Система для сушки овощей и фруктов
SYSTEM FOR VEGETABLES AND FRUIT DRYING

Изобретение относится к системам для сушки и сбора влаги выделяемой в процессе сушки из сельскохозяйственных культур, например овощей, фруктов, трав, и т.п.
Известна конвейерная сушилка (Патент РФ №2650011, опубликованный 06.04.2018), содержащая транспортер, над транспортером вдоль его последовательно установлены тепловентиляторы, на лопастях каждого из которых жестко установлены постоянные магниты. Сушилка дополнительно может содержать как минимум один дополнительный транспортер с установленными над ними вдоль каждого из них тепловентиляторами, на лопастях каждого из которых жестко установлены постоянные магниты, при этом транспортеры установлены друг над другом с возможностью перевалки сушимого продукта с верхнего транспортера на нижележащий транспортер. Постоянные магниты размещены по разные стороны лопастей симметрично друг другу. Как минимум один транспортер заключен в отдельный короб.
Известна сушилка для овощей и фруктов (Патент CN207197188, опубликованный 06.04.2018), содержащая несколько уровней конвейерных лент, расположенных друг над другом и имеющих противоположное направление вращения, вентиляторы, конденсаторы и нагреватели. Овощи попадая на ленту проходят вдоль корпуса конвейера, их обдувает нагретым воздухом вентилятор, после прохождения до конца корпуса овощи падают на нижний уровень конвейера и перемещаются в противоположную сторону вдоль корпуса снова подвергаясь сушки.
Известно устройство для сушки овощей (Патент CN202489136, опубликованный 17.10.2012) содержащая последовательно расположенные сушильные камеры, камеры расположены вдоль транспортерной ленты, камеры содержат вентиляторы, конденсаторы и нагревательные элементы, транспортерные ленты имеют разную скорость перемещения для различных типов овощей.
Недостатками данных аналогов является низкая эффективность сушки и конструкция данных типов сушилок не позволяет использовать их в качестве устройств для извлечения воды, полученной в процессе сушки овощей и фруктов.
Известна сушилка малой мощности для фруктов и овощей сушилка (Патент РФ №10320, опубликованный 16.07.1999), состоящая из установленного на опорах корпуса с укрепленными на нем загрузочным бункером, разгрузочного патрубка, патрубков для подвода и отвода воздуха, вала с закрепленными на нем сетчатыми дисковыми полками, при этом дисковые полки выполнены в виде наклонных четырехлопастных секций. Данная конструкция позволяет равномерно производить сушку овощей и фруктов сохраняя их полезные свойства, однако сушка занимает довольно длительное время. Так же данная конструкция не позволяет извлекать воду, полученную при сушке.
Целью предлагаемого изобретения является создание эффективной системы, реализующей функции сушки овощей, фруктов и другой сельскохозяйственной продукции, и сбора воды, выделенной из овощей и фруктов в процессе сушки.
Техническим результатом изобретения является создание системы, позволяющей с высокой эффективностью осуществлять процесс сушки и сбора влаги, содержащей полезные свойства присущие сушимому материалу, образованной в ходе данного процесса. Высокая эффективность достигается за счет уменьшения потребляемой электроэнергии при увеличения коэффициента полезного действия сушилки, обусловленного наличием замкнутой системы вентиляции и узлов позволяющих сохранять энергию, выделяемую в процессе сушки.
Технический результат достигается за счет того, что система для сушки конденсаторного типа содержит корпус и спиральный конвейер своими витками проходящий по всей высоте корпуса, при этом корпус содержит по меньшей мере одни вентилятор и нагреватель расположенные на расстоянии между корпусом и спиральным конвейером, причем корпус в нижней своей части содержит выход для воздушного потока соединённый через охладительный рекуператор со входом пластинчатого испарителя, а выход пластинчатого испарителя содержит главный вентилятор и соединен со входным отверстием расположенным в верхней части корпуса через обогревательный рекуператор, при этом пластинчатый испаритель содержит выходное отверстие для слива конденсата, корпус разделен по меньшей мере на две секции регулирующими заслонками.
В качестве нагревательных элементов могут использоваться как электрические, так и масляные, и любые другие известные нагреватели способные поддерживать температуру необходимую температуру внутри корпуса.
Обогревающий рекуператор предназначен для более эффективного использования тепловой энергии и позволяют отработанным теплым воздухом подогреть холодный воздух, выходящий из испарителей после отделения влаги. Аналогичным образом работает охлаждающий рекуператор.
Регулирующие заслонки могут выставляться на необходимый угол и оставаться неподвижными в процессе сушки, в целях перенаправления потока воздуха из одной секции в другую, либо могут регулироваться в зависимости от информации, полученной от датчиков.
Данная конструкция позволяет с высокой эффективностью осуществлять процесс сушки сельскохозяйственных культур за счёт применения охладительного и обогревательного рекуператора, так же использование регулирующих заслонок, регулирующих поток воздуха (скорость и направление) по информации полученной от датчиков. Высокая эффективность сбора жидкости обусловлено тем, что за счёт регулирования потока, весь влажный воздух проходит через секции корпуса сушилки и попадает на пластинчатый испаритель, где преобразуется в жидкость. Так же использование спирального конвейера, предполагает, что корпус сушилки имеет овальную либо округлую форму, что так же благоприятно сказывается на движении воздушного потока внутри сушилки и попадания его в пластинчатый испаритель.
