СУШИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ПРОДУКТОВ
DRYING COMPLEX FOR PRODUCTS

Изобретение может быть использовано в пищевой промышленности, сельском хозяйстве и в других отраслях, в частности, это изобретение можно отнести к быстрым технологиям стадийной сушки продуктов, оборудованием, циклически генерирующим мощные вакуумные импульсы за счет объемных соотношений сушильной и вакуумной камер с последующим углублением вакуума в сушильной камере вакуум-насосом.
Известен способ вакуумной сушки материалов и устройство вакуумной сушки материалов (RU 2121638, М. Кл. F26B 5/04, F26B 9/06), включающее сушильную камеру с системами полок, нагрева обрабатываемого материала, откачки парогазовой смеси, подключенная к конденсатору, взаимосвязанных магистральными путями с системами создания вакуума и контроля технологического процесса.
Наиболее близким аналогом является установка, используемая для сушки растительных материалов по патенту (RU 2232955, М. Кл. F26D 5/04), содержащая две рабочие камеры с каналами и зазорами для циркуляции агента сушки, выполненные с возможностью загрузки-выгрузки поддонов с высушиваемым материалом, каждая из которых оборудована средством для нагрева агента сушки, конденсатором и вакуумными клапанами, взаимосвязанными посредством технологических трубопроводов и арматуры с системами вакуумной, охлаждения и управления.
К недостаткам устройства вакуумной сушки материалов и установки для сушки растительных материалов можно отнести относительно малые возможности по стабилизации температуры и давления разрежения в зоне обработки продуктов из-за ограниченной возможности влиять на процесс сушки объемными соотношениями между рабочей и вакуумной камерами и низкие эксплуатационные свойства сушильных камер, конденсаторов и трубопроводов с арматурой при санитарной обработке из-за относительно нерациональной их компоновки.
Таким образом, задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в запуске сушильного комплекса для продуктов в производство и эксплуатацию на базе простого и надежного оборудования, выполненного с возможностью повышения стабилизации температуры и давления в зоне обработки продуктов для исключения потерь исходного вещества и возможности уничтожения живых клеток организма и растений с обеспечением простой санитарной обработки.
Данная задача достигается тем, что сушильный комплекс для продуктов содержит рабочие камеры, каждая из которых оборудована набором поддонов, калорифером, вентилятором, конденсатором и вакуумными клапанами, взаимосвязанными посредством технологических трубопроводов и арматуры с вакуумной установкой, системой подачи охлаждающей жидкости, сборником конденсата и оснащенными средствами для контроля температуры продуктов и агента сушки и давления разряжения, отличается от известных технических решений рациональной компактностью составных частей, возможностью более гибко влиять объемными соотношениями на процесс сушки, упрощенной санитарной обработки, что свидетельствует о соответствии заявляемого комплекса для сушки продуктов критерию «новизна».
Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что оборудование, обеспечивающее сушку продуктов на основе вакуумно-импульсных технологий, широко известно, однако такое выполнение сушильной камеры сушильного комплекса, поддоны, калорифер и вентилятор которого компактно расположены между верхними поверхностями обечайки и баком коробчатой формы трехходового конденсатора, выполненного в виде набора труб, герметично помещенных в бак для прохода агента сушки и слива конденсата в сборник, вакуумные клапаны которого выбираются со скоростью исполнительных органов 400-800 мм/с с условными проходами в пределах от 50 до 63 мм на 1 кубический метр рабочей камеры, повышает технологические и санитарные возможности оборудования данного типа. При этом вакуумная камера выполнена с возможностью соединения с рабочей камерой объемными соотношениями, выбираемыми как 0,6 к 1 для стабилизации температуры и давления в процессе сушки и 1,2 к 1 для проведения вакуумного импульса. Это позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию «существенные отличия». На чертежах показано:
на фиг.1 - технологическая схема сушильного комплекса для продуктов с одной рабочей камерой;
на фиг.2 - сушильный комплекс для продуктов с двумя рабочими камерами, вид сверху;
на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2;
на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3;
на фиг.5 - поддон.
Сушильный комплекс для продуктов содержит рабочие камеры 1 и 2, каждая из которых оборудована набором поддонов 3, калорифером 4, вентилятором 5, конденсатором 6 и вакуумными клапанами 7 и 8 взаимосвязанных посредством технологических трубопроводов и арматуры с вакуумной установкой 9, системой подачи охлаждающей жидкости 10, сборником конденсата 11 и оснащена средствами 12 для контроля температуры продукта и агента сушки 13 для контроля разряжения.
