Устройство инфракрасной вакуумной сушки

Полезная модель относится к сушильному оборудованию и может быть использована для сушки продуктов пищевой, химической и фармацевтической промышленности в атмосфере глубокого вакуума инфракрасным излучением.
Известно устройство инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья при пониженном давлении, включающее герметичную сушильную камеру, установленные в ней ярусами лотки для продукта, инфракрасные излучатели с отражателями, вынесенные за границы зоны размещения лотков, и дополнительные отражатели. Устройство также содержит шкаф управления, вакуумный насос с расположенным на его выходе воздушным фильтром, датчик температуры и систему конденсации влаги и сбора конденсата (Патент РФ №190149 U1, F26B 9/06, F26B 3/30, F26B 5/04, опубл. 21.06.2019, бюл. №18). Недостатком устройства является неудовлетворительное качество высушиваемых продуктов, т.к. вынесенные за границы зоны размещения лотков инфракрасные излучатели не обеспечивают равномерный нагрев сырья по всей площади лотков, что приводит к подгоранию конечного продукта ближе к краям лотков и не высыханию продукта в середине лотков.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа установка, содержащая герметичную камеру, в корпусе которой размещены чередующиеся ряды радиационных нагревателей и сушимого материала. Каждый нагреватель выполнен в виде металлических перфорированных полос, закрепленных в рамке. Установка содержит систему конденсации с конденсатосборником. Для откачки из камеры неконденсирующихся газов служит ротационный масляный насос (Патент РФ №42097 U1, F26B 9/06, F26B 3/34, F26B 5/04, опубл. 20.11.2004).
Недостатком прототипа является то, что радиационные нагреватели и высушиваемый материал во время сушки находятся стационарно относительно друг друга, что приводит к локальному перегреву готового продукта. Кроме того, невозможно точно регулировать температуру между радиационными нагревателями и высушиваемым материалом, что также сказывается на качестве готового продукта.
Задачей полезной модели является улучшение качества готовой продукции.
Для достижения поставленной задачи заявляемая полезная модель устройство инфракрасной вакуумной сушки содержит вакуумную камеру с поддонами, установленными на вертикальном валу тележки внутри камеры, инфракрасными излучателями и датчиками температуры, расположенными между поддонами, а также содержит шкаф с автоматической системой управления, вакуумный насос, систему конденсации влаги и сбора конденсата, при этом поддоны приводятся во вращение через вал тележки мотор-редуктором, а при помощи датчиков температуры через автоматическую систему управления осуществляется регулирование заданной температуры сушки.
Отличительными признаками заявляемого устройства является то, что поддоны приводятся во вращение через вал тележки мотор-редуктором, а при помощи датчиков температуры через автоматическую систему управления осуществляется регулирование заданной температуры сушки.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет решить поставленную задачу. При вращении поддонов между инфракрасными излучателями обеспечивается равномерный нагрев расположенного на поддонах влажного материала до заданной температуры и точно поддерживается заданная температура в течение времени сушки, что позволяет не допустить перегрев материала, равномерно просушить весь объем материала и получить готовый продукт высокого качества.
Для пояснения предлагаемой полезной модели предложены чертежи. На фиг. 1 изображен общий вид, на фиг. 2 - вид сзади.
Устройство инфракрасной вакуумной сушки состоит из герметичной, термоизолированной вакуумной камеры 1 с установленными в ней инфракрасными излучателями 2 и датчиками температуры 3. Камера 1 соединяется с противоточным кожухотрубчатым теплообменником 4 для конденсации и охлаждения образующихся при сушке паров и емкостью конденсата 5 с указателем уровня. Разряжение в системе создается вакуумным пластинчато-роторным масляным насосом 6, который соединяется с емкостью конденсата 5. Влажный материал для сушки размещается на специальных поддонах 7, которые устанавливаются друг на друга на вал 8 тележки 9. Вал с поддонами приводится во вращение червячным мотор-редуктором 10 с регулятором частоты. Весь процесс сушки автоматизирован и осуществляется с помощью шкафа управления 11. В шкафу 11 для управления инфракрасными излучателями установлен ПИД-регулятор, для управления временем сушки - реле времени.
Устройство инфракрасной вакуумной сушки работает следующим образом. Влажный материал для сушки размещают на специальные поддоны 7, которые устанавливаются друг на друга на вал 8 тележки 9. Тележка 9 с поддонами 7 устанавливается в камеру 1 так, что поддоны находятся между инфракрасными излучателями 2 и датчиками температуры 3 и фиксируется. Дверь камеры 1 закрывается, на ПИД-регуляторе устанавливается необходимая температура сушки, на реле времени устанавливается время сушки и запускается процесс. При вращении поддонов 7 между инфракрасными излучателями 2 происходит равномерный нагрев расположенного на поддонах влажного материала до заданной температуры. ПИД-регулятор считывает показания датчиков температуры 3 и точно поддерживает заданную температуру в течение времени сушки. Процесс испарения влаги из материала начинается после создания вакуумным насосом 6 необходимого разряжения в системе и достижения материалом температуры, соответствующей этому разряжению. Образующиеся пары конденсируются в теплообменнике 4 и стекают в емкость конденсата 5. После завершения процесса сушки тележка 9 с поддонами 7 с готовым продуктом убирается из камеры 1.
Согласно данным, полученным в ходе промышленной сушки овощей, фруктов, экстрактов лекарственных растений на заявляемой полезной модели, готовые продукты, по сравнению с прототипом, равномерно просушиваются при заданной температуре до необходимой влажности, исключается подгорание готовых продуктов. Таким образом, предлагаемая полезная модель - устройство инфракрасной вакуумной сушки позволяет получать готовые продукты высокого качества.