RU193685U1 - DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS - Google Patents

DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU193685U1
RU193685U1 RU2019108005U RU2019108005U RU193685U1 RU 193685 U1 RU193685 U1 RU 193685U1 RU 2019108005 U RU2019108005 U RU 2019108005U RU 2019108005 U RU2019108005 U RU 2019108005U RU 193685 U1 RU193685 U1 RU 193685U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
emitters
drying
temperature
solid
state relay
Prior art date
Application number
RU2019108005U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Алексеевич Завалий
Владимир Степанович Паштецкий
Владимир Степанович Рутенко
Александр Сергеевич Рыбалко
Людмила Анатольевна Лаго
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
Priority to RU2019108005U priority Critical patent/RU193685U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU193685U1 publication Critical patent/RU193685U1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B25/00Details of general application not covered by group F26B21/00 or F26B23/00
    • F26B25/22Controlling the drying process in dependence on liquid content of solid materials or objects
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26DRYING
    • F26BDRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для сушки термолабильных материалов и может быть использована для сушки продукции сельского хозяйства растительного или животного происхождения. Устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов содержит сушильную камеру с входным и выходным отверстиями для воздуха, внутри которой расположен сетчатый поддон для высушиваемого материала, ИК-излучатели, вентилятор и датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования температуры нагрева. ИК-излучатели снабжены спрофилированными рефлекторами, обеспечивающими равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона, датчик температуры выполнен в виде контактной проволочной термопары, блок автоматического регулирования температуры нагрева дополнительно содержит контроллер температуры, твердотельное реле, импульсно включающее и выключающее ИК-излучатели, контроллер импульсов, твердотельное реле полного отключения ИК-излучателей, твердотельное реле отключения вытяжного вентилятора. Техническим результатом полезной модели является повышение качества высушиваемого материала. 5 ил.The utility model relates to equipment for drying thermolabile materials and can be used for drying agricultural products of plant or animal origin. A device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials contains a drying chamber with air inlet and outlet openings, inside of which there is a mesh tray for the material to be dried, IR emitters, a fan, and a temperature sensor connected to the automatic control unit for heating temperature. IR emitters are equipped with profiled reflectors providing a uniform density of IR radiation on the surface of the mesh pan, the temperature sensor is made in the form of a contact wire thermocouple, the automatic heating temperature control unit additionally contains a temperature controller, a solid-state relay, pulse switching on and off IR emitters, a pulse controller , solid-state relay to completely turn off the IR emitters, solid-state relay to turn off the exhaust fan. The technical result of the utility model is to improve the quality of the dried material. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для сушки термолабильных материалов и может быть использована для сушки продукции сельского хозяйства растительного или животного происхождения.The utility model relates to equipment for drying thermolabile materials and can be used for drying agricultural products of plant or animal origin.

Известно сушильное устройство для сушки высоковлажных материалов, принятое в качестве прототипа (патент РФ №2163992 С2, F26B 3/30, F26B 3/28, опубл. 10.03.2001, бюл. №7), включающее сушильную камеру, у которой внутренние стенки и противень для просыпей выполнены из материала, имеющего зеркальную поверхность, в которую вставляется поддон с высушиваемым материалом, имеются инфракрасные излучатели (ИК-излучатели) и вентилятор, а в корпусе камеры предусмотрены входное и выходное отверстия для сушильного агента, кроме того в сушильной камере над поддоном с материалом установлен датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования, а блок автоматического регулирования соединен с задатчиком критической температуры нагрева и обеспечивает температурный режим сушки в виде первоначального облучения материала при температуре 100°С в течение 1-2 мин и последующего облучения в импульсном режиме при температуре 50°С в течение 20-30 мин при отношении продолжительности импульса к продолжительности паузы, равном 1:2,5.Known drying device for drying high-moisture materials, adopted as a prototype (RF patent No. 2163992 C2, F26B 3/30, F26B 3/28, publ. 03/10/2001, bull. No. 7), including a drying chamber, which has inner walls and the baking tray for spills is made of material having a mirror surface into which the tray with the material to be dried is inserted, there are infrared emitters (IR emitters) and a fan, and the inlet and outlet openings for the drying agent are provided in the camera body, in addition, in the drying chamber above the tray with mate ial installed a temperature sensor connected to the automatic control unit, and the automatic control unit is connected to the critical heating temperature setpoint and provides the temperature regime of drying in the form of initial irradiation of the material at a temperature of 100 ° C for 1-2 minutes and subsequent irradiation in a pulsed mode at a temperature 50 ° C for 20-30 minutes with the ratio of the duration of the pulse to the duration of the pause equal to 1: 2.5.