Несущая конструкция рабочих камер 1 и 2 состоит из корпуса 14 коробчатой формы, выполненного из коррозийно-стойкой стали, усиленной ребрами жесткости и высокотемпературной изоляции 15, облицованных, например, профилированным оцинкованным листом 16 и дверей 17 и 18 с торцов соответственно для погрузочно-разгрузочных работ и монтажа оборудования. Поддоны 3, калорифер 4 и вентилятор 5 компактно расположены между верхними поверхностями корпуса 14 и бака конденсатора 6. На боковых стенках корпуса 14 симметрично расположены опоры 21 для поддонов 3, выполненных с зазором между собой с соотношением Н/H1 как 3 к 1, что обеспечивает при движении агента сушки его проникновение через слой продукта (турбуляцию потока) и интенсификацию процесса удаления влаги из уложенного на поддоны 3 сырья при вакуумном импульсе длительностью от 1 до 4 секунд с последующим вакуумированием длительностью от 5 до 30 минут вакуум - насосом 22 вакуумной установки 9. Вакуумный импульс или быстрый сброс давления из рабочих камер 1 или 2 в камеры установки 9 позволяет более эффективно уловить находящуюся в туманно-парообразном состоянии влагу и повысить производительность. Например, пусть равновесное давление в рабочей камере 1-150 мм рт.ст., в камере вакуумной установки 9-10 мм рт.ст., тогда при открытии в среднем за 0,2 с клапанов 7 и 8 получим разрежение (150+10):2=80 мм рт.ст. за 1-4 с.
Каждый поддон 3 состоит из каркаса 23 и сетки 24 из стеклоткани с тефлоновым покрытием. Трехходовой конденсатор 6 выполнен в виде набора труб для прохода агента сушки, герметично помещенных в коробчатой формы бак, подсоединенный к системе подачи охлаждающей жидкости 9. В верхней части канала 25 в корпус 14 вварен патрубок 26 для подсоединения электромагнитных клапанов 7 и 8, выбираемых со скоростью исполнительных органов 400-800 мм/с с условными проходами в пределах от 50 до 63 мм на 1 кубический метр рабочей камеры. Такое выполнение упрощает санитарную обработку зоны движения агента сушки.
Вакуумная установка 9 состоит из камер маневренной 28 и ударной 29, каждая из которых выполнена объемом в пределах 0,6 внутреннего объема рабочей камеры 1 или 2, камеры 11 для сбора конденсата и водокольцевого вакуумного насоса 22, подсоединенного к системе подачи охлаждающей жидкости 10. Камеры 28 и 29 через трубопроводы, электромагнитные клапаны 7,8 и 30,31 взаимосвязаны соответственно с рабочими камерами 1 и 2 и вакуум-насосом 22 и через арматуру с камерой 11 для сбора конденсата. Такое выполнение позволяет обеспечить рабочей зоне камер 1 или 2 многовариантное соединение с вакуумной установкой 9 и расширяет возможности более гибко влиять объемными соотношениями по поддержанию в процессе сушки температуры и давления разрежения.
В общем случае заявляемый комплекс работает следующим образом.
Подготовленный по соответствующей технологии исходный продукт укладывается в один слой на сетки 24, которые после заполнения устанавливаются на уголковые направляющие опоры 21 в рабочие камеры 1 и 2. Герметично закрывают двери 17, включают калорифер 4, вентилятор 5 и нагревают воздух при атмосферном давлении. Клапана 7 и 8 закрыты. Одновременно включаются система 10 подачи охлаждаемой жидкости в конденсатор 6 и вакуум-насос 22 для создания в камерах 28 и 29 давления 5-20 мм рт.ст. Исходный продукт в камере сушки нагревают до среднеобъемной температуры, не вызывающей его денатурации. При достижении заданной температуры калорифер 4 и вентилятор 5 отключают. Открывают клапаны 7 и 8 и производят вакуумный импульс. Клапан 8 закрывают и открывают клапан 30 для подготовки камеры 29 к очередному импульсу. Материал выдерживают под остаточным вакуумом рабочей камеры, например, 1 и камеры 28. Затем производят нагрев под остаточным давлением. За 2-5°С до среднеобъемной температуры, не вызывающей денатурации материала, клапан 7 закрывают и открывают клапан 31 для подготовки камеры 28 к очередному импульсу. При достижении заданной температуры снова производят вакуумный импульс и все операции повторяют. Функционирование второй камеры осуществляется с задержкой по времени в зависимости от обрабатываемого материала.