Теплообменник к электросушилкам для пищевых продуктов
HEAT EXCHANGER FOR ELECTRIC FOOD DRIERS

Изобретение относится к области энергосбережения, в частности к устройствам для рекуперации тепловой энергии в сушильных установках, и может быть использовано - главным образом - в бытовых электросушителях для овощей, ягод, фруктов и прочей продукции с обеспечением резкого сокращения расхода электроэнергии.
Все известные бытовые электросушилки для пищевых продуктов, например Элвин СУ-1, EzidriUltra FD 1000, SUPRA DFS-211, «Ветерок», «Ветерок-2», Polaris PFD 0205AD, «Суховей-3», «Суховей МП-5», Smile FD 993, Saturn ST-FP0111 и другие модели, в рабочем режиме работы сбрасывают с влажным воздухом в окружающее пространство и тепло, полученное от электронагревателя. При этом использование рециркуляции по замкнутому контуру даже части воздушного потока продлевает время сушки и отрицательно сказывается на качестве продукции, а энергосбережение при этом незначительное.
Известные конструкции теплообменников с их сложностью и громоздкостью в бытовых условиях практически не применимы для этих целей. Простых и удобных аналогов не найдено.
Целью заявляемого изобретения является комплектование серийно выпускаемых и вновь разрабатываемых моделей бытовых электросушилок компактными простыми и удобными в пользовании теплообменниками, снижающими в несколько раз расход электроэнергии при сохранении качества и продолжительности сушки продуктов.
Данная задача решается тем, что изготовляемые заводами сушилки комплектуются не требующими сборки теплообменниками - насадками, состоящими из концентрически расположенных разных по форме оболочек из различных по теплопроводности материалов, образующих каналы для забора и сброса потока воздуха с оптимальным теплообменом, при этом внутренняя оболочка выполнена с изменяющейся высотой.
Такая конструкция заявляемого теплообменника позволяет легко устанавливать и снимать его без всяких соединительных операций и приспособлений для подключения к сушилкам, а внутренняя оболочка с изменяющейся высотой позволяет использовать его с разными сушилками при разном числе установленных в них секций (поддонов).
Описание устройства такого теплообменника поясняется прилагаемым рисунком с его осевым разрезом.
Заявляемый теплообменник представляет собою насадку, состоящую из нескольких концентрически расположенных оболочек, между которыми имеются каналы (щели) для прохода воздуха. Внутренняя оболочка 1 с подвижным основанием 2 (например, легким цилиндром) изготовлена, как и внешняя (3), из теплоизоляционного материала либо из металла с теплоизолирующим покрытием. Средняя оболочка 4, наоборот, имеет хорошую теплопроводность. Поверхность этой оболочки может быть развитой путем продольного оребрения либо гофрирования. Все оболочки скреплены штырями 5, обеспечивающими равномерный зазор между ними для прохода воздушного потока.
В рабочем состоянии сушилка 6 с поддонами 7 располагается внутри теплообменника, который опирается на ее крышку 8 своим тороидальным раструбом 9.
Для визуального контроля температуры в сушилке целесообразно на торце внешней оболочки 3 предусмотреть возможность установки термометра 10, например осевого биметаллического.
Используется заявляемый теплообменник так. Загруженные подлежащими просушке продуктами секции-поддоны 7 устанавливаются на электросушилку 6, закрываются крышкой 8, после чего сушилка включается и задается требуемая температура либо программа теплового режима сушки. Затем на нее одевается теплообменник соосно, что обеспечивается выступающими внутрь концами его штырей 5. При этом теплообменник, опираясь на крышку 8 своим раструбом 9, охватывает им ее выходное отверстие и плотно прилегает к ее поверхности, а подвижное основание 2 внутренней оболочки 1 своим торцом так же плотно прилегает к ровной поверхности стола.
Нагретый воздух подается через загруженные поддоны 7, увлажняется испаряемой жидкостью и удаляется через отверстие крышки 8 (здесь его температуру можно контролировать по показаниям термометра 10). Далее по щелеобразному каналу между средней (4) и внешней (3) оболочками влажный воздушный поток опускается вниз, отдавая свое тепло средней оболочке 4, после чего, уже остуженный, направляется ее отбортовкой вверх - в окружающее пространство.
Поскольку свободный доступ окружающего воздуха к заборным отверстиям сушилки 6 перекрыт основанием 2 внутренней оболочки 1, свежий воздушный поток затягивается вентилятором через щелевидный канал между этой оболочкой и нагретой средней оболочкой 4. Встречное движение потоков по ее двум поверхностям создает оптимальный режим теплообмена, обеспечивая необходимую предельно возможную рекуперацию тепла, в результате чего свежий поток воздуха поступает в сушилку уже в нагретом состоянии.
При этом затраты электроэнергии снижаются в несколько раз, а это при систематической сушке ягод, фруктов, овощей, грибов, целебных трав с использованием только одного агрегата дает месячную экономию более 100 кВт⋅ч, так что в общем масштабе массового пользования электросушителями с такими теплообменниками эффект энергосбережения в бытовом секторе может оказаться значительным.