Недостатками известного устройства являются низкое качество продукции сушки, так как используется бесконтактный датчик температуры, не обеспечивающий надежный контроль температуры материала в процесса сушки, характер импульсного температурного воздействия не соответствует кинетике влагоотдачи термолабильного материала при нагревании.The disadvantages of the known device are the low quality of the drying products, since a non-contact temperature sensor is used that does not provide reliable control of the temperature of the material in the drying process, the nature of the pulsed temperature effect does not correspond to the kinetics of moisture transfer of the heat-sensitive material when heated.

Задачей полезной модели является усовершенствование устройства для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов растительного и животного происхождения.The objective of the utility model is to improve the device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials of plant and animal origin.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества высушиваемого материала.The technical result of the utility model is to improve the quality of the dried material.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов, содержащем сушильную камеру с входным и выходным отверстиями для воздуха, внутри которой расположен сетчатый поддон для высушиваемого материала, ИК-излучатели, вентилятор и датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования температуры нагрева, согласно полезной модели, ИК-излучатели снабжены спрофилированными рефлекторами, обеспечивающими равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона, датчик температуры выполнен в виде контактной проволочной термопары, блок автоматического регулирования температуры нагрева дополнительно содержит контроллер температуры, твердотельное реле, импульсно включающее и выключающее ИК-излучатели, контроллер импульсов, твердотельное реле полного отключения ИК-излучателей, твердотельное реле отключения вытяжного вентилятора.The technical result is achieved in that in a device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials containing a drying chamber with air inlet and outlet openings, inside which there is a mesh tray for the material to be dried, IR emitters, a fan and a temperature sensor connected to the automatic temperature control unit heating, according to a utility model, IR emitters are equipped with profiled reflectors, providing a uniform density of infrared radiation on the surface of the mesh of that tray, the temperature sensor is made in the form of a contact wire thermocouple, the automatic temperature control unit for heating additionally contains a temperature controller, a solid-state relay that pulses on and off IR emitters, a pulse controller, a solid-state relay for completely turning off IR emitters, a solid-state relay for disconnecting an exhaust fan.

Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками полезной модели, является наличие в устройстве для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов сушильной камеры с входным и выходным отверстиями для воздуха, внутри которой расположен сетчатый поддон для высушиваемого материала, ИК-излучателей, вытяжного вентилятора и датчика температуры, соединенного с блоком автоматического регулирования температуры нагрева.Signs of the prototype, which coincides with the essential features of the utility model, is the presence in the device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials of the drying chamber with air inlet and outlet openings, inside which there is a mesh tray for the material to be dried, IR emitters, an exhaust fan and a temperature sensor connected with automatic heating temperature control unit.

Отличительными признаками является то, что в устройстве для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов ИК-излучатели снабжены спрофилированными рефлекторами, обеспечивающими равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона, датчик температуры выполнен в виде контактной проволочной термопары, блок автоматического регулирования температуры нагрева дополнительно содержит контроллер температуры, твердотельное реле, импульсно включающее и выключающее ИК-излучатели, контроллер импульсов, твердотельное реле полного отключения ИК-излучателей, твердотельное реле отключения вытяжного вентилятора.Distinctive features are that in the device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials, IR emitters are equipped with profiled reflectors that provide uniform infrared radiation density on the surface of the mesh tray, the temperature sensor is made in the form of a contact wire thermocouple, the automatic heating temperature control unit additionally contains a temperature controller , solid state relay, pulse turning on and off IR emitters, pulse controller, solid state e relay for a complete shutdown of IR emitters, a solid-state relay for shutting down an exhaust fan.

Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Оснащение ИК-излучателей спрофилированными рефлекторами, обеспечивающими равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона, приводит к равномерному нагреву высушиваемого материала на всей поверхности сетчатого поддона. Кроме того, дополнительным оснащением блока автоматического регулирования температуры нагрева контроллером температуры, твердотельным реле, импульсно включающим и выключающим ИК-излучатели, контроллером импульсов, твердотельным реле полного отключения ИК-излучателей, твердотельным реле отключения вытяжного вентилятора реализуется импульсное ИК-тепловое воздействие на высушиваемый материал с задаваемым гистерезисом номинальной температуры и достигается адаптация теплового режима к кинетике влагоотдачи материала в процессе сушки, а также за счет применения в качестве датчика температуры контактной проволочной термопары и автоматического определения момента окончания сушки по степени стабильности частоты цикла «включение-выключение» релейного регулятора и окончательного отключения ИК-излучателей повышается качество высушиваемого материала.Between the totality of the essential features of a utility model and the achieved technical result, there is the following causal relationship. Equipping infrared emitters with profiled reflectors, providing a uniform density of infrared radiation on the surface of the mesh pallet, leads to uniform heating of the dried material on the entire surface of the mesh pallet. In addition, with the additional equipment of the automatic heating temperature control unit, a temperature controller, a solid-state relay pulse switching on and off the IR emitters, a pulse controller, a solid-state relay for completely turning off the IR emitters, and a solid-state relay for switching off the exhaust fan, a pulsed IR thermal effect is applied to the material being dried with preset hysteresis of the nominal temperature and adaptation of the thermal regime to the kinetics of moisture loss of the material during drying is achieved and, and also due to the use of a contact wire thermocouple as a temperature sensor and automatic determination of the end of drying by the degree of stability of the frequency of the on-off cycle of the relay controller and the final shutdown of IR emitters, the quality of the dried material increases.

Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, где на Фиг. 1 в виде схемы изображен разрез устройства для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов, на Фиг. 2 представлена функциональная электрическая схема блока автоматического регулирования температуры нагрева, на Фиг. 3 и Фиг. 4 приведены термограммы циклов «нагрев-охлаждение» материала или «включение-выключение» источников ИК-излучения в начале и в конце процесса сушки, а на Фиг. 5 представлена диаграмма изменения частоты циклов «включение-выключение».The essence of the utility model is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a sectional diagram of a device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials, FIG. 2 is a functional electrical diagram of an automatic heating temperature control unit; FIG. 3 and FIG. 4 shows thermograms of the cycles of “heating-cooling” of the material or “on-off” of IR sources at the beginning and at the end of the drying process, and in FIG. 5 is a diagram of a change in the frequency of on-off cycles.

Устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов состоит из сушильной камеры 1, в корпусе которой имеется входное отверстие 2 для воздуха и выходное отверстие 3 для выхода испаренной влаги, в котором установлен вытяжной вентилятор 4, в камере 1 попарно противоположно размещены ИК-излучатели 5, каждый излучатель 5 состоит из трубчатой ламы накаливания 6 (например J78 100W) и спрофилированного рефлектора 7, обеспечивающего равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона 8 с высушиваемым материалом, который находится между парой противоположно размещенных ИК-излучателей 5. Кроме того, в устройстве имеется блок 9 автоматического регулирования температуры нагрева, который содержит контактную проволочную термопару 10, контроллер температуры 11, твердотельное реле 12, импульсно включающее и выключающее ИК-излучатели 5, контроллер импульсов 13, твердотельное реле 14 полного отключения ИК-излучателей 5, твердотельное реле 15 отключения вытяжного вентилятора 4.A device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials consists of a drying chamber 1, in the housing of which there is an air inlet 2 and an outlet 3 for the exit of evaporated moisture, in which an exhaust fan 4 is installed, in the chamber 1, IR emitters 5 are pairwise oppositely placed, each emitter 5 consists of a tubular glow lamp 6 (for example, J78 100W) and a profiled reflector 7, which provides a uniform density of infrared radiation on the surface of the mesh tray 8 with the dried material the second one is located between a pair of oppositely placed IR emitters 5. In addition, the device has an automatic heating temperature control unit 9, which contains a contact wire thermocouple 10, a temperature controller 11, a solid-state relay 12, pulse switching on and off the IR emitters 5, and a pulse controller 13, a solid-state relay 14 to completely turn off the IR emitters 5, a solid-state relay 15 to turn off the exhaust fan 4.

Устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов работает следующим образом. Подготовленный материал для сушки раскладывают слоем на сетчатый поддон 8, который помещают в сушильную камеру 1, оснащенную ИК-излучателями 5. Затем в один из ломтиков высушиваемого материала, находящегося посередине сетчатого поддона 8, внедряют измерительную головку - спай контактной проволочной термопары 10, которая соединена с блоком 9 автоматического регулирования температуры нагрева, закрывают дверцу (на схеме не показана) сушильной камеры 1 и на блоке 9 автоматического регулирования температуры нагрева, а именно на контроллере температуры 11, задают номинальную температуру сушки материала, а также предельные (верхнее и нижнее) значения температурного гистерезиса, которые должны быть в пределах 0,5…1°С. Запускают устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов, при этом включается вытяжной вентилятор 4, обеспечивающий вентиляцию сушильной камеры 1 в процессе сушки. Сушку ведут ИК-лучами в импульсном режиме «нагрев-охлаждение» с гистерезисом номинальной температуры сушки материала 0,5…1°С. Выполнение указанного гистерезиса (0,5…1°С) в течение всего периода сушки обеспечивает контроллер температуры 11, с которым соединена контактная проволочная термопара 10, измерительная головка которой внедрена в ломтик высушиваемого материала. Контактная проволочная термопара 10 регистрирует температуру высушиваемого материала и ее изменение, и посылает сигнал - ЭДС на контроллер температуры 11, который управляет твердотельным реле 12, импульсно включающим и выключающим ИК-излучатели 5. Контроллер температуры 11 работает по схеме «нагревателя», замыкает или размыкает управление твердотельного реле 12 по заданным значениям номинальной температуры сушки и гистерезиса (заданного значения отклонения температуры нагрева и охлаждения от заданного значения номинальной температуры сушки). Вытяжной вентилятор 4 путем привлечения свежего воздуха в сушильную камеру 1, удаляет из нее испаренную влагу и ускоряет охлаждение высушиваемого материала. По мере снижения содержания влаги в высушиваемом материале частота гистерезисных импульсов изменяется, повышаясь, и при максимальном удалении влаги из продукта, что соответствует кондиционному качеству высушенного материала, частота гистерезисных импульсов становится постоянной, т.к. теплота на удаление влаги далее не расходуется. Момент окончания сушки и соответственно окончательное отключение ИК-излучателей 5 выполняется автоматически, по степени стабильности частоты цикла «включение-выключение» твердотельного реле 12, которая регистрируется контроллером импульсов 13. Контроллер импульсов 13 управляет твердотельным реле 14 полного отключения ИК-излучателей 5 и при стабилизации частоты циклов «включение-выключение» твердотельное реле 12 разрывает цепь твердотельного реле 14 полного отключения ИК-излучателей 5, что приводит к окончательному отключению ИК-излучателей 5 и прекращению сушки. После этого начинают процесс охлаждения сушильной камеры 1 и находящегося в ней высушенного материала. Предлагаемой электрической схемой устройства для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов обеспечивают продолжение работы вытяжного вентилятора 4 после выключения ИК-излучателей 5, тем интенсифицируют охлаждение высушенного материала. Контроль за понижением температуры высушиваемого материала ведут контактной проволочной термопарой 10, внедренной в ломтик высушиваемого материала перед началом сушки. При остывании высушиваемого материала до температуры окружающей среды сигнал - ЭДС соответствующего уровня от контактной проволочной термопары 10 поступает на котроллер температуры 11, который вторым каналом соединен с твердотельным реле 15 отключения вытяжного вентилятора 4, управляющим электрической цепью питания вытяжного вентилятора 4. Происходит разрыв цепи питания и вытяжной вентилятор 4 прекращает работу. Тем самым оканчивается работа сушильной установки. Пример.A device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials works as follows. The prepared material for drying is laid out in a layer on a mesh tray 8, which is placed in a drying chamber 1 equipped with IR emitters 5. Then, in one of the slices of the dried material located in the middle of the mesh tray 8, a measuring head is introduced - a junction of a contact wire thermocouple 10, which is connected with a block 9 for automatically controlling the heating temperature, close the door (not shown in the diagram) of the drying chamber 1 and on a block 9 for automatically controlling the heating temperature, namely, the controller perature 11 define a nominal temperature of drying material, as well as limits (upper and lower) value of thermal hysteresis which should be in the range 0.5 ... 1 ° C. A device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials is launched, and an exhaust fan 4 is turned on, which provides ventilation of the drying chamber 1 during the drying process. Drying is carried out by infrared rays in a pulsed heating-cooling mode with a hysteresis of the nominal drying temperature of the material 0.5 ... 1 ° C. The specified hysteresis (0.5 ... 1 ° C) during the entire drying period is ensured by a temperature controller 11, to which a contact wire thermocouple 10 is connected, the measuring head of which is embedded in a slice of the material to be dried. Contact wire thermocouple 10 registers the temperature of the material being dried and its change, and sends a signal - EMF to the temperature controller 11, which controls the solid-state relay 12, pulse switching on and off the IR emitters 5. The temperature controller 11 operates according to the “heater” circuit, closes or opens control of the solid-state relay 12 according to the set values of the nominal temperature of drying and hysteresis (the set value of the deviation of the heating and cooling temperature from the set value of the nominal temperature shki). An exhaust fan 4 by attracting fresh air into the drying chamber 1, removes evaporated moisture from it and accelerates the cooling of the dried material. As the moisture content in the dried material decreases, the frequency of the hysteresis pulses changes, increasing, and with the maximum removal of moisture from the product, which corresponds to the conditional quality of the dried material, the frequency of the hysteresis pulses becomes constant, because heat to remove moisture is not consumed further. The moment of the end of drying and, accordingly, the final shutdown of the IR emitters 5 is performed automatically, according to the degree of stability of the frequency of the on-off cycle of the solid-state relay 12, which is registered by the pulse controller 13. The pulse controller 13 controls the solid-state relay 14 to completely disable the IR emitters 5 and during stabilization the frequency of the on-off cycles, the solid-state relay 12 breaks the circuit of the solid-state relay 14 completely turn off the IR emitters 5, which leads to the final shutdown of the IR emitter lei 5 and cessation of drying. After that, the cooling process of the drying chamber 1 and the dried material contained therein is started. The proposed electrical circuit of the device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials ensures the continued operation of the exhaust fan 4 after turning off the IR emitters 5, thereby intensifying the cooling of the dried material. Control over lowering the temperature of the dried material is a contact wire thermocouple 10, embedded in a slice of the dried material before drying. When the dried material cools to ambient temperature, the signal - EMF of the appropriate level from the contact wire thermocouple 10 is supplied to the temperature controller 11, which is connected by a second channel to the solid-state relay 15 for shutting down the exhaust fan 4, which controls the electric power supply circuit of the exhaust fan 4. The power circuit breaks and exhaust fan 4 stops working. This completes the operation of the drying unit. Example.

