PL83156B1 - - Google Patents

Description

Urzadzenie do suszenia produktów Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do su¬ szenia produktów, zwlaszcza warzyw, jagód, nasion, zboza lub ziarna, które sklada sie z zamykanego zbiornika do suszenia produktów, pompy ssacej do wytwarzania podcisnienia w zbiorniku oraz zam¬ knietego systemu cyrkulacyjnego czynnika chlodza¬ cego. System obejmuje sprezarke do przetlaczania i sprezania czynnika chlodzacego w tym systemie, skraplacza czynnika chlodzacego usytuowanego w zbiorniku jako podgrzewacza produktów umieszczo¬ nych w zbiorniku oraz wymiennika ciepla, chlodzo¬ nego za pomoca odparowywania czynnika chlodzace¬ go, który sluzy do skraplania wilgoci odparowanej z suszonych produktów.Znane sa tego typu urzadzenia do suszenia pro¬ duktów, w których parownik sluzacy jako chlodni¬ ca do skraplania ulatniajacej sie z produktu wilgoci, jest umieszczony w przewodzie odprowadzajacym, który laczy zbiornik suszarni z pompa ssaca. W ra¬ zie ulatniania sie duzych ilosci pary wodnej z pro¬ duktów, na przyklad przy suszeniu pieciu ton zboza w temperaturze 20°C ulatnia sie przy doprowadza¬ nym cieple parowania okolo 10.000 m3/godz. pary — co stanowi powazny problem w znanych urzadze¬ niach do suszenia, gdyz nalezy sie liczyc z powazny¬ mi stratami przy przeplywie osrodka chlodzacego miedzy zbiornikiem do suszenia produktów a chlod¬ nica do skraplania pary wodnej, ulatniajacej sie z produktu, co' ujemnie wplywa na wydajnosc urza¬ dzenia do suszenia. 15 20 30 2 Zadaniem wynalazku jest stworzenie urzadzenia posiadajacego cechy omówione na wstepie, które po¬ zwoli na prowadzenie procesu suszenia przy wyso¬ kim wspólczynniku sprawnosci, przy czym to urza¬ dzenie powinno miec korzystna konstrukcje zwarta, korzystniejsza niz w znanych urzadzeniach, co znacznie usprawnia i ulepsza instalacje i eksplo¬ atacje urzadzenia.Istota wynalazku jest urzadzenie do suszenia pro¬ duktów, które ma w zbiorniku przestrzen dla suszo¬ nych produktów ograniczona za pomoca gazo-prze- puszczalnej sciany, skraplacz zas czynnika chlodza¬ cego, usytuowany jest wewnatrz zbiornika w tej przestrzeni, po jednej stronie gazo-przepuszczalnej, a wymiennik ciepla do skraplania wilgoci takze usy¬ tuowany jest wewnatrz zbiornika, ale po drugiej stronie gazo-przepuszczalnej sciany. Skraplacz czyn¬ nika chlodzacego otoczony jest wymiennikiem ciepla do skraplania odparowanej wilgoci. Skraplacz ma dwie pionowe rury oraz pewna ilosc spiralnych rur, polaczonych z nimi na róznych wysokosciach, przy czym jedna koncówka kazdej spiralnej rury pola¬ czona jest z jedna pionowa rura, a druga jej kon¬ cówka polaczona jest z druga pionowa rura. Gazo- przepuszczalna sciana tworzy plaszcz otaczajacy skraplacz czynnika chlodzacego. Gazo-przepuszczal- na sciane w szczególnosci stanowi perforowana me¬ talowa blacha, której otwory przykryte sa materia¬ lem filtracyjnym. Zbiornik w szczególnosci ma za¬ sadniczo ksztalt kulisty i jest uciety w plaszczyznie 83 1563 poziomej powyzej srodka, a plaszcz ma mniejsza zewnetrzna srednice od srednicy otworu otrzymane¬ go przez przeciecie zbiornika plaszczyzna pozioma.Plaszcz ma cylindryczna czesc oraz stozkowa czesc polaczona z wylotem suszonych