УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
PLANT RAW MATERIAL DRYING INSTALLATION

Изобретение относится к устройству для сушки растительного сырья, такого как, например, плоды, специи, растения, травы и тому подобное, с указанными в пункте 1 формулы изобретения признаками устройства.
Сушка пищевых продуктов и растительного сырья, такого как специи, травы или плоды, осуществляется, как правило, путем сублимационной сушки. Из СН 681 564 А5 известен реактор, через который пропускается газ и в котором сырье сушат путем сублимационной сушки.
Недостаток сублимационной сушки растительного сырья состоит в том, что для сушки необходимы высокие капитальные затраты. Кроме того, оборудованию для сублимационной сушки требуется помещение большого объема. Чтобы высушить плоды посредством сублимационной сушки необходима большая длительность обработки сырья в аппарате. Сублимационная сушка может быть осуществлена только для плодов небольшого размера. Кроме того, неизбежна потеря аромата высушенных таким образом плодов.
Из DE 35 16 967 С2 известны способ сушки гранулированного материала и устройство для осуществления этого способа. При этом сушку материала предпочтительно осуществляют в кипящем слое, а также с использованием сублимации. Подвод воздуха для сушки осуществляют циркуляцией. Кроме того, описана сушка материала в условиях вакуума.
Недостатком является то, что в аппарате кипящего слоя обрабатывают только способные к псевдоожижению продукты, т.е. которые могут завихряться газом. За счет "завихрения" продукты подвергаются высоким механическим нагрузкам, вследствие чего мягкие или легко повреждаемые продукты, такие как, например, плоды, деформируются или повреждаются. Кроме того, плоды очень легко слипаются друг с другом (спекание) и, следовательно, не могут быть приведены в псевдоожиженное состояние для сушки. Волокнистые или неоднородно структурированные продукты (например, травы, растения, части растений, плоды) легко сцепляются и, таким образом, также непригодны для сушки в кипящем слое.
Кроме того, известна сушка плодов посредством вакуумной ленточной сушилки. При этом недостатком является то, что ленточная сушилка из-за своих размеров и типа конструкции требует очень много места, что приводит к высоким капитальным затратам. Кроме того, ленточная сушилка имеет механические подвижные части, которые, с одной стороны, требуют дорогостоящих затрат на разработку, а с другой стороны, подвергаются сильному износу. Из-за сушки плодов на ленточной сушилке неизбежным является загрязнение продукта.
Задачей изобретения является создание устройства для сушки растительного сырья, такого как, например, плоды, специи, растения, травы и им подобные, с бережной и экономичной сушкой подлежащего обработке сырья при максимально равномерной скорости сушки во всей области рабочего объема.
Эта задача решается согласно изобретению для устройства признаками пункта 1 формулы изобретения.
Предлагаемое устройство состоит из нескольких находящихся друг над другом в рабочем объеме сушилки полок, омываемых первой частью сушильного газа, каждая из которых разделена на несколько секторов, причем для подачи второй части сушильного газа под секторы каждой отдельной полки в рабочем объеме расположен по меньшей мере один периферический канал, по меньшей мере один центральный канал и несколько поперечных каналов, которые связаны друг с другом. Преимущество предлагаемого решения состоит в том, что благодаря такой подаче сушильного газа не требуется завихрять сырье для сушки сушильным газом. Вследствие этого происходит снижение механической нагрузки на продукты для сушки, так что волокнистые или неоднородно структурированные продукты или отчасти целые плоды доступны для процесса сушки. Благодаря предлагаемому решению происходит интенсивная и бережная сушка сырья. Тем самым предотвращают слипание плодов друг с другом и сцепление волокнистых или неоднородно структурированных продуктов.
Еще одним преимуществом является то, что выравнивание скорости сушки осуществляется на каждой отдельной полке по меньшей мере частичным смешиванием влажного отработанного воздуха из отдельных секторов сушки со свежим сухим воздухом. Благодаря этому можно определить необходимый для сушки поток воздуха через отдельные полки только по требуемой интенсивности испарения. Воздуха для завихрения обрабатываемого сырья не требуется.
Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения, они поясняются в описании наряду с их действием.
Изобретение поясняется ниже более подробно на примере осуществления. На прилагаемых чертежах показано:
фиг. 1 - соответствующая изобретению сушилка в разрезе и
фиг. 2 - сечение соответствующей изобретению сушилки согласно фиг. 1.
На фиг. 1 представлена сушилка 1 согласно изобретению для сушки растительного сырья, такого как, например, плоды, специи, растения, травы и им подобные. Сушилка 1 имеет предпочтительно круглое сечение и состоит из продувочной камеры 2 с расположенным над ней рабочим объемом 3 и вытяжной камеры 4. Продувочная камера 2 снабжена впускным отверстием 7 для сушильного газа, в то время как в вытяжной камере 4 расположено выпускное отверстие 6 для насыщенного влагой сушильного газа 20. Для очистки насыщенных влагой сушильных газов 20 над выпускным отверстием 6 внутри вытяжной камеры 4 расположен фильтр 5.
В рабочем объеме 3 сушилки 1 расположены несколько размещенных друг над другом полок 15, 16, 17. Полки 15, 16, 17 имеют одинаковую конструкцию, причем позицией 15 обозначена самая нижняя полка, позицией 17 - самая верхняя полка, а позицией 16 - полки, находящиеся между полками 15 и 17. Количество полок 16 зависит от подвергаемого сушке сырья или продуктов и от количества подаваемого сушильного газа.
