УСТРОЙСТВО ИНФРАКРАСНОЙ СУШКИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО СЫРЬЯ ПРИ ПОНИЖЕННОМ ДАВЛЕНИИ

Полезная модель относится к оборудованию для сушки продукции растительного или животного происхождения, а именно к сушильному устройству инфракрасным излучением при пониженном давлении. Устройство может использоваться в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и в других смежных отраслях для сушки лекарственных трав, эфиромасличных растений, как средство безотходной переработки сырья.
Известна вакуумная сушилка растительного сырья, которая содержит герметичную камеру, нагревательные плиты для высушиваемого продукта, снабженные кабельными нагревательными элементами, конденсатор, выполненный в виде ряда труб и расположенный на внутренней боковой поверхности камеры, а также конденсатосборник, вакуумный агрегат, водяной насос с охладителем, вентиляторы (Патент РФ №2106585 C1, F26B 9/06, F26B 5/04, опубл. 10.03.1998). Недостатком сушилки является сложность ее конструкции и неудовлетворительное качество сушки, т.к. в устройстве не обеспечивается создание равномерного температурного поля в слое высушиваемого сырья, что приводит к его локальному перегреву и подгоранию конечного продукта.
Наиболее близким по технической сущности, принятым в качестве прототипа, является устройство комбинированной инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья при пониженном давлении, которое включает сушильную камеру, расположенные в ней ярусами лотки для продукта, инфракрасные излучатели с отражателями, вынесенные за границы зоны размещения лотков, и дополнительные отражатели. Устройство также содержит вакуумный насос с расположенным на его выходе воздушным фильтром, шкаф управления, датчик температуры и систему конденсации влаги и сбора конденсата, при этом сушильная камера выполнена герметичной, внутренние поверхности двери и задней стенки камеры - зеркальными, а вход отсасываемого воздуха в систему конденсации влаги и сбора конденсата - тангенциальным (Патент РФ №178733 U1, F26B 9/06, F26B 3/30, F26B 5/04, опубл. 18.04.2018, бюл. №11). Устройство позволяет интенсифицировать процесс сушки, снизить удельные затраты энергии и время сушки, обеспечить сохранность в готовом продукте максимального количества биологически полезных веществ и витаминов, а также его структуры, цвета и вкусовых качеств.
Недостатком устройства является то, что во время процесса сушки не осуществляется контроль отрицательного давления в камере и вакуумный насос работает постоянно, следствием чего являются повышенные затраты энергии. Кроме того, система конденсации влаги и сбора конденсата выполнена без учета мощности сушильного устройства и не может обеспечить полную конденсацию испаренной влаги, т.е. имеет место потеря части конденсата, являющегося ценным побочным продуктом сушки. При этом несконденсированная влага, попадая в компрессор, снижает его работоспособность и эксплуатационную надежность.
В основу полезной модели поставлена техническая задача усовершенствования конструкции известного сушильного устройства с целью уменьшения удельного расхода энергии в процессе сушки путем контроля работы устройства при помощи датчиков отрицательного давления и наполнения емкости для сбора конденсата и рационального подбора мощности системы конденсации влаги и сбора конденсата для достижения полной конденсации испаренной влаги и повышения эксплуатационной надежности работы сушильного устройства.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья при пониженном давлении, включающем герметичную сушильную камеру, установленные в ней ярусами лотки для продукта, инфракрасные излучатели с отражателями, вынесенные за границы зоны размещения лотков, и дополнительные отражатели, а также содержащем шкаф управления, вакуумный насос с расположенным на его выходе воздушным фильтром, датчик температуры и систему конденсации влаги и сбора конденсата, причем внутренние поверхности двери и задней стенки сушильной камеры выполнены зеркальными, а вход отсасываемого воздуха в систему конденсации влаги и сбора конденсата - тангенциальным, согласно полезной модели сушильная камера оборудована датчиком отрицательного давления, а система конденсации влаги и сбора конденсата - датчиком наполнения емкости, при этом мощность системы конденсации влаги и сбора конденсата выше или равна мощности сушильной камеры.
Отличительными признаками заявляемого устройства является то, что сушильная камера оборудована датчиком отрицательного давления, а установка для конденсации влаги - датчиком уровня наполнения емкости, при этом мощность системы конденсации влаги и сбора конденсата выше или равна мощности сушильной камеры.
Совокупность существенных признаков заявляемой полезной модели позволяет решить поставленную техническую задачу, обеспечивая уменьшение удельного расхода энергии в процессе сушки, полную конденсацию испаренной влаги из высушиваемого продукта и получение конденсата как второго продукта сушки, повышение эксплуатационной надежности работы сушильного устройства.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показана схема устройства инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья при пониженном давлении с поперечным разрезом вакуумной сушильной камеры.
Устройство инфракрасной сушки сельскохозяйственного сырья при пониженном давлении содержит герметичную сушильную камеру 1, шкаф управления 2, систему конденсации влаги и сбора конденсата 3, а также вакуумный насос 4 с расположенным на его выходе воздушным фильтром 5. Сушильная камера 1 оборудована датчиком отрицательного давления 6, внутренние поверхности двери и задней стенки камеры выполнены зеркальными. Внутри камеры ярусами установлены лотки 7 для продукта сушки, инфракрасные излучатели 8 с отражателями 9, вынесенные за границы зоны размещения лотков 7, дополнительные отражатели 10, датчик температуры 11. Система конденсации влаги и сбора конденсата 3 содержит испаритель 12, емкость для сбора конденсата 13, датчик наполнения емкости 14, сливной кран 15.
Устройство работает следующим образом.
Подготовленный продукт сушки размещается в один слой на лотки 7. Лотки загружаются в камеру 1, после чего закрывается дверь с герметичным затвором и устройство подключается к сети 380V.
На датчике отрицательного давления 6 устанавливаются нижнее и верхнее значения давления, необходимые для процесса сушки, при помощи шкафа управления 2 задается амплитуда колебаний температуры сушки. Затем включается вакуумный насос 4 и давление в камере начинает снижаться. При достижении верхнего значения датчик отрицательного давления 6 передает сигнал на шкаф управления 2, который отключает вакуумный насос 4 и включает инфракрасные излучатели 8. По мере нагревания продукта влага из него испаряется, что приводит к повышению давления внутри сушильной камеры 1. При повышении давления в камере 1 срабатывает датчик отрицательного давления 6 на нижнем показателе и включается вакуумный насос 4. Данный цикл повторяется до окончания сушки продукта, при этом температура в камере 1 поддерживается в заданном диапазоне путем включения и отключения ИК излучателей 8 по сигналу установленного в ней датчика температуры 11. Пары влажного воздуха после откачивания из камеры 1 попадают в систему конденсации влаги и сбора конденсата 3, где, проходя через испаритель 12, конденсируются и стекают в емкость для сбора конденсата 13. При заполнении емкости 13 срабатывает датчик наполнения емкости 14, который подает сигнал на шкаф управления 2 и сушильное устройство отключается. Давление в сушильной камере 1 выравнивается с атмосферным и при помощи сливного крана 15 сливается конденсат, далее кран 15 перекрывается и, при необходимости, продолжается работа устройства.
Технико-экономические преимущества устройства, которое заявляется, по сравнению с прототипом заключаются в снижении удельного расхода энергии в процессе сушки с обеспечением высокого качества готового продукта, а также в осуществлении полной конденсации испаренной влаги из высушиваемого сырья и получении конденсата как второго продукта сушки, обеспечении эксплуатационной надежности сушильного оборудования.