produktów.Wymiennik ciepla do skraplania odparowanej wil¬ goci ma pojemnik skroplin, który polaczony jest z rura spustowa oraz pompa do usuwania skroplin ze zbiornika.Wynalazek blizej objasniono w przykladzie wy¬ konania, pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat urzadzenia wedlug wynalazku oraz zbiornik w przekroju pionowym z elementami ukladu chlodzenia, fig. 2 — zbiornik urzadzenia do suszenia w przekroju poprzecznym, fig. 3 — plaszcz, który dzieli wnetrze zbiornika na kilka komór w widoku z boku, fig 4 — plaszcz ten w czesciowym przekroju pionowym.Jak pokazano na rysunku zasadnicza czescia urza¬ dzenia do suszenia jest kulisty zbiornik blaszany 10, skladajacy sie z czesci posredniej lOa i kulistej po¬ wloki lOb, przy czym czesc posrednia lOa jest wypo¬ sazona w kolnierz 11 oraz ze stozkowego trzonu lOc, ' który jest polaczony z czescia posrednia lOa za po¬ moca kolnierza 12. W górnej czesci zbiornika 10 znajduje sie króciec 14 zamykany sterowana pokry¬ wa 13 oraz lej zasypowy 15, natomiast w dolnej czes¬ ci trzonu stozkowego lOc znajduje sie wylot zbior¬ nika 17, zamykany pokrywa 16.W zbiorniku 10 jest zainstalowany skraplacz 18, skladajacy sie z dwóch pionowych rur 19a, 20a, a do konców tych rur sa przylaczone petle rurowe 21a, które w plaszczyznie poziomej tworza szereg równo¬ leglych petli.Ponadto w sklad systemu rurociagów wchodza dwie nastepne rury pionowe 19b; 20b, do których takze zostaly podlaczone petle rurowe 21b, co zo¬ stalo przedstawione na rysunku (fig. 2) za pomoca linii przerywanej, przy czym petle rurowe 21a i 21b sa ustawione kolejno, naprzemianlegle tworzac kon¬ strukcje pietrowa — na rysunku (fig. 2) zostalo to pominiete celem zapewnienia lepszej przejrzystosci rysunku. Jak to przedstawiono na rysunku (fig. 2) rury pionowe 19a, 20b i odpowiednio rury pionowe 19b i 20a leza na dwóch przeciwleglych scianach zbiornika. Dolne konce wszystkich rur pionowych sa podlaczone z pojemnikiem 22, z tym ze tylko rury 20a i 20b lacza sie z wnetrzem pojemnika 22, nato¬ miast rury 19a i 19b sa odciete od pojemnika 22, jak to pokazano na fig. 1, gdzie rura pionowa 19a jest odcieta przez element 23. Rury pionowe 19a i 19b w dolnej czesci zbiornika 10 sa polaczone z wchodzaca do zbiornika rura doplywowa 24, która jest wla¬ czona do systemu cyrkulacyjnego osrodka chlodza¬ cego, stanowiacego wyposazenie urzadzenia do su¬ szenia produktów.Zmontowany uprzednio skraplacz 18 zostaje zamkniety w plaszczu 25 i jako jednolita jed¬ nostka zostaje wstawiony do wnetrza zbiornika przez otwór powstaly po zdemontowaniu czaszy kulistej lOb i czesci posredniej lOa. Konstrukcja plaszcza 25 jest przedstawiona na rysunku (fig. 3 i 4). Plaszcz 25 sklada sie z dwóch pierscieni 26 i 27, umieszczonych na dole i na górze plasz¬ cza które stanowia usztywnienia cylindrycznej scia- J156 0 4 ny bocznej 28 plaszcza wykonanej z blachy per¬ forowanej, przy czym od wewnatrz do perforacji plaszcza przylega tekstylna przepona filtracyjna 31, która jest zamocowana do pierscieni 26 i 27 za po- 5 moca zacisków 29 i 30. Przepona filtracyjna jest wy¬ konana z syntetycznego materialu tekstylnego zwlaszcza z wlókna poliestrowego. Górna czesc pla¬ szcza ma ksztalt stozka scietego 32, przy