ГЕЛИОСУШИЛКА ДЛЯ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

Полезная модель относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственного сырья, а именно для сушки плодов и овощей с целью их сохранности и продолжительного хранения и сохранения качества; может быть использовано в сельскохозяйственном производстве, пищевой и других смежных отраслях промышленности.
Аналогом полезной модели является установка для сушки фруктов и овощей, которая снабжена ресивером и второй сушильной камерой, соединенной, как и первая, при помощи трубопровода со смонтированным на нем быстродействующим клапаном с ресивером, который по объему выполнен равным свободному объему сушильной камеры, а также установка снабжена теплообменником, средством для нагрева сушильного агента, холодильной машиной для охлаждения теплообменника, вакуумным насосом и шлюзовой камерой для сбора жидкости с ресивера, сушильных камер и теплообменника. Трубопроводы, соединяющие сушильные камеры с ресивером, установлены по отношению к ресиверу тангенциально, а диаметр трубопровода, соединяющего сушильную камеру с ресивером, рассчитывается по формуле, указанной в описании. Чередование импульсов вакуумного воздействия с периодическими выдержками под остаточным вакуумом растительного материала в сочетании с вакуумом и температурным режимом позволяют за короткое время 60-75 минут качественно высушить морковь, картофель, лук, перец и другие пищевые продукты (Патент №2232955).
Недостатком данной установки является нагрев растительных материалов в герметично закрытой камере насыщенным соковым паром растительного сырья, что резко замедляет процесс сушки и переводит его в запаривание - варку, а также высокие энергозатраты и большие габаритные размеры.
Известна гелиосушилка для сушки фруктов и овощей, включающая раму с ячейками для плотной установки лотков для высушиваемого материала, над каждым из которых установлена откидная крышка, выполненная в виде рамы с укрепленным на ней светопроницаемым материалом, при этом лотки установлены под углом к горизонту, равным широте местности, и снабжены поперечными буртиками, а к днищу лотков прикреплены контейнеры, заполненные фазопереходным теплоаккумулирующим материалом, снизу сушилка открыта вентиляционными отверстиями, а сверху соединена с вытяжной трубой, в которой установлена заслонка (Патент №2216699).
Недостатком данной гелиосушилки является высокая себестоимость установки, за счет использования кристаллогидратов в качестве фазопереходного теплоаккумулирующего материала, что затрудняет процесс ее эксплуатации, так как кристаллогидраты обладают способность к переохлаждению, после которого перестают кристаллизоваться и для дальнейшей ее эксплуатации необходимо их восполнение. Необходимость расположения лотков с сырьем под углом к горизонту, равным широте местности, где эксплуатируется установка, и ориентирование их на юг, что не обеспечивает равномерного нагрева высушиваемого сырья. Возможность скатывания высушиваемого материала под действием силы тяжести к буртикам, что приводит к его слипанию.
Прототипом полезной модели является гелиосушилка, содержащая последовательно установленные солнечный коллектор с гравийным аккумулятором, сушильную камеру с размещенным в ней перфорированным сушильным барабаном с внутренними перегородками и вытяжную трубу, которая выполнена в виде гелиоприемника, содержащего два вентиляционных канала, разделенных нагревателем в виде камеры с перфорированными передней и задней стенками, нагреватель гелиоприемника имеет треугольные рассекатели, между нагревателем и сушильным барабаном установлена приемная воронка, лопатки сушильного барабана имеют возможность установки как параллельно оси барабана, так и под углом, а объем нагревателя равен 2/3 объема сушильного барабана (Патент №92157 опубл. 10.03.2010 г.).
Недостатком прототипа является то, что данная гелиосушилка предназначена только для сушки преимущественно сыпучих материалов, например зерна, что ограничивает ее применение для сушки другого растительного сырья.
Задачей полезной модели является расширение арсенала средств для переработки растительного сырья, совершенствование конструкции установки, позволяющей снизить затраты на процесс сушки, а также повысить качество сушки.
Техническим результатом является обеспечение быстрого и равномерного нагрева высушиваемого сырья, а также интенсификация процесса сушки.
