Комплекс для вакуумной сублимационной сушки
VACUUM SUBLIMATION DRYING SYSTEM

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для вакуумной сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, вакуумной сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий.
Известен комплекс для вакуумной сублимационной сушки, содержащий две сушильных камеры с размещенными в них лотками для высушиваемого материала и системой теплоподвода, соединенные с системами конденсации паров и с системой отсоса неконденсирующихся газов, а также отдельно расположенное устройство для предварительного замораживания сырья. Работа комплекса осуществлена следующим образом. Сырье загружают в лотки, которые помещают в устройство для предварительного замораживания сырья. Затем лотки с замороженным сырьем транспортируют и через загрузочный люк загружают в сушильную камеру. Камеру герметично закрывают, вакуумируют и проводят процесс сублимационной сушки загруженного в лотки материала. После окончания процесса повышают давление в камере до атмосферного, открывают загрузочный люк, вынимают из камеры лотки с высушенным материалом, транспортируют до места выгрузки, где освобождают лотки от высушенного материала.
Недостатком известного комплекса является большое количество манипуляций, необходимых для осуществления погрузочно-разгрузочных работ для нескольких стационарно расположенных сушильных камер. Большая пространственная протяженность мест необходимых манипуляций существенно затрудняет и удорожает автоматизацию погрузочно-разгрузочных работ. Автоматизация необходима для исключения бактериального загрязнения высушиваемого материала, возможного при ручной загрузке, разгрузке и транспортировке лотков.
(См. RU 2119622 С1 «ВАКУУМНАЯ СУБЛИМАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ»).
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является обеспечение возможности автоматизации погрузочно-разгрузочных работ при проведении процесса вакуумной сублимационной сушки.
Поставленный технический результат достигается тем, что комплекс для вакуумной сублимационной сушки, содержащий одну или несколько сушильных камер с системой теплоподвода и лотками для высушиваемого материала, а также систему конденсации паров и систему отсоса неконденсирующихся газов, дополнительно содержит автоматизированные разгрузочную систему, погрузочную систему, причем каждая автоматизированная мобильная сушильная камера с размещенными в ней лотками для высушиваемого материала и системой теплоподвода выполнена с возможностью перемещения по производственному помещению и поочередного соединения посредством герметичных или негерметичных разъемов с погрузочной системой, со стационарно расположенной системой конденсации паров, а также с разгрузочной системой; после загрузки сырья система теплоподвода сушильной камеры при необходимости его быстрого замораживания присоединяется с помощью герметичных разъемов к системе для предварительного замораживания сырья, далее с помощью герметичного разъема внутренний объем камеры соединяется с внутренним объемом стационарно расположенной системы конденсации паров и одновременно с помощью герметичных разъемов система теплоподвода сушильной камеры присоединяется к теплогенерирующей системе, а затем сушильная камера соединяется с автоматизированной разгрузочной системой с помощью герметичных или негерметичных разъемов.
Предпочтительно комплекс содержит систему для предварительного замораживания сырья, а сушильная камера выполнена с возможностью соединения посредством герметичных разъемов с системой для предварительного замораживания сырья.
Предпочтительно комплекс содержит теплогенерирующую систему с циркулирующим жидким или парообразным теплоносителем, к которой возможно подключение посредством герметичных разъемов системы теплоподвода сушильной камеры.
Предпочтительно комплекс содержит несколько автоматизированных мобильных сушильных камер и несколько стационарно расположенных систем конденсации паров, соединенных с системой отсоса неконденсирующихся газов.
В качестве системы конденсации паров предпочтительно применен десублиматор с охлаждаемыми батареями, соединенный трубопроводами с системой отсоса неконденсирующихся газов.
Использование заявленного изобретения позволит получить следующий технический результат.