czym w tej scianie zostalo wykonanych kilka duzych otworów xó 33, które od strony zewnetrznej zostaly przykryte przepona filtracyjna 34, zamocowana za pomoca za¬ cisków 35, podobnych do zacisków 29 i 30, a prze¬ pona filtracyjna 34 jest wykonana takze z synte¬ tycznego materialu tekstylnego. Odpowiednio 15 uksztaltowana krawedz zewnetrzna 27a pierscienia dolnego 27 spoczywa na zewnetrznej scianie czesci posredniej zbiornika, przy czym na te krawedz na¬ klada sie warstwe uszczelniajacego materialu ela¬ stycznego, co zapewnia szczelne przyleganie plaszcza 20 do sciany zbiornika, natomiast w górnej czesci plaszcza znajduje sie wlot 37, który opasuje króciec wlotowy 14. A wiec plaszcz odgranicza okreslona przestrzen zbiornika 10 sluzaca do suszenia produk¬ tów, która jest zamknieta miedzy króccem wloto- 25 wym 14 i króccem wylotowym 17, przy czym w tej przestrzeni jest umieszczony skraplacz 18, którego petle rurowe 21a i 21b sa ustawione pietrowo.Wymiennik ciepla 38 jest zainstalowany w prze¬ strzeni miedzy sciana zewnetrzna plaszcza 25 i wew- 30 netrzna sciana czesci posredniej zbiornika. Takze drugi system rurociagów sklada sie ze spiralnych petli rurowych 39, rozmieszczonych wielopietrowo wokól plaszcza 25, których jedne konce sa zakon¬ czone pojedyncza kapilara 40, polaczona z rozdzie- 35 laczem 41 osadzonym na przewodzie rurowym 42, natomiast drugi koniec petli rurowych jest podla¬ czony do wspólnego dla wszystkich petli, przewodu zbiorczego 43. Ponizej wymiennika ciepla 38 znaj¬ duje sie pierscieniowy zbiornik 44 z podlaczonym 40 rurowym przeworem spustowym 45. Przewód ruro¬ wy 42 laczy rozdzielacz 41 przez dolny wlot z po¬ jemnikiem 22, przy czym na przewodzie rurowym 42 sa zainstalowane — zawór regulacyjny 46 i zawór elektromagnetyczny 47. Ponadto z recypientu 22 na 45 zewnatrz zbiornika 10 jest wyprowadzony przewód przelewowy 48.Przy zbiorniku do suszenia produktów, na odpo¬ wiednim korpusie jest zainstalowany znany cyrku- lacyjny uklad chlodniczy. Osrodkiem chlodzacym 50 moze byc dowolna substancja uzywana w chlodnic¬ twie.Zasadniczym elementem tego systemu jest spre¬ zarka 50 znanego osrodka chlodzacego automatycz¬ nym sterowaniem wydajnosci, przy czym sprezarka 55 jest bezposrednio sprzezona z silnikiem napedowym 51, którym moze byc silnik spalinowy, na przyklad silnik Diesela, lub dowolny silnik innego typu. Sil¬ nik napedza takze pompe ssaca 52, przy czym naped jest przekazywany przez przekladnie 55 za pomoca eo pasków klinowych. Wodny przewód cisnieniowy 56 jest polaczony z rura doplywowa 24, przy czym od przewodu 56 wychodza dwa rozgalezienia 57 i 58, z zainstalowanymi na nich zaworami elektromagne¬ tycznymi 59 i 60, których wloty wpadaja do wy- 65 miennika ciepla 61, a po przejsciu przez wymiennik5 ciepla osrodka chlodzacego nastepuje skierowanie go do rury doplywowej 24. W przypadku, gdy oby¬ dwa zawory elektromagnetyczne sa zamkniete caly strumien osrodka chlodzacego przeplywa przewo¬ dem rurowym 56 bezposrednio do rury doplywowej 24, a jesli zostanie otwarty jeden z zaworów lub obydwa zawory elektromagnetyczne 59 i 60, wtedy mniejsza lub wieksza czesc strumienia osrodka chlo¬ dzacego przeplywa przez wymiennik ciepla 61 do rury doplywowej 24.Wymiennik