ГЕЛИОСУШИЛКА ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ПРОДУКЦИИ

Полезная модель относится к оборудованию для переработки сельскохозяйственной продукции, а именно для сушки плодово-ягодного и другого растительного сырья с использованием солнечной энергии с целью обеспечения его сохранности во время длительного хранения и может быть использована в сельскохозяйственном производстве, пищевой промышленности и других смежных отраслях промышленности.
Для сушки сельскохозяйственной продукции на производстве используют различные сушильные установки, в которых используют электрические или тепловые нагреватели воздуха, подаваемого в сушильную камеру. В районах, где наблюдается большое количество солнечных дней, в частности в условиях Крымского полуострова, сушку сельскохозяйственной продукции целесообразно и перспективно производить в специальных солнечных сушилках.
Известна гелиосушилка, включающая светопрозрачную сушильную камеру с расположенными внутри стеллажами, на которых размещены лотки с сетчатым дном для высушиваемого сырья. При этом крыша сушильной камеры выполнена из оконного стекла с уклоном к горизонту под углом в зависимости от местности строительства и ориентирована на юг, стеллажи расположены террасно, под передней стенкой дополнительно установлен вход для свежего воздуха, а на верхней части крыши установлена труба.
Такая конструкция гелиосушилки способствует передаче солнечного тепла к высушиваемому продукту, а испарившаяся влага с продукта удаляется с конвективным потоком, создающимся в сушилке путем установки труб в нижней части передней стенки и вытяжной трубы на верхней части крыши.
Однако данная конструкция является стационарной, что исключает ее мобильность и увеличивает расходы на сооружение и обслуживание, отсутствие электронагревательных элементов не позволяет использовать установку при недостаточной освещенности и плохих погодных условиях, а невозможность управления воздушным потоком приводит к снижению качества высушиваемого сырья (Патент РФ №2198360 С2, F26B 3/28, опубл. 10.02.2003, бюл. №4).
Наиболее близким по технической сущности и конструктивному исполнению к заявляемому решению является устройство для сушки сельскохозяйственной продукции, включающее корпус, гелиоколлектор с абсорбером, расположенным вдоль корпуса, и светопроникающей поверхностью, вентилятор, воздухонагревательные элементы и сетчатые поддоны. При этом устройство обеспечено вертикальными перегородками, смонтированными на абсорбере и днище корпуса в шахматном порядке и содержащими направляющие для сетчатых поддонов, а воздухопровод с вентилятором и воздухонагревательными элементами расположен между светопроникающей поверхностью и абсорбером гелиоколлектора и между поддонами и днищем корпуса, вдоль которого осуществляется волноообразный поток воздуха, пронизывающий высушиваемый продукт, абсорбер выполнен короче корпуса, вентилятор смонтирован на входе в гелиоколлектор, а воздухонагревательные элементы - на противоположной стороне.
Создание в устройстве волнообразного потока воздуха, а также использование постоянного воздухообмена позволяют снизить запаривание продукта, а также повысить скорость сушки и качество продукции в целом. Однако нагретый воздух проходит через все поддоны, насыщаясь испаряющей влагой прежде, чем выйдет в атмосферу. При этом возникает большая неравномерность в процессе сушки, так как испарение влаги в уже насыщенный влагой воздух уменьшается по ходу воздушного потока (Патент Украины №92394 С2, А23В 7/02, опубл. 25.10.2010, бюл. «Промислова власнiсть» №20).
В основу заявляемой полезной модели поставлена задача устранения неравномерности поступления теплоносителя к высушиваемому продукту, интенсификации процесса сушки и повышения качества высушиваемого продукта.
Поставленная задача решается тем, что в гелиосушилке для сельскохозяйственной продукции, включающей гелиоколлектор с абсорбером и светопропускающим покрытием, между которыми образован воздушный канал, вентилятор, воздухонагревательные элементы, сетчатые поддоны, вертикальные перемычки, согласно полезной модели сетчатые поддоны для высушиваемого продукта и вертикальные перемычки, выполненные не доходящими в верхней части до гелиоколлектора, устанавливаются в отдельных секциях, имеющих на нисходящем потоке воздуха закрытый сеткой выход в атмосферу и ограниченных поперечными воздушными каналами, входы теплоносителя в которые расположены между секциями абсорбера и оборудованы регулируемыми щитками, при этом каждый канал оборудован электронагревателем и имеет поперечную щель в нижней части, к всасывающему патрубку вентилятора присоединен раструб с вмонтированной внутри заслонкой, позволяющий присоединять дополнительные солнечные нагреватели, а переходник, соединяющий вентилятор с гелиоколлектором, имеет внутри расходящиеся веером вставки-перегородки.
Наличие в конструкции гелиосушилки секций с отдельным подводом теплоносителя к высушиваемому продукту и с отдельным отводом его с продуктами испарения позволяет устранить неравномерность сушки, повысить ее эффективность, уменьшить насыщение влагой проходящего через продукт воздуха и тем самым предотвратить его запаривание. Для обеспечения равномерности подачи теплоносителя в каждую секцию на входах в поперечные каналы установлены регулируемые щитки.