Выполнена сушка яблок со следующими технологическими параметрами. Сорт яблок Голден. Яблоки после мойки нарезали пластинками с диаметром 60…80 мм, толщиной 7…10 мм и укладывали на сетчатый поддон размером 700×700 мм из расчета 5-7 кг/м2. Исходная влажность яблок 87%. Сушку выполняли в сушильной камере, выполненной по схеме Фиг. 1, оснащенной ИК-излучателями, состоящими из трубчатых ламп накаливания J78 100W и рефлектора с профилем, обеспечивающим равномерный нагрев яблок на всей площади поддона. В качестве датчика температуры применялась контактная проволочная термопара хромель-алюмель с открытым спаем диаметром не более 0,4 мм. В блоке автоматического регулирования температуры нагрева применены контроллер температуры двухканальный ТРМ-1, контроллер частоты импульсов ЭРКОН-1315, твердотельное реле НТ-2544 ZD3 25А, вентилятор MODEL FD 8038A2HSL.The apples were dried with the following technological parameters. Variety of apples Golden. After washing, the apples were cut into plates with a diameter of 60 ... 80 mm, a thickness of 7 ... 10 mm and laid on a mesh pallet of 700 × 700 mm in size from the calculation of 5-7 kg / m 2 . The initial moisture content of apples is 87%. Drying was carried out in a drying chamber according to the scheme of FIG. 1, equipped with infrared emitters, consisting of tubular J78 100W incandescent lamps and a reflector with a profile that ensures uniform heating of apples over the entire area of the pallet. A chromel-alumel contact thermocouple with an open junction with a diameter of not more than 0.4 mm was used as a temperature sensor. In the automatic control unit for heating temperature, a two-channel temperature controller ТРМ-1, an impulse frequency controller ERKON-1315, a solid-state relay НТ-2544 ZD3 25А, a fan MODEL FD 8038A2HSL are used.

