PL73823Y1 - Suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych i biomasy pochodzącej z innych źródeł - Google Patents

Abstract

Suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych i biomasy pochodzącej z innych źródeł w postaci prostopadłościanu z zamontowanymi półkami charakteryzuje się tym, że płyta czołowa (1) oraz płyta tylna (2) są ze sobą połączone w środku rurą (3) tworząc ze sobą konstrukcyjną całość. W rurze (3) umieszczone są na prowadnicach (6) sita (7), a na każdym sicie (7) umieszczony jest zespół światłowodów: światłowód (8) do pomiaru temperatury powierzchni materiału suszącego, światłowód (9) do przesyłania obrazu do kamery rejestrującej zmiany powierzchni oraz tekstury materiału suszonego, światłowód (10) oświetlający powierzchnię materiału suszonego dla otrzymania lepszego obrazu do kamery rejestrującej lub wzbudzenia fluorescencji dla światłowodu (11) przesyłającego sygnał do spektrometru analizującego zmiany składu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia. Z przodu suszarni zainstalowana jest rura (13) doprowadzająca powietrze z pompy (14) poprzez chemiczny osuszacz (15) zawierający substancję pochłaniającą wilgoć, sterowany elektronicznie podgrzewacz powietrza (16), czujnik (17) temperatury i miernik (18) przepływu powietrza. W górnej części suszarni znajduje się rura wylotowa powietrza, która przechodzi przez miernik przepływu, czujnik temperatury, czujnik wilgotności i miernik podciśnienia, a następnie przez pompę z zaworem odcinającym.

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych i biomasy pochodzacej z innych zródel.

Biomasa zawarta w balotach pochodzic moze z wieloletnich roslin przemyslowych np. miskant, czesc nadziemna topinamburu, roznik przerosniety, slonecznik wierzbolistny, topola, wierzba, robinia akacjowa lub inne, które moga byc uprawiane na gruntach marginalnych. Suszarnia nadaje sie równiez do suszenia biomasy pochodzacej z innych zródel takich jak np. wodorosty, glony.

Suszenie cennych surowców zwykle odbywa sie w suszarkach posiadajacych wbudowane w sciany suszarki przewody grzewcze. Nagrzanie wsadu suszarki powoduje koniecznosc dluzszego na- grzewania suszarki celem osiagniecia wymaganej temperatury. W wypadku cennych surowców bioma- sowych temperatura wewnatrz suszarki nie powinna przekroczyc 50°C ze wzgledu na denaturacje bialka lub rozpad innych wrazliwych na temperature substancji. Duza bezwladnosc cieplna takiej suszarki po- woduje koniecznosc stosowania dlugich czasów nagrzewania by powoli osiagac wzrost temperatury. Po- zadane jest w miare moznosci wyposazenie suszarki w urzadzenia lub oprzyrzadowanie pozwalajace na biezace kontrolowanie stanu suszonej biomasy, jej wygladu oraz skladu chemicznego podczas procesu suszenia celem zachowania cennych substancji oraz odpowiedniej tekstury suszonej biomasy.

Znana jest suszarka, zwlaszcza do owoców, warzyw, grzybów i ziól opisana w opisie wzoru uzyt- kowego nr Ru70103, która ma komore suszarki, w której umieszczona jest komora ogniowo-paleni- skowa polaczona z kominem, przy czym komora suszarki na bocznych sciankach u dolu ma otwory wlotowe, a u góry komory suszarki sa umieszczone otwory wylotowe, natomiast na wewnetrznych bocz- nych scianach komory zamontowane sa wystepy do nakladania pólek, a sciana górna oraz boczna suszarki ma otwory do wkladania produktów. Rysunek w opisie przedstawia bryle prostopadloscienna.

Suszarka ta nie posiada urzadzen lub oprzyrzadowania pozwalajacego na biezace kontrolowanie stanu suszonej biomasy, jej wygladu oraz skladu chemicznego podczas procesu suszenia celem zachowania cennych substancji oraz odpowiedniej tekstury suszonej biomasy.