Полки 15, 16, 17 разделены на несколько секторов 12 каждая. Как видно из фиг. 2, каждая из полок 15, 16, 17 разделена на четыре сектора 12. Вполне возможно другое разделение полок 15, 16, 17 на соответствующие секторы 12. Секторы 12 отдельных полок 15, 16, 17 по отношению к подаваемой через впускное отверстие 7 червой части сушильных газов 10 являются газопроницаемыми, так что первая часть сушильного газа 10 последовательно проходит через самую нижнюю полку 15, расположенные выше полки 16 и самую верхнюю полку 17. Секторы 12, на которых размещено подвергаемое сушке сырье 19, состоят из сеток, решеток, перфорированных листов, плетеных корзин и т.п. Секторы 12 полок 15, 16, 17 подвижно подвешены в рабочем объеме 3 посредством цепей, ремней и т.п., так что с помощью соответствующего привода секторы 12 могут перемещаться в рабочем объеме 3. Таким образом, можно производить бережное изменение положения подвергаемого сушке сырья 19 на секторах 12, так что сырье 19 можно равномерно высушить посредством сушильных газов 10, 11.
Для подачи второй части сушильного газа 11 к отдельным секторам 12 полок 16 и самой верхней полки 17 в рабочем объеме 3 расположен один периферический канал 14, один центральный канал 13 и несколько поперечных каналов 18. При этом соединенные друг с другом каналы 13, 14 и 18 расположены так, что к каждой отдельной полке 16 и к полке 17 соответствующая часть второй части сушильного газа 11 подается снизу.
В каждом из секторов 12 полок 15, 16, 17 расположено по одной или несколько форсунок 9 распылительного устройства 8 для распыления растворителя и/или дополнительных компонентов на подвергаемое сушке сырье 19. В качестве растворителя используют спирт, воду или смесь спирта и воды. В качестве дополнительных компонентов распыляют, например, ароматические вещества, красители, смесь для парафинирования или силикон на сырье 19 для ароматизации, окраски, дополнительного предохранения от порчи или для изменения структуры поверхности. При этом на сырье 19 распыляют растворитель предпочтительно во время процесса сушки, а дополнительные компоненты - в конце процесса сушки.
На примере предложенного способа будет описан принцип работы предложенного устройства. Подвергаемое сушке сырье 19, такое как плоды, пряности, растения, травы и т.п., загружают на секторы 12 отдельных расположенных друг над другом полок 15, 16, 17 сушилки 1. При этом сырье 19 загружают на секторы 12 в виде свежего продукта или в виде выдержанного в растворителе продукта. Сырье 19 помещают непосредственно перед процессом сушки в спирт, воду или смесь спирта и воды. В спирте растворяется находящаяся в сырье вода, при этом одновременно благодаря спирту стабилизируются стенки клеток сырья. При использовании свежего загружаемого сырья 19, которое перед этим не обрабатывалось растворителем, можно подавать растворитель, такой как, например, имеющий заданную температуру спирт, посредством распыления или всасывания рабочим объемом 3 сушилки 1.
Для сушки сырья 19 первую часть сушильных газов 10 подают на самую нижнюю полку 15 с распространением по поперечному сечению. Сушильный газ 10 проходит за счет отверстий в отдельных секторах 12 отдельных полок 15, 16, 17 снизу вверх, причем сушильный газ 10 поглощает влагу из находящегося на полках 15, 16, 17 сырья 19. Чтобы содержание влаги в проходящем через полки 15, 16, 17 сушильном газе имело соответственно примерно одинаковые параметры, вторую часть сушильных газов 11 подают в виде части потока сушильного газового потока на каждую находящуюся выше нижней полки 15 полку 16, 17. При этом подача частичных газовых потоков сушильного газа 11 к отдельным полкам 16, 17 происходит через периферический канал 14 к центральному каналу 13 в соединении с соответствующими поперечными каналами 18, относящийся к полкам 16 и 17. Перед пропусканием этих частичных газовых потоков сушильных газов 11 через отдельные полки 16, 17 они смешиваются с сушильным газом 10, который прошел через соответствующую находящуюся ниже полку. Это обеспечивает выравнивание скорости сушки на соответствующих отдельных полках 15, 16, 17 благодаря смешиванию сушильного газа 10 с сушильным газом 11. Распределение объемных соотношений сушильных газов в сушильном газовом потоке 10 и в сушильном газовом потоке 11 осуществляется за счет размера и количества имеющихся в секторах 12 отверстий и соответствующего сечения центрального канала 13 и периферического канала 14.
После прохождения через самую верхнюю полку 17 и находящийся на ней слой сырья 19 весь насыщенный влагой сушильный газ 20 выводят после пропускания через фильтр 5 через выпускное отверстие 6 из сушилки 1. После обезвоживания и сушки насыщенного влагой сушильного газа 20 этот газ вновь подают в продувочную камеру 2 в качестве сушильного газа. В качестве сушильного газа можно также применять каждый раз вновь новый осушенный и/или подогретый кондиционированный воздух.
Через сопла 9 распылительного устройства 8 на находящееся на отдельных полках 15, 16, 17 сырье 19 распыляют растворитель или дополнительный компонент сырья. Кроме этого, для ароматизации подвергаемого сушке сырья 19 после процесса сушки осажденный из сушильного газа 20 растворитель может быть вновь распылен через форсунки 9 на подвергаемое сушке сырье 19.
Сушка сырья 19 в сушилке 1 может быть осуществлена при пониженном давлении или в вакууме.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
1 сушилка
2 продувочная камера
3 рабочий объем
4 вытяжная камера
5 фильтр
6 выпускное отверстие для газа
7 впускное отверстие для газа
8 распылительное устройство
9 форсунка
10 первая часть сушильного газа
11 вторая часть сушильного газа
12 секторы
13 центральный канал
14 периферический канала
15 нижняя полка
16 полка
17 верхняя полка
18 поперечный канал
19 сырье
20 насыщенные влагой сушильные газы