Сушку вели при температуре 50°С с гистерезисом ±1°С. Разогрев продукта в сушильной камере длился 5 мин и реализовывался полной излучательной нагрузкой (600 Вт/м2) без вентиляции. Сушка длилась 180 минут и реализовалась полной излучательной нагрузкой с включенной вентиляцией, обеспечивающей объемный обмен воздухом 50 м3/мин. Охлаждение длилось 15 мин и реализовывалось только вентиляцией рабочего объема камеры.Drying was carried out at a temperature of 50 ° C with a hysteresis of ± 1 ° C. The product was heated in the drying chamber for 5 minutes and was realized with a full radiative load (600 W / m 2 ) without ventilation. Drying lasted 180 minutes and was realized with a full radiative load with ventilation turned on, providing a volumetric air exchange of 50 m 3 / min. Cooling lasted 15 minutes and was realized only by ventilation of the working volume of the chamber.

Равновесная влажность высушенных яблок при температуре 22-24°С и влажности воздуха 55-65% составляла 14-14,5%. Высушенные яблоки сохранили свой цвет и запах. Энергетические затраты на процесс сушки ломтиков яблок составили 3,876 МДж/кг (1,08 КВт⋅час/кг) испаренной влаги или 13,745 МДж/кг (3,8 КВт⋅час/кг) готовой продукции.The equilibrium humidity of dried apples at a temperature of 22-24 ° C and humidity of 55-65% was 14-14.5%. Dried apples retain their color and smell. Energy costs for the drying process of apple slices amounted to 3.876 MJ / kg (1.08 kWh / kg) of evaporated moisture or 13.745 MJ / kg (3.8 kWh / kg) of the finished product.

Таким образом, предложенное устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов обеспечивает повышение качества высушиваемого материала, высокую скорость и низкие затраты энергии в процессе сушки.Thus, the proposed device for pulsed infrared drying of heat-sensitive materials provides improved quality of the dried material, high speed and low energy consumption in the drying process.

При сушке яблок проведена запись термограмм циклов «нагрев-охлаждение» материала или «включение-выключение» источников ИК-излучения в начале (Фиг. 3) и в конце (Фиг. 4) процесса сушки. Как следует из представленных изображений, частота циклов существенно отличается. Это объясняется тем, что при одной и той же величине потока теплового излучения, подаваемого на высушиваемый материал, во влажном материале разогрев и охлаждение происходят медленнее, чем в сухом материале. Во влажном материале тепловая энергия расходуется на нагрев влаги и ее испарение, в высушенном материале содержание влаги существенно меньше, а процесс испарения практически прекращается.When drying apples, thermograms of the cycles “heating-cooling” of the material or “on-off” of IR sources at the beginning (Fig. 3) and at the end (Fig. 4) of the drying process were recorded. As follows from the images presented, the cycle frequency is significantly different. This is explained by the fact that, at the same value of the flux of thermal radiation supplied to the material to be dried, heating and cooling in a wet material are slower than in a dry material. In a wet material, thermal energy is spent on heating the moisture and evaporating it, in the dried material, the moisture content is much lower, and the evaporation process practically stops.

Характер изменения частоты в течение сушки приведен на Фиг. 5. Точками на диаграмме изображены результаты эксперимента, сплошная линия - линия регрессии. Здесь же приведены кривые изменения влажности высушиваемого материала и удельных затрат энергии на испарение 1 кг влаги из материала.The nature of the frequency change during drying is shown in FIG. 5. The dots on the diagram show the results of the experiment, the solid line is the regression line. Curves of humidity of the dried material and specific energy expenditures for the evaporation of 1 kg of moisture from the material are also shown here.

