Корпус вакуумного сушильного аппарата
VACUUM DRYING DEVICE HOUSING

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сушки биологических и иных материалов в условиях глубокого разрежения, например для сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для вакуумного концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий.
Известен корпус вакуумного сушильного аппарата, представляющий собой туннельную камеру в виде цилиндрической обечайки, оборудованной крышкой и днищем либо двумя противоположно расположенными крышками. Корпус предназначен для поддержания внутри сушильного аппарата глубокого рабочего разрежения. Для противодействия внешнему атмосферному давлению обечайка корпуса изготавливается из толстого металлического листа и характеризуется высокой материалоемкостью и большим весом.
(См. RU 2119622 С1 «ВАКУУМНАЯ СУБЛИМАЦИОННАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ БИОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ»).
Техническим результатом, достигаемым изобретением, является снижение веса корпуса вакуумного сушильного аппарата.
Поставленный технический результат достигается тем, что корпус вакуумного сушильного аппарата в виде цилиндрической обечайки, оборудованной двумя противоположно расположенными крышками с герметизирующими прокладками из упругоэластичного материала либо крышкой и днищем, в котором обечайка выполнена в форме сильфона, а корпус дополнительно снабжен жесткой рамной конструкцией, ограничивающей минимальное расстояние между двумя крышками либо между крышкой и днищем.
Выполнение обечайки в форме сильфона обозначает выполнение в виде однослойной или многослойной гофрированной осесимметричной оболочки из металлических, неметаллических и композиционных материалов, в определенных пределах сохраняющей прочность и герметичность при деформациях сжатия, растяжения, изгиба и их комбинаций под воздействием внутреннего или внешнего давления, температуры и механических напряжений.
Предпочтительно корпус имеет дополнительную негофрированную обечайку, размещенную внутри сильфона и защищающую его внутренние поверхности от загрязнений.
Ограничивающая жесткая рамная конструкция может быть расположена как снаружи, так и внутри гофрированной цилиндрической обечайки, может иметь упорные элементы в виде труб, ферм либо опор-стоек.
Использование заявленного изобретения позволит снизить вес и материалоемкость корпуса вакуумного сушильного аппарата. Так как вакуумные сушильные аппараты проводят сушку в области невысоких температур, изобретение позволит изготавливать обечайку корпуса вакуумного аппарата из пластических масс, в том числе методами 3D печати.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фигуре показан вариант изготовления корпуса вакуумного сушильного аппарата.
Корпус содержит гофрированную цилиндрическую обечайку 1, негофрированную цилиндрическую обечайку 2, крышки 3, прокладки из упругоэластичного материала 4 и стойки-упоры 5.
Корпус работает следующим образом.
В корпус, состоящий из вложенных одна в другую обечаек 1 и 2, через открытый загрузочный проем загружают высушиваемый продукт, после чего плотно закрывают крышки 3. При закрывании крышки 3 прокладка из упругоэластичного материала 4 плотно прижимается к торцам обечаек, обеспечивая надежную герметизацию внутреннего объема, после чего внутри корпуса создают рабочее разрежение. На внешние поверхности корпуса с наружной стороны гофрированной обечайки 1 и с внешних сторон крышек 3 начинает действовать давление атмосферы.
При небольшой толщине стенок гофрированная обечайка обладает повышенной механической прочностью в радиальном направлении и пониженной прочностью в осевом направлении. Для компенсации сдавливающего давления, действующего в осевом направлении со стороны крышек 3 в направлении обечаек 1 и 2, предусмотрены стойки-упоры 5, не позволяющие крышкам передать действующее со стороны атмосферы усилие обечайкам 1 и 2 по оси, по которой прочность обечайки 1 сильно понижена. Прочность облегченной обечайки 2 и в осевом и в радиальном направлении изначально невысока, так как основным назначением данной обечайки является предохранение внутренних поверхностей обечайки 1 от загрязнений. Однако обечайка 2 полностью защищена от внешнего воздействия в радиальном направлении обечайкой 1, а в осевом направлении крышками 3 со стойками-упорами 5.
Далее проводят процесс вакуумной сушки в стандартном рабочем режиме, по окончании которого повышают давление внутри корпуса до атмосферного, открывают крышки 3 и выгружают высушенный продукт.