Конвективно-радиационная сушилка для жидких и пастообразных материалов

Полезная модель относится к пищевой промышленности, в частности к технике сушки жидких и пастообразных материалов в тонком слое и может быть использована при производстве сухих пищевых материалов.
Известна инфракрасная сушилка, содержащая сушильную камеру, держатель кассеты с сырьем, центробежный вентилятор, съемный панельный ИК-облучатель с системой управления источниками ИК-излучения и изоляцию из минеральной ваты (см. полезная модель РФ №147771). Однако использование данной конструкции ограничено для широкого диапазона объектов сушки, например, жидких и пастообразных материалов. Данная конструкция эффективна только для измельченного или кускового сырья, которое укладывается для обезвоживания в специальные кассеты.
Известна инфракрасная сушилка, содержащая сетчатые поддоны, разделенные промежуточными поддонами, ИК-излучатели, вентилятор, блок управления и датчики (см. патент РФ №2352880). Однако данная конструкция не позволяет качественно высушивать жидкие и пастообразные материалы, так как для обезвоживания сырье предварительно необходимо загрузить на сетчатые поддоны.
Самым близким по технической сути решением является радиационная сушилка для пищевых продуктов (см. патент РФ №2034489), содержащая сушильную камеру, лотки для продукта, вентиляционные средства для ввода и вывода сушильного агента, воздуховоды - отражатели, напорные козырьки, завихрители сушильного агента, ИК-излучатели. Однако данная конструкция не позволяет эффективно и непрерывно высушивать жидкие и пастообразные материалы в тонком слое слоем от 0,2 мм до 5 мм при конвективно-радиационном способе энергоподвода.
Техническая задача - создание устройства, осуществляющего непрерывную сушку жидких и пастообразных материалов при конвективно-радиационном способе энергоподвода.
Технический результат - увеличение интенсивности процесса сушки за счет усовершенствования конструкции устройства.
Он достигается тем, что в известном устройстве, содержащем сушильную камеру, ИК-излучатели и вентиляционные средства для ввода и вывода сушильного агента, в верхней части сушильной камеры установлены штуцер и конусообразный желоб для подачи исходного материала, а в нижней части установлены штуцер и направляющая поверхность для отвода высушенного материала из сушильной камеры.
На чертеже изображено предлагаемое устройство (фиг. 1). Фиг. 1 - оно содержит сушильную камеру 1, цилиндрическую часть сушильной камеры 2, коническую часть сушильной камеры 3, перфорированные отверстия 4, штуцер для ввода исходного материала 5, штуцер для отвода сушильного агента 6, конусообразный желоб 7, ИК-излучатели 8, отражатели 9, стержневые крепежные элементы 10, направляющая поверхность 11, штуцер для отвода высушенного материала 12.
Сушильная камера 1 образована цилиндрической частью 2 с перфорированными отверстиями 4 снизу, которая жестко соединена сверху с конической частью 3. Штуцер для ввода исходного материала 5 соединен с конусообразным желобом 7, в котором по длине желоба имеется щелевое отверстие для подвода продукта в зону сушки слоем. Конусообразным желоб 7 установлен внутри сушильной камеры 1 в верхней части. В нижней части внутри сушильной камеры 1 жестко закреплена направляющая поверхность 11 для отвода высушенного материала через штуцер 12. В верхней конической части 3 сушильной камеры 1 установлен штуцер 6 для отвода отработавшего сушильного агента. Трубчатые галогенные ИК-излучатели 8, снабженные отражателями 9 жестко установлены внутри цилиндрической части 2 сушильной камеры 1 с помощью стержневых крепежных элементов 10.
Устройство работает следующим образом. Исходный продукт, подвергаемый конвективно-радиационной сушке, непрерывно подается слоем от 0,2 мм до 5 мм в цилиндрическую часть 2 сушильной камеры 1 через штуцер 5 и конусообразный желоб 7. Непрерывный подвод сушильного агента осуществляется через перфорированные отверстия 4, а отвод отработавшего сушильного агента осуществляется через штуцер 6 и реализуется конвективная составляющая энергоподвода для сушки материала. Для высушивания материала также используется двухсторонний радиационный энергоподвод к поверхности слоя высушиваемого материала, который осуществляется посредством трубчатых галогенных ИК-излучателей 8, которые снабжены отражателями 9 и расположены по высоте сушильной камеры 1 для равномерного подвода энергии в зону сушки. Таким образом, достигается конвективно-радиационный подвод энергии для высушивания материала в тонком слое при его движении от конусообразного желоба 7 до направляющей поверхности 11. Отвод сухого материала осуществляется в нижней части внутри сушильной камеры 1 по направляющей поверхности 11 через штуцер 12.
Конвективная составляющая энергоподвода позволяет обеспечить высушивание слоя продукта. Радиационная составляющая позволяет смягчить температурные режимы сушки при равномерном прогреве слоя материала, получить качественную сухую продукцию. Устройство предотвращает потери продукта, благодаря отсутствию контакта влажного сырья с внутренними поверхностями сушильной камеры.
Предлагаемое устройство позволяет увеличить интенсивность процесса сушки за счет комбинирования конвективного и радиационного энергоподвода при снижении начальной температуры сушильного агента и, как следствие, снижении температуры высушиваемого материала для обеспечения более высоких показателей его качества.
Источники информации, принятые во внимание:
1. Патент РФ №147771, 2014.
2. Патент РФ №2352880, 2009.
3. Патент РФ №2034489, 1995 (прототип).