Claims (1)

Устройство для импульсной инфракрасной сушки термолабильных материалов, содержащее сушильную камеру с входным и выходным отверстиями для воздуха, внутри которой расположен сетчатый поддон для высушиваемого материала, ИК-излучатели, вентилятор и датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования температуры нагрева, отличающееся тем, что ИК-излучатели снабжены спрофилированными рефлекторами, обеспечивающими равномерную плотность ИК-излучения на поверхности сетчатого поддона, датчик температуры выполнен в виде контактной проволочной термопары, блок автоматического регулирования температуры нагрева дополнительно содержит контроллер температуры, твердотельное реле, импульсно включающее и выключающее ИК-излучатели, контроллер импульсов, твердотельное реле полного отключения ИК-излучателей, твердотельное реле отключения вытяжного вентилятора.A device for pulsed infrared drying of thermolabile materials, comprising a drying chamber with air inlet and outlet openings, inside which there is a mesh tray for the material to be dried, IR emitters, a fan and a temperature sensor connected to an automatic heating temperature control unit, characterized in that IR -emitters are equipped with profiled reflectors, providing a uniform density of infrared radiation on the surface of the mesh pan, the temperature sensor is made in the form ontaktnoy wire thermocouple, heating unit further comprises a temperature controller automatic temperature control, solid state relays, switches on and off a pulsed IR emitters, the pulse controller, solid state relays blackout IR emitters, solid state relay exhaust fan is turned off.
RU2019108005U 2019-03-20 2019-03-20 DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS RU193685U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108005U RU193685U1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019108005U RU193685U1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU193685U1 true RU193685U1 (en) 2019-11-11

Family

ID=68580164

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019108005U RU193685U1 (en) 2019-03-20 2019-03-20 DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU193685U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208880U1 (en) * 2021-08-27 2022-01-19 Дмитрий Владимирович Ермолин Device for drying agricultural products

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1576818A1 (en) * 1988-05-18 1990-07-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Device for controlling process of drying
RU2049295C1 (en) * 1993-10-29 1995-11-27 Акционерное общество "Лико Лтд." Drying plant
WO2012079094A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Mark Savarese Drying apparatus and methods
RU178733U1 (en) * 2017-09-19 2018-04-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма" DEVICE FOR COMBINED INFRARED DRYING AGRICULTURAL RAW MATERIALS AT LOW PRESSURE

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1576818A1 (en) * 1988-05-18 1990-07-07 Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции Device for controlling process of drying
RU2049295C1 (en) * 1993-10-29 1995-11-27 Акционерное общество "Лико Лтд." Drying plant
WO2012079094A1 (en) * 2010-12-10 2012-06-14 Mark Savarese Drying apparatus and methods
RU178733U1 (en) * 2017-09-19 2018-04-18 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма" DEVICE FOR COMBINED INFRARED DRYING AGRICULTURAL RAW MATERIALS AT LOW PRESSURE

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU208880U1 (en) * 2021-08-27 2022-01-19 Дмитрий Владимирович Ермолин Device for drying agricultural products

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113038858A (en) Steam cooking apparatus and method
RU193685U1 (en) DEVICE FOR PULSE INFRARED DRYING OF THERMOLABLE MATERIALS
RU178733U1 (en) DEVICE FOR COMBINED INFRARED DRYING AGRICULTURAL RAW MATERIALS AT LOW PRESSURE
JP2005308315A (en) Heating cooker
US3958340A (en) Method and apparatus for drying wigs
US20080053317A1 (en) Method and device for cooking foodstuff with steam
JP4558543B2 (en) Cooker
JP2007303816A (en) Cooker
RU190650U1 (en) DRYING DEVICE
GB2172990A (en) A method of cooking food in a forced circulation oven
KR20180107377A (en) A radiative drying machine of farming and aquatic products
JP2001245837A (en) Operation method for hot air storage
KR100703952B1 (en) Bulk dryer using negative pressure
JPH03262469A (en) Thaw-cooking method using a combination of infrared ray and superheated steam and system therefor
RU140204U1 (en) DEVICE FOR DRYING CLOTHES AND SHOES
KR20160016235A (en) Multipurpose dryer using carbon heater
RU142496U1 (en) DRYING UNITS FOR HIGH-MOISTURE MATERIALS
JP4146441B2 (en) Cooker
JPS60188048A (en) Cooker with thawing function
KR20100073770A (en) Food treatment apparatus having several control mode and control method of the same
CN202157219U (en) Clothes dryer
RU2216257C2 (en) Method of vegetative product drying
JPH0284125A (en) Storage box for bread dough
KR20110108027A (en) Apparatus and method for thawing and drying of frozen marine products
RU2555676C1 (en) Method of drying of clothes, footwear and clothes elements and device for its implementation