ciepla 61 moze byc tak zbudowany, ze okreslona liczba ozebrowanych rur dla przeplywu osrodka chlodzacego jest otoczona powietrzem i dzieki temu nastepuje wymiana ciepla, lub dla intensyfikacji procesu wymiany ciepla mozna zasto¬ sowac dmuchawke przyspieszajaca przeplyw po¬ wietrza przez wymiennik ciepla. Przewód ssacy 62 sprezarki 50 jest polaczony przez separator cieczy 63 z przewodem zbiorczym 43, na którym zainsta¬ lowano czujnik 64, polaczony funkcyjnie z zaworem regulacyjnym 46, co zapewnia sterowanie wielkos¬ cia temperatury calego strumienia osrodka chlo¬ dzacego, przeplywajacego przez przewód zbiorczy 43.Pompa ssaca 52 jest polaczona z wnetrzem zbior¬ nika 10 przewodem 65, a po wlaczeniu pompy zbior¬ nik zostaje odpowietrzony a wiec panuje w nim okreslone podcisnienie; oczywiscie rozumie sie, ze nie jest to próznia absolutna, lecz jedynie okreslone podcisnienie w stosunku do otaczajacej zewnetrznej atmosfery. W przypadku zastosowania calkowicie szczelnego zbiornika 10, co w warunkach eksploa¬ tacji urzadzenia jest niezbyt oplacalne, nie zachodzi potrzeba utrzymywania pompy ssacej w ciaglym ruchu, lecz po uzyskaniu niezbednego podcisnienia mozna wylaczyc pompe.A wiec w opisanym wyzej systemie cyrkulacji osrodek chlodzacy w postaci pary zostaje sprezony przez sprezarke 50 i przeplywa przewodem 56 do rury doplywowej 24, przy czym ewentualnie wiek¬ sza lub mniejsza czesc osrodka chlodzacego prze¬ plywa przez wymiennik ciepla 61. Z rury doplywo¬ wej 24 sprezony osrodek chlodzacy przeplywa do dwóch rur pionowych 19a i 19b, z których jest roz¬ prowadzany na poszczególne pietra petli rurowych 21a i 2lb. Przy sprezaniu podnosi sie temperatura osrodka chlodzacego i po wprowadzeniu go do wne¬ trza plaszcza 25 w zbiorniku 10 cieplo zostaje odda¬ ne do produktu poddawanego suszeniu, przy czym cieplo jest oddawane równomiernie, gdyz osrodek chlodzacy jest doprowadzany do petli rurowych 21a lub 21b z dwóch przeciwleglych kierunków. Petle rurowe maja wystarczajaco duza srednice i dlatego ciecz skroplona w trakcie wymiany ciepla miedzy osrodkiem chlodzacym a produktem zajmuje wzglednie mala czesc przekroju petli rurowej, a to zapewnia dobra wymiane ciepla miedzy osrodkiem chlodzacym i produktem, który jest poddawany procesowi suszenia.Osrodek chlodzacy opuszcza petle rurowe przez pionowe rury 20a i 20b w postaci skroplin," które gromadza sie w pojemniku 22. Nastepnie skropliny przeplywaja z pojemnika przez otwarty w czasie ruchu urzadzenia zawór elektromagnetyczny 47 do przewodu rurowego 42 i dalej przez zawór regula- \ 156 6 . cyjny 46 doplywaja do rozdzielacza 41, który roz¬ prowadza je do kapilar 40 petli rurowych 39, po czym osrodek chlodzacy po wchlonieciu ciepla pa¬ rowania w petlach rurowych 39 rozpreza sie i prze- s chodzi w faze gazowa, nastepnie gazowy osrodek chlodzacy przeplywa przez przewód zbiorczy 43, separator cieczy 63 przed sprezarka 50 przez prze¬ wód ssacy 62 zostaje wypompowany i ponownie zostaje sprezony i doprowadzony do skraplacza 18. 