W opisie patentu nr Pat10973 dotyczacego suszarki podcisnieniowo-komorowej do suszenia produktów zywnosciowych roslinnych rolnych i lesnych, podane jest, ze posiada ona prózniowa komore, grzejniki oraz pólki w postaci sit, wyposazona jest w pompe obnizajaca cisnienie z silnikiem wyposazo- nym w regulator predkosci obrotowej. Pompa obnizajaca cisnienie jest integralna czescia suszarki lub stanowi przystawke do suszarki, wówczas w jednej ze scian suszarki znajduje sie króciec odpowiadajacy koncówce ssacej pompy obnizajacej cisnienie. Pompa obnizajaca cisnienie polaczona jest z komora su- szarki za posrednictwem zaworu zwrotnego. Ponadto suszarka posiada zawór laczacy komore suszarki z atmosfera. Suszarka posiada komore (pojemnik) z chlorkiem wapnia umieszczona w komorze suszenia produktów lub na zewnatrz tej komory. Suszarka znajduje zastosowanie przy suszeniu wszelkich plodów rolnych u drobnych producentów i w gospodarstwach domowych. Suszarka moze byc zastosowana do suszenia przemyslowego. Suszarka nie posiada urzadzen lub oprzyrzadowania pozwalajacego na bie- zace kontrolowanie stanu suszonej biomasy, jej wygladu oraz skladu chemicznego podczas procesu suszenia celem zachowania cennych substancji oraz odpowiedniej tekstury suszonej biomasy.

Wedlug wzoru uzytkowego suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych i biomasy pochodzacej z innych zródel w postaci prostopadloscianu z zamontowanymi pólkami charakteryzuje sie tym, ze plyta czolowa oraz plyta tylna sa ze soba polaczone w srodku rura tworzac ze soba konstruk- cyjna calosc. W rurze umieszczone sa na prowadnicach sita, a na kazdym sicie umieszczony jest zespól swiatlowodów: swiatlowód do pomiaru temperatury powierzchni materialu suszacego, swiatlowód do przesylania obrazu do kamery rejestrujacej zmiany powierzchni oraz tekstury materialu suszonego, swiatlowód oswietlajacy powierzchnie materialu suszonego dla otrzymania lepszego obrazu do kamery rejestrujacej lub wzbudzenia fluorescencji dla swiatlowodu przesylajacego sygnal do spektrometru ana- lizujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia. Z przodu suszarni zain- stalowany jest przewód doprowadzajacy powietrze z pompy poprzez chemiczny osuszacz zawierajacy substancje pochlaniajaca wilgoc, sterowany elektronicznie podgrzewacz powietrza, czujnik temperatury i miernik przeplywu powietrza. W górnej czesci suszarni znajduje sie rura wylotowa powietrza, która przechodzi przez miernik przeplywu, czujnik temperatury, czujnik wilgotnosci i miernik podcisnienia, a nastepnie przez pompe wylotowa z zaworem odcinajacym.

Korzystnie, w plycie czolowej suszarni znajduje sie prostokatny otwór dajacy dostep do wnetrza suszarni, który jest zamykany na czas suszenia drzwiami a drzwi sa zamocowane na zawiasach Korzystnie, swiatlowód do przesylania obrazu do kamery rejestrujacej zmiany powierzchni oraz tekstury materialu suszonego i swiatlowód przesylajacy sygnal do spektrometru analizujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia sa obrócone tak by obserwowaly ten sam punkt oswietlany przez swiatlowód oswietlajacy powierzchnie materialu suszonego dla otrzymania lep- szego obrazu do kamery rejestrujacej lub wzbudzenia fluorescencji.

Korzystnie jest gdy we wnetrzu suszarni jest zamontowany magnetron generujacy promieniowa- nie mikrofalowe wspomagajace procesy suszenia.

Korzystnie gdy miedzy drzwiami suszarki i plyta czolowa znajduje sie uszczelka, a drzwi suszarki sa zamykane sruba.

Korzystnie, gdy suszarnia jest postawiona na wadze elektronicznej.

Suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych lub biomasy z innych zródel posiada mozliwosc realizacji suszenia i rejestracji wyników w wielu wariantach i ich kombinacjach takich jak: przy normalnym cisnieniu, z zastosowaniem podcisnienia (do 10 2 Pa), z zastosowaniem wymuszonego prze- plywu podgrzanego powietrza, bez tego przeplywu, z zastosowaniem róznego natezenia mikrofal oraz bez mikrofal. Suszarnia jest przymocowana do wagi elektronicznej LWR 10P2, która to waga opiera sie na indukcyjnosciowej metodzie pomiaru masy oraz indukcyjnosciowych belkach pomiarowych. Pozwala to na dokonywanie zmian masy suszonego materialu w trakcie suszenia i ich rejestracje. Suszarnia jest wyposazona w czujniki pomiaru temperatury powietrza doplywajacego i odplywajacego z suszarki, mier- niki przeplywu powietrza doplywajacego i odplywajacego z suszarki wraz z miernikami wilgotnosci po- wietrza doplywajacego i odplywajacego z suszarki. Ponadto nad kazdym sitem jest umieszczony zespól swiatlowodów do biezacej rejestracji i kontroli materialu suszonego w postaci swiatlowodu dokonujacego pomiaru powierzchni temperatury suszonego materialu, swiatlowodu do przesylania obrazu do kamery rejestrujacej zmiany powierzchni oraz tekstury materialu suszonego, swiatlowodu oswietlajacego po- wierzchnie materialu suszonego dla otrzymania lepszego obrazu do kamery rejestrujacej lub przeprowa- dzania pomiarów swiatla odbitego przez swiatlowód przesylajacy sygnal do spektrometru analizujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia. Calosc procesu suszenia moze byc sterowana komputerem wraz z rejestracja jego wyników.

Zaletami suszarni sa ponadto: prosta konstrukcja mechaniczna wymagajaca mniej materialów oraz czasu do budowy w porównaniu z innymi suszarniami, wyposazenie w swiatlowody odporne na dzialanie substancji chemicznych lub cisnienia i latwe w czyszczeniu, zastosowanie unikalnego kom- pletu urzadzen pomiarowych do przetwarzania sygnalów ze swiatlowodów i ich interpretacji oraz stero- wania calym procesem suszenia. Suszarnia posiada polaczony z nia uklad zewnetrznego podgrzewania podawanego powietrza oraz magnetron umieszczony w srodku dla suszenia mikrofalami. Pozwala to na stosowanie wielu scenariuszy suszenia poczawszy od suszenia przeplywajacym podgrzanym po- wietrzem, poprzez suszenie mikrofalami az do suszenia w podcisnieniu oraz wszelkie kombinacje uprzednio wymienionych scenariuszy.

Przedmiot wzoru uzytkowego zostanie przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok suszarni z przodu, z uwidocznionym czesciowo wnetrzem, fig. 2 przedstawia widok z boku su- szarni z wyrwaniami.

Korpus suszarni sklada sie z prostokatnej plyty czolowej 1 oraz prostokatnej plyty tylnej 2. Plyta czolowa 1 oraz plyta tylna 2 sa ze soba polaczone w srodku rura 3 tworzac ze soba konstrukcyjna calosc. W plycie czolowej 1 znajduje sie prostokatny otwór dajacy dostep do wnetrza suszarni, który jest zamykany na czas suszenia drzwiami 4. Drzwi 4 sa zamocowane na zawiasach 5. W rurze 3 umieszczone sa na prowadnicach 6 sita 7, na których rozkladany jest material do suszenia. Na kazdym sicie 7 umieszczony jest zespól swiatlowodów: swiatlowód 8 do pomiaru temperatury powierzchni ma- terialu suszacego, swiatlowód 9 do przesylania obrazu do kamery rejestrujacej zmiany powierzchni oraz tekstury materialu suszonego, swiatlowód 10 oswietlajacy powierzchnie materialu suszonego dla otrzy- mania lepszego obrazu do kamery rejestrujacej lub wzbudzenia fluorescencji dla swiatlowodu 11 prze- sylajacego sygnal do spektrometru analizujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia. Swiatlowód 9 i swiatlowód 11 sa obrócone tak by obserwowaly ten sam punkt oswie- tlany przez swiatlowód 10. We wnetrzu suszarni jest zamontowany magnetron 12 generujacy promie- niowanie mikrofalowe wspomagajace procesy suszenia.

