RESEARCH OF THE ULTRASONIC DRYING PROCESS OF VARIOUS MATERIALS
Authors: Хмелев В.Н. , Шалунов А.В. , Нестеров В.А. , Терентьев С.А. , Тертишников П.П. , Боченков А.С. , Голых Р.Н. 
Published: January 2022

В статье рассматривается процесс конвективной сушки тканых материалов и продуктов растительного происхождения. Показано, что длительность процесса может быть уменьшена за счет дополнительного воздействия ультразвуковыми колебаниями высокой интенсивности. Для определения ускорения процесса сушки ультразвуковыми колебаниями были разработаны лабораторные установки, позволяющие организовать комбинированное воздействие потока теплого воздуха и ультразвуковых колебаний. Комбинированная сушка ткани проводилась при трех различных температурах сушильного агента. Было установлено, что сокращение времени процесса по сравнению с конвективной сушкой зависит от температуры сушильного агента и составляет от 10% при температуре 40 0C до 20% при температуре 60 0C. В свою очередь, сушка овощей проводилась на резонансных промежутках от излучающего диска, при этом овощи нарезались толщиной 5 мм и располагались тонкими слоями. Комбинированная сушка моркови и картофеля позволила достичь сокращения времени сушки на 45-47%. При этом затраты на электроэнергию для ультразвукового аппарата составляют не более 30% от затрат на конвективную сушку. В результате проведенной работы была показана эффективность применения комбинированной ультразвуковой и конвективной сушки прежде всего для обезвоживания овощей, тогда как для ткани эффект не столь очевиден. Лабораторные исследования проводились при малом объеме высушиваемого материала, из-за слабого проникновения ультразвуковых колебаний на большую глубину, поэтому дальнейшие исследования необходимо направить на разработку полупромышленных и промышленных сушильных аппаратов для ультразвуковой сушки овощей и других термолабильных материалов.

The article deals with the process of convective drying of fabrics and vegetables. The duration of the process can be reduced by additional exposure to high-intensity ultrasonic vibrations. To carry out drying, laboratory installations were developed that allow organizing the combined effect of a stream of warm air and ultrasonic vibrations. The combined drying of the fabric was carried out at three different temperatures of the drying agent and it was noted that the greatest reduction in drying time compared to convective drying was achieved at a temperature of 60 ° C. Although the overall reduction in drying time ranged from 10% to 20% depending on the temperature of the air flow. Drying of vegetables was carried out at resonance intervals from the emitting disk, while vegetables were cut 5 mm thick and placed in thin layers. Combined drying of carrots and potatoes made it possible to achieve a reduction in drying time of 45-47%. In this case, the cost of electricity for the ultrasonic apparatus is a small part of the cost of convective drying. As a result of the work carried out, it is possible to draw conclusions about the effectiveness of the use of combined ultrasonic and convective drying for dehydration of vegetables, while the effect is not so obvious for tissue. Laboratory studies were carried out with a small volume of dried material, due to the weak penetration of ultrasonic vibrations to a great depth, therefore, further research should be directed to the development of semi-industrial and industrial dryers for ultrasonic drying of vegetables and other heat-sensitive materials.