10 Poprzez sterowanie przeplywu osrodka chlodzacego na zaworze regulacyjnym 46, gdy osrodek jest w fazie parowej, zostaja wyeliminowane uderzenia cieczy w ukladzie cyrkulacyjnym, gdyz wysokosc temperatury jest sterowana przez termostat zainsta- 15 lowany na przewodzie ssacym 62.Przy doprowadzaniu ciepla do produktu, który jest poddawany procesowi suszenia przez krazacy osrodek w skraplaczu nastepuje wyparowanie wil¬ goci z produktu w postaci pary wodnej, która prze- 20 nika przez przepony filtracyjne 31 i blache perfo¬ rowana 28 oraz przez otwory 33 i przepone filtra¬ cyjna 34 plaszcza 25 do przestrzeni ograniczonej przez zewnetrzna sciane plaszcza 25 i wewnetrzna sciane zbiornika 10. W tej przestrzeni panuje niska 25 temperatura wytworzona przez wymiennik ciepla 38, spelniajacy role parownika, gdyz w tym ruro¬ ciagu osrodek chlodzacy po wchlonieciu ciepla pa¬ rowania przechodzi w faze parowa i dlatego para wodna przenikajaca do tej przestrzeni zostaje 30 skroplona. Skropliny zbieraja sie w pierscieniowym zbiorniku 44, a stad sa usuwane w sposób ciagly przewodem rurowym 45 przez pompe ssaca 54. Ce¬ lowe jest zastosowanie pompy typu „szczelnego", zwlaszcza pompy wirnikowej, która sluzy zarazem 35 do wytwarzania prózni w zbiorniku 10.W trakcie sprezania do osrodka chlodzacego zo¬ staje doprowadzona energia w postaci ciepla tarcia i zadaniem wymiennika ciepla 61 jest odebranie osrodkowi chlodzacemu tej dodatkowej energii 40 przed doprowadzeniem osrodka do skraplacza. Dzie¬ ki temu w trakcie procesu suszenia mozna utrzymac równowage miedzy efektami skraplania pary wod¬ nej a doprowadzanym cieplem parowania i przeno¬ szenie ciepla w ukladzie cyrkulacyjnym osrodka 45 chlodzacego mozna ograniczyc do ilosci ciepla nie¬ zbednego do odparowania wilgoci z produktu, nie dopuszczajac do podwyzszenia temperatury produk¬ tu. Taki wzrost temperatury móglby odbic sie na jakosci suszonych produktów. Zatem odparowanie 50 wilgoci odbywa sie na zasadzie wygotowania wo¬ dy przeprowadzanego w warunkach podcisnienia w zbiorniku, a wiec temperatura wrzenia w takich warunkach znajduje sie znacznie ponizej tempera¬ tury wrzenia wody pod cisnieniem atmosferycznym, 55 a to ma te zalete, ze przy takim prowadzeniu pro¬ cesu suszenia produktów nie wystepuja zadne ujemne skutki, jak to ma miejsce przy suszeniu w podwyzszonej temperaturze. PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe i. Urzadzenie do suszenia produktów zwlaszcza warzyw, jagód, nasion, zboza lub ziarna, majace 63 zamykany zbiornik dla suszonych produktów, pom-83156 pe ssaca do wytwarzania podcisnienia w zbiorniku oraz zamkniety system cyrkulacyjny czynnika chlo¬ dzacego, obejmujacy sprezarke do przetlaczania i sprezania czynnika chlodzacego w tym ukla¬ dzie, skraplacz czynnika chlodzacego, usytuowany w zbiorniku jako podgrzewacz produktów umiesz¬ czonych w zbiorniku oraz wymiennik ciepla, chlo¬ dzony za pomoca odparowywania czynnika chlodza¬ cego, który sluzy do skraplania wilgoci odparowanej z suszonych produktów, znamienny tym, ze prze¬ strzen dla suszonych produktów w zbiorniku (10) ograniczona jest za pomoca gazo-przepuszczalnej sciany, zas skraplacz (18) czynnika chlodzacego usy¬ tuowany jest wewnatrz zbiornika (10) w tej prze¬ strzeni, po jednej stronie gazo-przepuszczalnej sciany a wymiennik ciepla (38) do skraplania wilgoci takze usytuowany jest wewnatrz zbiornika (10) ale po drugiej stronie gazo-przepuszczalnej sciany.