Z przodu suszarni zainstalowany jest przewód 13 doprowadzajacy powietrze z pompy 14 poprzez chemiczny osuszacz 15 zawierajacy substancje pochlaniajaca wilgoc, sterowany elektronicznie pod- grzewacz powietrza 16, czujnik 17 temperatury i miernik 18 przeplywu powietrza.

W górnej czesci suszarni znajduje sie rura wylotowa 19 powietrza, która przechodzi przez miernik przeplywu 20, czujnik temperatury 21, czujnik wilgotnosci 22 i miernik podcisnienia 23, a nastepnie przez pompe 24 wylotowa z zaworem odcinajacym, gdzie powietrze jest usuwane na zewnatrz. Miedzy drzwiami suszarki 4 i plyta czolowa 1 znajduje sie uszczelka 25. Drzwi suszarki 4 sa zamykane sruba 26.

Cala suszarnia jest postawiona na innowacyjnej wadze elektronicznej 27, która na biezaco sledzi zmiany masy suszarki oraz bedzie wysylac dane do komputera sterujacego w postaci elektronicznej.

Po otworzeniu drzwi suszarki 4 na sitach 7 umieszczamy biomase przeznaczona do suszenia.

Zamykamy drzwi suszarki i dokrecamy srube zamykajaca 26. Nastepnie uruchamiamy poprzez kompu- ter odpowiedni program suszenia, nastawiajac parametry suszenia takie jak: czas suszenia, tempera- ture suszenia, przeplyw powietrza, pozadana próznie (podcisnienie). Komputer rejestruje nastepujace sygnaly pomiarowe: czas suszenia, temperature powietrza na wlocie i wylocie suszarki, przeplyw po- wietrza, wilgotnosc przeplywajacego powietrza na wlocie i wylocie suszarki, mase suszarki, temperature powierzchni materialu suszonego, obraz powierzchni (kolor, teksture) materialu suszonego, sklad che- miczny na powierzchni materialu suszonego. Komputer automatycznie dobiera parametry mikrofal do zadanej temperatury suszenia. W trakcie suszenia sygnal z zainstalowanego w suszarce swiatlowodu 8 do pomiaru temperatury (swiatlowodowy pomiar temperatury) jest rejestrowany przez komputer i sluzy do sterowania procesem suszenia tak by z jednej strony nie przekroczyc zalozonej maksymalnej tem- peratury suszenia materialu, a z drugiej by temperatura suszenia byla na tyle wysoka by skrócic czas suszenia. Sygnal ze swiatlowodu 9 jest przesylany do kamery rejestrujacej zmiany powierzchni mate- rialu suszonego, jego tekstury oraz barwy. Kamera jest polaczona z komputerem. Obrazy z kamery sa analizowane w czasie pod wzgledem zmian wygladu powierzchni materialu suszonego, jego tekstury oraz barwy tak by przerwac proces suszenia lub zmienic jego parametry w przypadku zmian wygladu powierzchni odbiegajacych od zalozonych. Swiatlowód 10 oswietla powierzchnie materialu suszonego celem uzyskania stabilnych i powtarzalnych warunków oswietleniowych niezbednych dla otrzymania lepszego obrazu do kamery rejestrujacej. Ten sam swiatlowód moze byc wykorzystany do oswietlenia materialu suszonego swiatlem o scisle okreslonej dlugosci fali celem wzbudzenia fluorescencji po- wierzchni materialu suszonego, której sygnal jest przesylany swiatlowodem 11 do spektrometru anali- zujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej (analizy zwiazków organicznych) w czasie suszenia. Informacja o zwiazkach organicznych i zmianie ich skladu w materiale suszonym pozwala na dobranie optymalnych parametrów suszenia pod katem zachowania najwiekszej ilosci pozadanych zwiazków organicznych w materiale suszonym. Dla pelnej kontroli nad procesem suszenia zainstalo- wane sa na wlocie powietrza sterowany elektronicznie podgrzewacz powietrza 16, czujnik 17 tempera- tury i miernik 18 przeplywu powietrza. Na wylocie powietrza sa zainstalowane miernik przeplywu 20, czujnik temperatury 21, czujnik wilgotnosci 22 i miernik podcisnienia 23. Dane z mierników sa rejestro- wane na biezaco i sluza do odpowiedniego sterowania procesem suszenia. Suszarka jest umieszczona na wadze elektronicznej 27, z której dane sa równiez rejestrowane i sluza do okreslenia zmian masy materialu suszonego w trakcie procesu suszenia. Proces suszenia konczy sie wraz z uzyskaniem zalo- zonej wilgotnosci materialu suszonego, odpowiednia jego tekstura, wygladem i zachowaniem maksy- malnej ilosci pozadanych zwiazków organicznych. Wraz z zakonczeniem procesu suszenia komputer sterujacy procesem suszenia zatrzymuje pobieranie powietrza z zewnatrz pompa 14 oraz jego wypom- powywanie pompa 24, wylacza magnetron 12, wyrównuje cisnienie wewnatrz suszarki do cisnienia at- mosferycznego poprzez sterowanie pompami 14 doprowadzajaca powietrze i 24 wylotowa powietrza i wysyla sygnal do operatora o mozliwosci otworzenia drzwi suszarki 4.

