ТЕПЛОНАСОСНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ВЯЛЕНИЯ РЫБЫ
HEAT PUMPING DEVICE FOR FISH SEASONING

Изобретение относится к холодильной технике, а точнее к теплонасосным установкам, и может быть использовано для вяления рыбы.
Известна теплонасосная сушильная установка преимущественно для сушки пищевых продуктов, содержащая компрессорную холодильную машину и замкнутый контур циркуляции сушильного агента, в котором последовательно установлены вентилятор, охладитель жидкого хладагента, конденсатор холодильной машины, сушильная камера, охладитель сушильного агента, испаритель холодильной машины и влагоотделитель [1].
Недостатком данной установки является относительно низкое качество технологического процесса из-за невозможности регулирования и поддержания температуры и влажности сушильного агента в необходимых пределах.
В качестве прототипа выбрана теплонасосная сушильная установка для вяления рыбы, по конструкции наиболее близкая к предлагаемой, состоящая из компрессора, двух конденсаторов (внутреннего и внешнего), воздухоохладителя, линейного ресивера, непосредственно сушильной камеры и вентилятора [2]. Установка, выбранная за прототип, позволяет регулировать температуру сушильного агента за счет того, что имеет в своем составе внутренний и внешний конденсаторы.
Недостатком является низкое качество вяленой рыбы из-за неравномерного распределения влаги по толще рыбы (поверхностные слои пересыхают и образуют сухую корку, которая препятствует выходу влаги из толщи, вследствие чего внутренние слои не провяливаются и имеют повышенное содержание влаги). Это происходит, так как в данной установке не предусмотрено регулирование влажности сушильного агента.
Техническим результатом является повышение качества вяленой рыбы за счет одновременного поддержания температуры и влажности сушильного агента в требуемых пределах на протяжении всего процесса вяления.
Технический результат достигается тем, что в состав холодильной машины параллельно внутреннему конденсатору включен внешний конденсатор и регулятор производительности между электронным терморегулирующим вентилем и испарителем, дополнительно установлены датчик температуры на выходе сушильного агента из внутреннего конденсатора, датчик влажности на входе сушильного агента в испаритель.
На чертеже схематично представлена предлагаемая установка.
Установка содержит холодильную машину с компрессором 1, внутренний конденсатор 2, внешний конденсатор 3, линейный ресивер 4, фильтр-осушитель 5, электронный терморегулирующий вентиль 6, регулятор производительности (перепуска горячего пара) 7, воздухоохладитель 8, соленоидные вентили 9; 10; 11, обратные клапаны 12; 13; 14, вентиляторы 15, датчик влажности 16, датчик температуры 17, сушильную камеру 18, клети 19, на которых размещена рыба 20.
Установка работает следующим образом.
Сушильный агент, имеющий необходимую температуру, осушает продукт (рыбу) 20, находящийся в сушильной камере 18, при этом сам сушильный агент охлаждается и увлажняется. Далее сушильный агент, проходя через воздухоохладитель 8, осушается и охлаждается вследствие того, что теплообменная поверхность воздухоохладителя имеет температуру ниже температуры точки росы. Сконденсированная влага на теплообменной поверхности воздухоохладителя стекает в поддон и отводится в канализацию. Затем сушильный агент нагревается за счет теплообмена с горячей поверхностью внутреннего конденсатора 2. При этом температура сушильного агента повышается, а влагосодержание остается постоянным. Осушенный и нагретый сушильный агент повторяет вышеописанный цикл заново.
Циркуляция сушильного агента происходит за счет вентиляторов воздухоохладителя 8 и внутреннего конденсатора 2, а также дополнительных вентиляторов 15, расположенных над каждой клетью 19.
Работа холодильной машины осуществляется по классической одноступенчатой схеме. Пары холодильного агента низкого давления отсасываются компрессором 1 из воздухоохладителя 8 и нагнетаются в конденсатор 2 или 3 в зависимости от температурного режима работы сушильной установки. В конденсаторах пары холодильного агента высокого давления конденсируются, и в жидком состоянии холодильный агент стекает в линейный ресивер 4, откуда через электронный терморегулирующий вентиль 6 поступает в воздухоохладитель 8, в котором кипит при низком давлении. Для поддержания влажности сушильного агента в необходимых пределах в холодильной установке предусмотрено байпасирование с помощью соленоидного вентиля 9 и регулятора производительности 7.
Посредствам датчика влажности 16 и датчика температуры 17 задается режим, при котором будет происходить вяление рыбы. От значений температуры и влажности, которые необходимо поддерживать в сушильной камере, зависит работа теплового насоса.
Регулирование и поддержание температуры сушильного агента осуществляется следующим образом. Сушильный агент, проходя через внутренний конденсатор 2, нагревается за счет теплообмена с горячей поверхностью конденсатора. При этом соленоидный вентиль 11 открыт, а вентиль 10 закрыт, соответственно внешний конденсатор 3 не работает. Когда температура сушильного агента на выходе из конденсатора 2 превысит допустимую температуру, от датчика температуры 17 идут сигналы на соленоидные вентили 10 и 11. Соленоидный вентиль 11 закрывается, конденсатор 2 не работает, а вентиль 10 открывается, работает внешний конденсатор 3. Температура в камере при таком режиме работы не повышается, так как конденсатор 3 находится за пределами сушильной камеры и теплота от него утилизируется в окружающую среду.
Регулирование влажности является основной отличительной особенностью предлагаемой теплонасосной сушильной установки. Увлажненный от продукта 20 сушильный агент осушается, проходя через теплообменную поверхность воздухоохладителя 8, так как температура теплообменной поверхности воздухоохладителя ниже температуры точки росы.
Влажность сушильного агента регистрируется датчиком влажности 16, установленным на входе сушильного агента в испаритель. Когда влажность сушильного агента становится меньше предельно допустимой, от датчика влажности 16 подается сигнал на открытие соленоидного вентиля 9. При открытом соленоидном вентиле 9 горячие пары холодильного агента идут в двух направлениях: в конденсаторы (внутренний и внешний) и на байпасирование.
Байпасирование осуществляется через соленоидный вентиль 9, обратный клапан 14, регулятор производительности 7, в котором происходит смешение горячего пара с нагнетательной линии компрессора и жидкого холодильного агента с температурой кипения, после электронного терморегулирующего вентиля 6. При смешении в воздухоохладитель подается холодильный агент более высокой температуры, следовательно, температура теплообменной поверхности повышается и становится выше температуры точки росы. При таком режиме работы осушение сушильного агента существенно замедляется, либо не происходит совсем.
В предлагаемой теплонасосной установке за счет введения дополнительного внешнего конденсатора и регулятора производительности достигается одновременное регулирование и поддержание в требуемых пределах температуры и влажности сушильного агента, что позволяет получить вяленую рыбу с высокими качественными показателями и равномерным распределением влаги по толще.
Источники литературы
1. А.с. №1038756 СССР, F25В 29/00. Теплонасосная сушильная установка / Дворников А.Ф. - №3349342/23 - 06; заявл. 22.10.81; опубл. 30.08.83, бюл. №32 (аналог).
2. Оптимизация температурных напоров в теплообменных аппаратах теплонасосной сушильной установки / А.Э.Суслов, А.Г.Ионов, В.Н.Эрлихман // Холодильная техника. - 1989. - №6. - С.49-52 (прототип).