УСТАНОВКА ДЛЯ КОНДЕНСАЦИОННОЙ СУШКИ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к сушке, а именно к устройствам для сушки твердых материалов или предметов в мягком режиме в состоянии покоя или с их частичным перемешиванием. Установка может найти применение в области обработки материалов в микроэлектронике, а также в области лесного и сельского хозяйства.
Известно устройство для сушки [патент РФ 10860, МПК: F26B 9/06], относящееся к устройствам для сушки твердых материалов и применяющееся преимущественно для сушки продукции растениеводства, содержащее сушильный шкаф с многоярусно размещаемыми в нем решетчатыми поддонами, перемежающимися по высоте шкафа с источниками инфракрасного излучения (нагревателями), экранированные от излучения нагревателей термометры, воздушный канал (для подсоединения сушильного шкафа к вентиляционной системе) в верхнем его торце и боковые отверстия для притока сухого воздуха, контроллеры (для включения-выключения соответствующих нагревателей), установленные на каждом (при количестве их более одного) шкафу, блок управления, многоканальную двустороннюю связь его с контроллерами и термометрами, при этом блок управления выполнен в виде технологического компьютера с пакетом управляющих программ для реализации сушки того или иного продукта.
Недостатками данного сушильного шкафа являются большие габаритные размеры в виду более сложной конструкции, малая энергоэффективность, низкая экологичность.
Известен также сушильный шкаф [патент РФ 50092, МПК: A47J 39/00], относящийся к технологическому оборудованию и который может быть использован для сушки различных изделий и материалов, содержащий термогерметичный корпус с дверью, внутри которого выполнены полозья, на которых установлены прямоугольные поддоны, в нижней части боковой стенки сушильного шкафа выполнено входное отверстие с установленным с внешней стороны термогерметичного корпуса тепловой пушкой, в верхней части противоположной боковой стенки сушильного шкафа выполнено выходное отверстие с установленной с внешней стороны термогерметичного корпуса вытяжкой, а днища прямоугольных поддонов выполнены из металлической сетки.
Недостатками данного сушильного шкафа являются большие габаритные размеры в виду более сложной конструкции, наличие большого числа движущихся, изнашивающихся частей, которые снижают ресурс работы установки, отсутствие систем автоматизированного управления процессами в сушильном шкафу, шумность, малая энергоэффективность, низкая экологичность.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является шкаф сушильный [патент РФ 55109, МПК: F26B 3/02], предназначенный для высушивания сыпучих порошкообразных и гранулированных продуктов и относящийся к устройствам сушки, содержащий корпус с камерой сушки, в которой расположен стеллаж с поддонами для продукта, вентилятор, на входе которого установлен фильтр, и электрокалорифер, соединенный с воздуховодом с камерой сушки, между которыми расположен разделитель потока, соединенный с воздуховодом; на выходе вентилятора установлен шиберный затвор, а на входе и выходе сушильной камеры расположены термопары.
Недостатками данного устройства являются большие габаритные размеры в виду сложной конструкции, наличие большого числа движущихся, изнашивающихся частей, которые снижают ресурс работы установки, отсутствие систем автоматизированного управления процессами в сушильном шкафу, шумность, малая энергоэффективность, низкая экологичность.
Задачи настоящей полезной модели заключаются в достижении максимальной энергоэффективности и экологичности за счет нового конструктивного исполнения установки и применения новой технологии сушки, а также в том, чтобы сделать нагрев и охлаждение в камере сушки безынерционными и увеличить срок службы сушильной установки.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для конденсационной сушки материалов, содержащей корпус, размещенную внутри корпуса камеру сушки с поддонами, воздуховод с вентилятором, согласно предлагаемому решению в корпусе дополнительно установлены конденсационная и нагревательная камеры, которые связаны воздуховодом с камерой сушки, при этом воздуховод представляет собой замкнутый контур, а конденсационная и нагревательная камеры содержат, по крайней мере, по одному термоэлектрическому модулю, на котором с двух сторон установлены радиаторы с теплоизоляционным слоем, расположенные в конденсационной и нагревательной камере, а также в контуре стабилизации с вентилятором, а также введен блок управления, который соединен с термоэлектрическими модулями, вентиляторами, конденсационной и нагревательной камерами и камерой сушки.