Claims (6)

Zastrzezenia ochronne

1. Suszarnia do suszenia cennych surowców biomasowych i biomasy pochodzacej z innych zró- del w postaci prostopadloscianu z zamontowanymi pólkami znamienna jest tym, ze plyta czolowa (1) oraz plyta tylna (2) sa ze soba polaczone w srodku rura (3) tworzac ze soba kon- strukcyjna calosc, przy czym w rurze (3) umieszczone sa na prowadnicach (6) sita (7), a na kazdym sicie (7) umieszczony jest zespól swiatlowodów: swiatlowód (8) do pomiaru tempera- tury powierzchni materialu suszacego, swiatlowód (9) do przesylania obrazu do kamery reje- strujacej zmiany powierzchni oraz tekstury materialu suszonego, swiatlowód (10) oswietlajacy powierzchnie materialu suszonego dla otrzymania lepszego obrazu do kamery rejestrujacej lub wzbudzenia fluorescencji dla swiatlowodu (11) przesylajacego sygnal do spektrometru analizujacego zmiany skladu chemicznego materii organicznej w czasie suszenia, natomiast z przodu suszarni zainstalowany jest przewód (13) doprowadzajacy powietrze z pompy (14) poprzez chemiczny osuszacz (15) zawierajacy substancje pochlaniajaca wilgoc, sterowany elektronicznie podgrzewacz powietrza (16), czujnik (17) temperatury i miernik (18) przeplywu powietrza, a w górnej czesci suszarni znajduje sie rura wylotowa (19) powietrza, która prze- chodzi przez miernik przeplywu (20), czujnik temperatury (21), czujnik wilgotnosci (22) i mier- nik podcisnienia (23), a nastepnie przez pompe (24) wylotowa z zaworem odcinajacym.

2. Suszarnia wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze w plycie czolowej znajduje sie prostokatny otwór dajacy dostep do wnetrza suszarni, który jest zamykany na czas suszenia drzwiami (4), a drzwi (4) sa zamocowane na zawiasach (5).

3. Suszarnia wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze swiatlowód (9) i swiatlowód (11) sa obrócone tak by obserwowaly ten sam punkt oswietlany przez swiatlowód (10).

4. Suszarnia wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze we wnetrzu suszarni jest zamontowany ma- gnetron (12) generujacy promieniowanie mikrofalowe wspomagajace procesy suszenia.

5. Suszarnia wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze miedzy drzwiami suszarki (4) i plyta czo- lowa (1) znajduje sie uszczelka (25), a drzwi suszarki (4) sa zamykane sruba (26).

6. Suszarnia wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze suszarnia jest postawiona na wadze elektro- nicznej (27).