Интенсификации процесса сушки способствует и то, что воздух, проходя через сетчатые поддоны с высушиваемым продуктом, дополнительно нагревается за счет тепла, излучаемого обратной стороной поглощающей поверхности гелиоколлектора. Кроме того в устройстве предусмотрена возможность использования электронагревателей и подключения дополнительных солнечных коллекторов, а наличие колес позволяет ориентировать сушилку в направлении Солнца, что значительно повышает время ее использования.
Заслонка, смонтированная внутри раструба, расположенного на входе в вентилятор, позволяет уменьшать количество подаваемого вентилятором воздуха, повышая тем самым температуры сушки, а для распределения потока воздуха на все поперечное сечение воздушного канала гелиоколлектора в переходнике, соединяющем вентилятор с гелиоколлектором, установлены расходящиеся веером вставки-перегородки.
Равномерное поступление теплоносителя к высушиваемому продукту в совокупности с постоянным воздухообменом позволяет не только избежать запаривания продукта, но и исключить его пересушивание, тем самым повышая качества продукции.
Таким образом, заявляемое техническое решение позволяет решить поставленную задачу, обеспечивая равномерность сушки и интенсификацию ее процесса, а также получение продукта высокого качества, который может долго храниться и хорошо транспортироваться.
Гелиосушилка для сельскохозяйственной продукции схематично изображена на чертежах, где на фиг. 1 изображена сушилка, вид сбоку; на фиг. 2 - сушильный шкаф в продольном разрезе, на фиг. 3 - вид на сушильный шкаф снизу (вид А на фиг. 1).
Сушилка (фиг. 1) включает в себя сушильный шкаф 1 с гелиоколлектором 2, установленные на раме 3, имеющей два неповоротных колеса 4 и два поворотных колеса 5. В передней части рамы установлен вентилятор 6 с электродвигателем 7, который с помощью колена 8 и переходника 9 соединен с гелиоколлектором 2. К всасывающему патрубку вентилятора 6 присоединен раструб 10, позволяющий присоединять к сушилке дополнительные солнечные нагреватели (на чертеже не показаны). К раме 3 закреплен и шкаф электроуправления 11.
Сушильный шкаф с гелиоколлектором (фиг. 2) включают в себя каркас 12, с торцов имеющий стенки 13 и 14, внутри которого расположены перемычки 15, не доходящие в верхней части до гелиоколлектора 2 (фиг. 1), а также поперечные каналы 16, открытые в сторону гелиоколлектора сверху и имеющие поперечную щель 17 в нижней части. Перемычки 15 и каналы 16 несут направляющие 18 для сетчатых поддонов 19. В верхнем конце сушильного шкафа имеется канал 20, открытый снизу для прохода воздуха в верхнюю секцию. Гелиоколлектор состоит и П-образной рамы 21, присоединенной открытой стороной к переходнику 9 (фиг. 1), со смонтированными с верхней стороны светопропускающим покрытием 22, а с нижней стороны - секциями абсорбера (светопоглащающей поверхности) 23, 24, 25. Между секциями расположены входы теплоносителя в поперечные каналы 16. На этих входах смонтированы регулируемые щитки 26. В каналах 16 и в канале 20 установлены электронагреватели (ТЭНы) 27. Каждая секция с поддонами 19, ограниченная каналами 16 или каналами 16 и стенкой имеет на нисходящем потоке воздуха открытый выход в атмосферу, закрытый сеткой 28. Каждая секция сушильного шкафа имеет дверцу 29 (фиг. 1) с уплотнением, а противоположная дверцам стенка 30 (фиг. 3) - глухая.
Переходник 9 (фиг. 1 и фиг.3) имеет внутри расходящиеся веером вставки-перегородки 31 (фиг.3).
Работает сушилка следующим образом.
Сушилка располагается на участке, освещенном прямыми солнечными лучами. Высушиваемый продукт укладывается на поддоны 19 и помещается в секции сушильного шкафа. Воздух вентилятором 6 через колено 8 и переходник 9 подается в гелиоколлектор 2. Вставки-перегородки 31 распределяют этот поток на все поперечное сечение воздушного канала гелиоколлектора. Проходя над светопоглащающими поверхностями 23, 24, 25, воздух нагревается и поступает в вертикальные поперечные каналы 16 и канал 20. Количество воздуха, поступающего в каналы 16, регулируется положением щитков 26. Нагретый воздух поступает по каналам 16 и 20 в нижнюю часть каждой секции поддонов, проходит через высушиваемый продукт к гелиоколлектору 2, где дополнительно подогревается обращенной внутрь сушильного шкафа светопоглащающей поверхностью 23, 24, 25, а затем нисходящим потоком проходит в атмосферу. Сетки 28 на выходе в атмосферу предохраняют высушиваемый продукт от попадания вовнутрь насекомых.
Во время отсутствия прямых солнечных лучей и в темное время суток подогрев воздуха, поступающего к высушиваемому продукту, осуществляется ТЭНами 27.
Раструб 10 на входе в вентилятор 6 позволяет подключать дополнительные солнечные нагреватели воздуха, увеличивая его энергосодержание и более высокую температуру сушки. Внутри раструба смонтирована заслонка (на чертеже не показана), позволяющая уменьшать количество подаваемого вентилятором воздуха, повышая этим температуру сушки. Электрооборудование, включающее датчики температуры в сушильном шкафу, позволяет регулировать процесс сушки за счет периодического отключения вентилятора.