2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze skraplacz (18) czynnika chlodzacego otoczony jest wymiennikiem ciepla (38) do skraplania odparowa¬ nej wilgoci.

3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—2, znamienne tym, ze skraplacz (18) ma dwie pionowe rury (19a, 20a) oraz pewna ilosc spiralnych rur (21a) polaczonych z nimi na róznych wysokosciach, przy czym jedna koncówka kazdej spiralnej rury (21a) polaczona jest z jedna pionowa rura (19a) a druga jej koncówka polaczona jest z druga pionowa rura (20a).

4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze ma dwie dalsze pionowe rury (l9b, 20b) oraz pola¬ czone z nimi spiralne rury (21b), przy czym spiralne rury (21b) polaczone sa na zmiane,z jednia para pio¬ nowych rur (19a, 20a) i z druga para pionowych rur (19b, 20b).

5. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, znamienne tym, ze 8 25 30 35 jedna pionowa rura (Ida, 19b) z kazdej pary pola¬ czona jest-z wylotowa rura (24) czynnika chlodza¬ cego, a druga pionowa rura (20a), (20b) z kazdej pary polaczona jest z pojemnikiem (22) skroplonego czynnika chlodzacego usytuowanym ponizej spiral¬ nych rur (21a, 21b).

6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze jedna pionowa rura (19a, 19b) z kazdej pary pola¬ czona jest z wlotowa rura (24) czynnika chlodzacego ' a druga pionowa rura (20a, 20b) polaczona jest z po¬ jemnikiem (22) skroplonego czynnika chlodzacego usytuowanym ponizej spiralnych rur (21a, 2lb).

7. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—6, znamienne tym, ze gazo-przepuszczalna sciana tworzy plaszcz (25) otaczajacy skraplacz (18) czynnika chlodzacego.

8. Urzadzenie wedlug zastrz. 7, znamienne tym, ze gazo-przepuszczalna sciane stanowi perforowana metalowa blacha (28, 32), której otwory przykryte sa filtracyjnym materialem.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 7—8, znamienne tym, ze zbiornik (10) ma zasadniczo ksztalt kulisty i jest uciety w plaszczyznie poziomej powyzej poziomej plaszczyzny przechodzacej przez jego srodek, a plaszcz (25) ma mniejsza zewnetrzna srednice od srednicy otworu otrzymanego przez przeciecie zbior¬ nika (10) plaszczyzna pozioma.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 9, znamienne tym, ze plaszcz (25) ma cylindryczna czesc (28) oraz stoz¬ kowa czesc (32) polaczona z wlotowym otworem dla przeznaczonych do suszenia produktów.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 1—10, znamienne tym, ze wymiennik ciepla (38) do skraplania odpa¬ rowanej wilgoci zaopatrzony jest w pojemnik (44) skroplin, który polaczony jest ze spustowa rura (45) oraz pompa (54) do usuwania skroplin ze zbiornika (10). Fig. 183156 Fig.383156 1 Fig. 4 LDA — Zaklad 2, Typo — Zam. 840/76 — 115 egz. Cena 10 zl PL