплений витяжний вентилятор, що частково вмонтований у нагнітальний канал, який має у верхній частині каналу регулюючу засувку, а у нижній нагнітальний вентилятор, що забезпечує нагнітання вторинного відпрацьованого повітря в робочу камеру сушарки, крізь кільцевий барботер. На внутрішній поверхні кришці змонтовано фіксатор для закріплення штатива з сітчастими лотками, що кріпляться за допомогою монтажної шпильки. Суть винаходу пояснюється кресленням, на якому показана ІЧ-сушарка. Запропонована ІЧ-сушарка складається з вертикальної циліндричної робочої камери 1, стійок 2, розподільної решітки 3, регулюючої заслінки 4, кільцевого барботера 5, повздовжніх робочій камері карбонових прямокутних ІЧ-випромінювачі 6, віддзеркалюючої фольги з теплоізолюючим листовим алюфомом 7, кришки з затяжними фіксаторами 8, витяжного вентилятора 9, нагнітального каналу 10, регулюючої засувки 11, нагнітального вентилятора 12, фіксатора 13, штатива 14, сітчастих лотків 15 та монтажної шпильки 16. Реалізація сушіння у запропонованому пристрої здійснюється наступним чином: органічна плодоягідна сировина завантажується на сітчасті лотки 15, які фіксуються за допомогою монтажної шпильки 16 на штатив 14. Після чого штатив з лотками встановлюється у фіксуючому пристрої 13 кришки 8 з затяжними фіксаторами та витяжним вентилятором 9, завантажується в циліндричну вертикальну робочу камеру сушарки 1, встановленої на стійках 2, де сировина сушиться при температурі 40…60 °C. Відпрацьоване та підігріте повітря нагнітаються витяжним вентилятором 9 до нагнітального каналу 10, де при відкритій засувці 11 та нагнітального вентилятори 12 нагріте вторинне повітря надходить в кільцевий барботер 5, якій встановлений біля ІЧ нагрівачів, створюючи у пристінному шарі турбулентний режим. Переваги запропонованого винаходу полягають у наступному: - зниження тривалості процесу сушіння за рахунок вимушеної конвекції; - підвищення якості готового продукту за рахунок м'якого обігріву та низького температурного режиму; - рівномірне теплове поле на приймальній поверхні та між лотками, за рахунок циліндричної форми ІЧ-сушарки; - зменшення геометричних розмірів та простоти конструкції за рахунок описуючої прямокутної форми карбонового ІЧ нагрівача в ІЧ-сушарці; - інтенсифікація процесу сушіння, за рахунок можливості контролю кількості надходження свіжого повітря до робочої камери; - використання вторинного тепла у процесі ІЧ-сушіння. Джерела інформації: 1. Кравецький Г.Д., Васильєв Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - М.: Колос, 2000, с. 460. 2. Кравецький Г.Д., Васильєв Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - М.: Колос, 2000, с. 472. 3. Патент на корисну модель № 39987 Сушильний пристрій від 25.03.2009, Бюл. № 6, 2009 p. 50 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. ІЧ-сушарка для сушіння органічної рослинної сировини, що складається з сушильної камери з розташованими в ній лотками для продукту та вентилятора, яка відрізняється тим, що має вертикальну циліндричну камеру з розташованою у верхній частині кришкою, а також як нагрівач використовують карбонову інфрачервону плівку, в якій ІЧ-випромінювачі мають прямокутну форму і встановлені повздовжньо робочій поверхні камери та описують її геометрію, а з зовнішньої сторони нагрівальна карбонова інфрачервона плівка обгорнута відзеркалюючою фольгою з теплоізолюючим листовим алюфомом. 2 UA 106461 C2 5 10 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що у нижній частині камери розташовано розподільну решітку з регулюючою заслінкою. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що в нижній частині камери встановлений біля ІЧ нагрівачів кільцевий барботер. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що на кришці ІЧ-сушарки з затяжними фіксаторами, закріплений витяжний вентилятор. 5. Пристрій за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що витяжний вентилятор частково вмонтований у нагнітальний канал, який має у верхній частині каналу регулюючу засувку, а у нижній - нагнітальний вентилятор. 6. Пристрій за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що на внутрішній поверхні кришці змонтовано фіксатор для закріплення штатива з сітчастими лотками, що кріпляться за допомогою монтажної шпильки. 3 UA 106461 C2 Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 4