Технический результат достигается тем, что гелиосушилка растительного сырья, содержащая последовательно установленные солнечный коллектор с гравийным аккумулятором, сушильную камеру и вытяжную трубу, при этом в сушильной камере односкатной формы, стенки которой окрашены в черный цвет, содержащей дверь для загрузки сырья, располагают сетчатые стеллажи, на которых устанавливают сетчатые лотки с высушиваемым сырьем, сверху она соединена с вытяжной трубой, а снизу через шибер сообщена с солнечным коллектором с гравийным аккумулятором, в верхней части которого установлена двояковыпуклая линза, заполненная водой, а в нижней для регулирования подачи воздуха установлен вентилятор.
Обеспечение быстрого и равномерного нагрева высушиваемого сырья, а также интенсификация процесса сушки обусловлены использованием шибера, сообщающем сушильную камеру с солнечным коллектором, в котором имеется гравийный аккумулятор тепла, в верхней части коллектора установлена двояковыпуклая линза, заполненная водой, а в нижней для регулирования подачи воздуха предусмотрен вентилятор. Атмосферный воздух, поступивший в солнечный коллектор с помощью вентилятора, подогревается от гравийного аккумулятора, нагретого от тепловой энергии солнца, через двояковыпуклую линзу, заполненную водой, и посредством шибера поступает в сушильную камеру с высушиваемым сырьем. В виду того, что прокачивание воздуха принудительно ускоряется вентилятором и шибером, процесс сушки становится более интенсивным, беспрерывным, а также равномерным во всех слоях высушиваемого материала, чем при естественной циркуляции воздушных потоков. Образовавшийся при сушке растительного сырья насыщенный соковой пар принудительно удаляется из сушильной камеры горячим воздухом, нагнетаемым из солнечного коллектора, что предотвращает запаривание сырья, интенсифицирует процесс сушки, и обеспечивает быстрое и равномерное высушивание сырья. Степень открытия шибера определяет интенсивность подачи горячего воздуха и скорость высушивания материала. Запаса тепла в гравийном аккумуляторе достаточно для продолжения сушки во время короткого дождя и ночного времени, что делает работу установки беспрерывной.
На фиг. 1 представлена гелиосушилка для растительного сырья. Гелиосушилка содержит сушильную камеру 1 односкатной формы, стенки которой окрашены в черный цвет, содержащей дверь для загрузки сырья 2. В сушильной камере 1 располагают сетчатые стеллажи 3, на которых устанавливают сетчатые лотки 4 с высушиваемым сырьем, сверху она соединена с вытяжной трубой 5, а снизу через шибер 6 сообщена с солнечным коллектором, в котором имеется гравийный аккумулятор тепла 7, а в верхней части коллектора установлена двояковыпуклая линза 8, заполненная водой, а в нижней для регулирования подачи воздуха предусмотрен вентилятор 9.
Гелиосушилка работает следующим образом. Закрывают шибер 6. Тепловая солнечная энергия, сконцентрированная с помощью двояковыпуклой линзы 8, заполненной водой, нагревает гравийный аккумулятор тепла 7.
Через дверь для загрузки сырья 2 в сушильную камеру 1 загружают сетчатые лотки 4 с высушиваемым сырьем, которые устанавливают на сетчатые стеллажи 3. После чего закрывают дверь для загрузки сырья 2 и включают вентилятор 9. Поток воздуха, поступивший с помощью вентилятора 9, в пространство между гравийным аккумулятором тепла 7 и двояковыпуклой линзой 8 нагревают до температуры 80-90°C, после чего открывают шибер 6. Прогретый воздух поступает в сушильную камеру 1, проходит через сетчатые стеллажи 3, на которых установлены сетчатые лотки 4 с высушиваемым сырьем, осуществляя при этом сушку сырья.
Вентилятором 9 осуществляется беспрерывное закачивание воздуха в пространство между гравийным аккумулятором тепла 7 и двояковыпуклой линзой 8, его нагрев и подача через шибер 6 в сушильную камеру 1. Где происходит принудительное вытеснение горячим воздухом, насыщенного сокового пара, образовавшего при сушке сырья, которое осуществляют через вытяжную трубу 5, установленную в верхней части сушильной камеры 1, что предотвращает запаривание сырья, интенсифицирует процесс сушки и обеспечивает быстрое и равномерное высушивание сырья.
Степень открытия шибера определяет интенсивность подачи горячего воздуха и скорость высушивания материала. Запаса тепла в гравийном аккумуляторе достаточно для продолжения сушки во время короткого дождя и ночное время, что делает работу установки беспрерывной.