Предлагаемая полезная модель поясняется фиг., на которой изображена схема установки для конденсационной сушки материалов, ее основные узлы и принцип работы, где позициями обозначены: 1 - корпус, 2 - камера сушки, 3 - поддон, 4 - воздуховод, 5 - центробежный вентилятор, 6 - конденсационная камера, 7 - нагревательная камера, 8 - дренажное отверстие, 9 - контур стабилизации, 10 - центробежный вентилятор, 11 - радиатор, 12 - термоэлектрический модуль, 13 - теплоизоляционный слой, 14 - блок управления.
Установка для конденсационной сушки материалов содержит корпус 1, служащий для теплоизоляции с целью исключения влияния окружающей среды на тепловые процессы внутри установки, расположенные в нем камеру сушки 2, в которой установлены поддоны 3, на которые помещают обрабатываемый материал, воздуховод 4, представляющий собой замкнутый контур, и содержащий центробежный вентилятор 5, обеспечивающий движение воздуха в воздуховоде 4, и соединенный с камерой сушки 2, с конденсационной камерой бис нагревательной камерой 7, установленными в корпусе 1. В конденсационной камере имеется дренажное отверстие 8 для удаления влаги. Контур стабилизации 9, необходимый для стабилизации температурного режима в воздуховоде 4, содержит центробежный вентилятор 10 и соединен с конденсационной камерой бис нагревательной камерой 7, в которых расположены радиаторы 11, устанавливаемые с двух сторон каждого термоэлектрического модуля 12, а при установке на термоэлектрические модули 12 радиаторов 11 применяют теплоизоляционный слой 13 между воздуховодом 4 и контуром стабилизации 9. Блок управления 14 необходим для автоматизации и управления процессом сушки и соединен с термоэлектрическими модулями 12 и центробежными вентиляторами 5, 10, с датчиками температуры, расположенными в конденсационной камере 6, нагревательной камере 7 и с датчиком температуры и датчиком влажности, расположенными в камере сушки 2.
Устройство работает следующим образом. В камеру сушки 2 на поддоны 3 загружают влажный материал, например, семена бука. На блоке управления 14 задают значение температуры нагрева и значение влажности, до которой происходит сушка влажного материала. Воздух, нагреваемый до заданной блоком управления 14 температуры сушки в нагревательной камере 7, попадает в камеру сушки 2 с помощью центробежного вентилятора 5, двигаясь по воздуховоду 4. Контактируя с поверхностью влажного материала, нагретый воздух насыщается парами влаги, и уже насыщенный воздух попадает в конденсационную камеру 6. При контакте насыщенного воздуха с поверхностью радиатора 11 в конденсационной камере 6, взаимодействующего с поверхностями сторон термоэлектрических модулей 12, имеющей температуру ниже температуры воздуха в воздуховоде 4, происходит частичная конденсация (или полная заморозка) влаги из насыщенного воздуха, которая отводится в окружающую среду через дренажное отверстие 8 конденсационной камеры 6. Далее охлажденный воздух попадает в нагревательную камеру 7, нагревается в ней и процесс повторяется. Одновременно с этим для стабилизации температурного режима в конденсационной 6 и нагревательной 7 камерах происходит циркуляция воздуха в контуре стабилизации 9 при помощи центробежного вентилятора 10. Отвод влаги происходит непрерывно до тех пор, пока влагосодержание влажного материала не достигнет заданного блоком управления значения. Процесс сушки после этого прекращается.
Таким образом, установка для конденсационной сушки материалов имеет следующие преимущества: энергоэффективность за счет конструктивного исполнения; возможность плавного и точного регулирования температурного режима сушилки; безынерционность нагрева.