Техническая сущность предполагаемого изобретения поясняется графическими изображениями. На фиг.1 изображена системы сушки овощей и фруктов конденсаторного типа (далее сушилка).
Система содержит:
1) Корпус;
2) Сушильные камеры;
3) Спиральный конвейер;
4) Нагреватель;
5) Вентилятор;
6) Охладительный рекуператор;
7) Пластинчатый испаритель;
8) Главный вентилятор;
9) Обогревательный рекуператор;
10) Регулирующие заслонки.
В предложенном варианте система для сушки овощей и фруктов конденсаторного типа работает следующим образом.
Предпочтительно корпус выполняют цилиндрической или элипсообразной формы, замкнутым таким образом, что бы в систему практически не попадал воздух извне, либо попадание воздуха было минимизировано. В еще более предпочтительном варианте, корпус по существу выполнен герметичным.
Корпус 1 сушилки разделен регулирующими заслонками 10 на шесть сушильных камер 2. Порядковые номера для секций присвоены от верхней к нижней. Напротив каждой сушильной камеры 2, между стенкой корпуса и спиральным конвейером последовательно расположены три вентилятора 5 и три нагревателя 4. Причем у первой секции вентиляторы и нагреватели расположены со стороны выходного отверстия обогревающего рекуператора, у второй секции вентиляторы и нагреватели расположены со стороны выходного отверстия обогревающего рекуператора, у второй секции вентиляторы и нагреватели расположены с противоположной стороны и так далее как показано на фиг.1. Входное отверстие для сушимого материала располагается в нижней части корпуса 1. Вентиляционная система сушилки замкнута.
Общее время сушки продукта составляет 90 - 450 минут в зависимости от размера сушимого плода.
Сушимый материал подают на входную часть спирального конвейера 3, расположенную в нижней части корпуса 1. Спиральный конвейер 3 перемещает сушимый материал в шестую камеру корпуса 2, где они попадают под нагретый до температуры 50-80°C нагревателем 4 воздушный поток образованный вентилятором 5. Далее спиральный конвейер 3 перемещает сушимый материал из одной камеры 2 в другую, пока не дойдет до выходного отверстия расположенного в верхней части корпуса 1. Скорость спирального конвейера 3 и количества камер 2 рассчитывается с условием высушивания материала до необходимого состояния, при рохождении одного цикла сушки. Таким образом осуществляется сушка материала.
Воздушный поток внутри сушилки направлен по касательной от верхней камеры 2, в нижнюю, таким образом максимальная влажность воздуха достигается в нижней камере 2 корпуса 1. В каждой камере 2, вентилятором 5 дополнительно формируется воздушный поток подогреваемый нагревателем 4. Направление воздушного потока регулируется заслонками 10. Регулирующие заслонки 10 между каждой секцией 10 выставляются под необходимым углом, с учётом его перемещения из одной секции в другую, так же в камерах 2 могут устанавливаться датчики температуры, влажности, направления и скорости воздушного потока, используя информацию полученную от этих датчиков появляется возможность регулировать заслонки для изменения скорости потока, что позволяет ещё более повысить эффективность сушки материала, например чтоб сохранить его полезные свойства. Из нижней камеры 2 увлажнённый воздух попадает через охладительный рекуператор 6 в пластинчатый испаритель 7, где пластинчатый испаритель 7 конденсирует испаренную из сушимого материала воду сохраняя его полезные свойства. Вода попадает в выходное отверстие пластинчатого испарителя 7, а сухой воздух вытягивается главным вентилятором 8 в обогревательный рекуператор 9, где он подогревается и сухой подогретый воздух попадает в верхнюю камеру 2. Таким образом система вентиляции сушилки является замкнутой, что позволяет осуществлять сбор влаги образуемой в процессе сушки.
Форма корпуса сушилки и расположение вентиляторов 5 и нагревателей 4 в камерах 2 может отличаться, они могут располагаться как вдоль внешнего, так и вдоль внутреннего диаметра секций. На фиг.1 отображено расположение вентиляторов и нагревателей во внешнем диаметре секций. Это позволяет повысить эффективность сушки за счёт равномерного обдува плода нагретым воздухом со всех сторон.
Техническое преимущество предлагаемого изобретения заключается в осуществлении с высокой эффективностью сушки фруктов и овощей, при простоте изготовления конструкции. Высокая эффективность сушки достигается за счёт того, что вентиляционная система сушилки замкнута, рекуператоры позволяют сохранять тепловую энергию, полученную во время сушки.
За счет постоянного контроля и автоматического регулирования параметров воздушного потока, материал не подвергается перегреву и позволяет сохранить все питательные вещества, в том числе витамин С.
Таким образом, предложенное изобретение может найти широкое применение в области изготовления сушеных продуктов и воды содержащей полезные свойства присущие им.