УСТРОЙСТВО ДЛЯ СУШКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
PLANT MATERIAL DRYING DEVICE

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к сушке растительных материалов, и может быть использовано также в фармацевтической, химической и легкой промышленности.
Известно устройство для сушки, содержащее сушильную камеру, расположенное в камере сито с высушиваемым продуктом и привод вращения (патент РФ №2293265, МПК F26B 11/02, опубл. 10.02.2007 г.). Привод вращения соединен с камерой и обеспечивает возможность ее поворота. В этом устройстве за счет поворота камеры достигается перемешивание высушиваемого продукта в сите, что обеспечивает качество сушки.
Однако производительность данной установки является недостаточной, т.к. время сушки определяется скоростью испарения влаги с поверхности высушиваемого продукта (например, растительного), которая ограничена заданной температурой теплоносителя.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является устройство для сушки (патент РФ №2410882, МПК А23В 7/02, приоритет от 25.02.2009 г., опубл. 27.08.2010 г. «Способ спин-вакуумной сушки и устройство для его осуществления»), выбранное в качестве прототипа.
Устройство содержит сушильную камеру с каналом для подвода теплоносителя и расположенный в камере на оси вращения решетчатый барабан (сито). Сушка продукта в устройстве осуществляется путем чередования вакуумирования и нагрева продукта теплоносителем. Продукт загружается в решетчатый барабан и подвергается центрифугированию, что позволяет, при импульсном вакуумировании камеры, обеспечить за счет центробежной силы механическое удаление выделяющейся в результате фильтрационного переноса на поверхности продукта влаги.
Применение устройства-прототипа позволяет сократить время сушки и снизить затраты тепловой энергии на единицу готовой продукции.
Недостатком данного устройства-прототипа является то, что его эффективность все-таки не достаточно высока.
Объясняется это тем, что при центрифугировании возникает, за счет центробежной силы, уплотнение и прилипание продукта к решетчатым боковым стенкам барабана, что препятствует перемешиванию продукта и удалению влаги из барабана. Указанная причина не позволяет существенно сократить время сушки и затраты тепловой энергии.
Задачей создания настоящего изобретения является повышение эффективности устройства для сушки.
Поставленная задача решается с помощью признаков, указанных в 1-м пункте формулы изобретения, общих с прототипом, таких как: устройство для сушки растительных материалов, содержащее сушильную камеру, имеющую канал для подвода теплоносителя, и расположенный в камере решетчатый барабан, установленный с возможностью вращения, и отличительных существенных признаков, таких как: канал подвода теплоносителя в камеру выполнен по касательной к боковой поверхности решетчатого барабана со стороны, встречной направлению вращения барабана, а боковая поверхность барабана снабжена лопатками, установленными с наклоном к этой поверхности в сторону направления вращения. Согласно п.2 формулы изобретения канал подвода теплоносителя снабжен с внутренней стороны сушильной камеры одним или несколькими соплами.
Ниже приведена причинно-следственная связь существенных признаков изобретения с достигаемым техническим результатом.
Выполнение канала подвода теплоносителя в камеру по касательной к боковой поверхности решетчатого барабана со стороны, встречной направлению вращения барабана, позволяет при работе устройства направить поток теплоносителя к боковой стенке барабана, вдоль которой сосредоточена основная масса высушиваемого продукта.
Снабжение боковой поверхности барабана лопатками, установленными с наклоном к этой поверхности в сторону направления вращения, позволяет при работе устройства отклонять с помощью лопаток набегающий поток теплоносителя в сторону решетчатой стенки барабана и за счет напора этого потока через отверстия в решетчатой стенке отжимать высушиваемый продукт от стенки внутрь барабана, разрыхляя продукт и обеспечивая его перемешивание.
Выполнение канала подвода теплоносителя с внутренней стороны сушильной камеры с одним или несколькими соплами позволяет повысить скорость струи, или нескольких струй, теплоносителя.
Указанное выполнение позволяет, за счет разрыхления и перемешивания продукта, уменьшить время сушки и снизить затраты тепловой энергии, тем самым повысить эффективность установки.
Предлагаемое устройство представлено на чертеже.
Устройство содержит сушильную камеру 1, имеющую канал 2 для подвода теплоносителя, и расположенный в камере 1 решетчатый барабан 3, установленный на оси вращения 4 (привод вращения на чертеже не показан). Канал 2 подвода теплоносителя в камеру 1 выполнен по направлению касательной 5 (изображена пунктиром) к боковой поверхности 6 решетчатого барабана 3 со стороны, встречной направлению вращения барабана 3 (изображено стрелкой), а боковая поверхность 6 барабана 3 снабжена лопатками 7, установленными с наклоном к поверхности 6 в сторону направления вращения.
Канал 2 подвода теплоносителя снабжен с внутренней стороны сушильной камеры 1 одним или несколькими соплами 8. Для выхода готового продукта в сушильной камере 1 предусмотрен канал 9.
Работает устройство для сушки следующим образом.
Исходный продукт (на чертеже не показан) загружают в решетчатый барабан 3 вакуумной камеры 1, после чего ее закрывают и начинают процесс сушки, чередуя нагрев продукта, путем подачи в вакуумную камеру 1 теплоносителя (например, горячего воздуха) через канал 2, и импульсное вакуумирование (вакуумный тракт не показан). Решетчатый барабан 3 с продуктом раскручивают на оси 4. Выделяющаяся при импульсном вакуумировании с поверхности продукта влага удаляется за счет центробежной силы через решетчатую боковую стенку 6 барабана 3. Поступающий в камеру 1 через канал 2 теплоноситель в промежутках между стадиями вакуумирования обеспечивает нагрев продукта до расчетной температуры и удаляется из камеры 1 через выходной канал 9. После высушивания продукта ориентировочно до 30% влажности выкуумирование прекращают и осуществляют досушивание при помощи теплоносителя.
Теплоноситель поступает в камеру 1 через сопло 8 канала 2, направление которого совпадает с направлением касательной 5 к боковой стенке 6 решетчатого барабана 3 в виде направленного потока (струи), движущегося так же по касательной 5 к стенке 6 барабана 3; поток теплоносителя, скорость и давление которого регулируется, набегает на двигающиеся навстречу лопатки 7, расположенные на решетчатой боковой поверхности 6 барабана 3; лопатки 7 отклоняют поток теплоносителя в сторону решетчатой боковой поверхности 6 барабана 3 и через отверстия в решетчатой стенке отжимают высушиваемый продукт от боковой поверхности 6 внутрь барабана 3, разрыхляя продукт и обеспечивая его перемешивание.
При этом сокращается общее время сушки, что повышает эффективность устройства.
Из описания и практического применения настоящего изобретения специалистам будут очевидны и другие частные формы его выполнения. Данное описание и чертеж рассматриваются как материал, иллюстрирующий изобретение, сущность которого и объем патентных притязаний определены в нижеследующей формуле изобретения, совокупностью существенных признаков и их эквивалентами.