Возможность перемещения сушильных камер по производственному помещению и соединения посредством соответствующих разъемов с погрузочной системой позволит стационарно расположенной автоматизированной погрузочной системе поочередно загружать в лотки сушильных камер стерильное сырье с существенным снижением риска возникновения бактериальной обсемененности загружаемого материала.
Возможность перемещения сушильных камер по производственному помещению и соединения посредством соответствующих разъемов с разгрузочной системой позволит стационарно расположенной автоматизированной разгрузочной системе поочередно разгружать сушильные камеры с существенным снижением риска возникновения бактериальной обсемененности выгружаемого из лотков камер высушенного материала.
Расположение высушиваемого материала внутри автоматизированной мобильной сушильной камеры во время всего технологического цикла, начинающегося с момента автоматизированной погрузки сырья на лотки камеры и заканчивающегося в момент автоматизированной разгрузки из камеры высушенного продукта, снижает риск возникновения бактериальной обсемененности высушиваемого материала.
Работа комплекса для вакуумной сублимационной сушки осуществляется следующим образом.
Автоматизированная сушильная камера с закрытым загрузочным люком перемещается к автоматизированной погрузочной системе, открывает люк и фиксируется в определенном положении с погрузочной системой с помощью герметичных или негерметичных разъемов. Автоматизированная погрузочная система поочередно выдвигает из камеры лотки и равномерно загружает их подготовленным стерильным материалом, после чего вдвигает загруженные лотки обратно. После полной загрузки сушильная камера отсоединяется, закрывает загрузочный люк и перемещается к системе для предварительного замораживания сырья.
Здесь сушильная камера фиксируется в определенном положении и присоединяет с помощью герметичных разъемов систему теплоподвода сушильной камеры к системе для предварительного замораживания сырья. Система для предварительного замораживания сырья обеспечивает подачу холодного теплоносителя во внутреннюю систему теплоподвода сушильной камеры, которая в свою очередь обеспечивает охлаждение и замораживание загруженного в лотки материала.
Возможен другой вариант замораживания загруженного материала. Автоматизированная сушильная камера открывает загрузочный люк и присоединяется с помощью герметичных разъемов к системе для предварительного замораживания сырья. Система для предварительного замораживания сырья подает внутрь сушильной камеры циркулирующий холодный воздух, который замораживает загруженный в лотки сушильной камеры материал.
Для ускорения процесса замораживания возможно также совмещение двух вариантов охлаждения загруженного материала. После окончания процесса замораживания сушильная камера отсоединяется от системы для предварительного замораживания, при необходимости закрывает загрузочный люк и перемещается к свободной системе конденсации паров.
В отдельных случаях возможно использование процесса самозамораживания сырья после герметичного соединения сушильной камеры с системой конденсации паров. В этих случаях пропускают стадию замораживания в устройстве для предварительного замораживания сырья.
Возле системы конденсации паров камера открывает загрузочный люк и фиксируется в определенном положении, соединяя с помощью герметичного разъема внутренний объем камеры с внутренним объемом системы конденсации паров. Одновременно с помощью герметичных разъемов система теплоподвода сушильной камеры присоединяется к теплогенерирующей системе. Системой отсоса неконденсирующихся газов вакуумируют систему конденсации паров и герметично соединенную с ней сушильную камеру, после чего проводят процесс сублимационной сушки загруженного в лотки материала. После окончания процесса повышают давление в камере и в системе конденсации паров до атмосферного, затем камера отсоединяется от системы конденсации паров и от теплогенерирующей системы, закрывает загрузочный люк и перемещается к разгрузочной системе.
Возле разгрузочной системы автоматизированная сушильная камера открывает люк и фиксируется в определенном положении с разгрузочной системой с помощью герметичных или негерметичных разъемов. Автоматизированная разгрузочная система поочередно выдвигает из камеры лотки и выгружает из них высушенный материал, после чего вдвигает чистые лотки обратно. После полной выгрузки сушильная камера отсоединяется, закрывает загрузочный люк и перемещается к погрузочной системе.