RU2106585C1

RU2106585C1 - Vacuum drier for vegetables

Info

Publication number: RU2106585C1
Application number: RU94037903A
Authority: RU
Inventors: Н.Н. Худков; А.Р. Крот; В.В. Соколов; Ю.А. Яковец; А.Н. Разумейко; Н.В. Гришатова
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт "Буревестник"
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1998-03-10
Also published as: RU94037903A

Abstract

FIELD: food-processing industry and farming. SUBSTANCE: vacuum drier includes hermetic chamber 1, condenser 2, hot well 3, heating plates 4, vacuum unit 6, water pump 7 with cooler 8. Condenser consists of row of tubes and chamber 1 located on inner side surfaces of chamber 1. Heating plates are provided with heating elements 5, one of plates is additionally provided with fan. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к пищевой перерабатывающей промышленности и сельскому хозяйству. The invention relates to food processing industry and agriculture.

Известны простейшие контактные сушилки периодического действия, называемые вакуум-сушильные шкафы, которые используются для сушки малотоннажных продуктов в производствах с разнообразным ассортиментом продукции, и содержащие цилиндрическую камеру, в которой размещены полые плиты, обогреваемые изнутри паром или горячей водой, на которые устанавливаются противни с высушиваемым материалом, и которая вакуумируется установкой, содержащей вакуум-насос и конденсатор [1]. Они, как правило, малопроизводительны и малоэффективны, поскольку сушка в них происходит при наличии плохо проводящих тепло зазоров между противнями и плитами, так что напряжение рабочей поверхности плит не превышает 0,5-3,5 кг/м³ч. влаги.The simplest contact dryers of periodic action are known, called vacuum drying cabinets, which are used to dry small-tonnage products in industries with a diverse range of products, and containing a cylindrical chamber in which hollow plates are placed, heated from the inside with steam or hot water, onto which trays with dried material, and which is evacuated by an installation containing a vacuum pump and a capacitor [1]. They, as a rule, are inefficient and inefficient, since drying in them occurs in the presence of poorly conductive heat gaps between baking sheets and plates, so that the voltage of the working surface of the plates does not exceed 0.5-3.5 kg / m ³ hours of moisture.

Наиболее близким к предлагаемому устройству являются способ и устройство для вакуумной сушки [2]. Данное устройство, состоящее из герметичной камеры, конденсатора, конденсатосборника, нагревательных плит, вакуумного агрегата, водяного насоса с охладителем, путем периодической откачки и выдержки нагретого продукта в вакууме при выключенном вакуумном насосе и конденсации влаги сохраняет пищевые, лечебно- диагностические ценности и органолептические свойства исходного растительного сырья. Closest to the proposed device are a method and device for vacuum drying [2]. This device, consisting of a sealed chamber, a condenser, a condensate collector, heating plates, a vacuum unit, a water pump with a cooler, by periodically pumping and holding the heated product in a vacuum with the vacuum pump turned off and moisture condensation preserves the nutritional, therapeutic, diagnostic and organoleptic properties of the original plant materials.

Однако, данное устройство обладает малой производительностью по сушке из-за ограниченного выхода высушенного продукта по массе и длительного времени сушки и невысокими значениями массогабаритных характеристик, что приводит к росту удельной стоимости сушки растительного сырья. However, this device has a low drying capacity due to the limited yield of the dried product by weight and long drying time and low weight and size characteristics, which leads to an increase in the unit cost of drying the plant material.

Задачей, которую решают авторы, является создание вакуумной сушилки растительного сырья, в которой отсутствуют недостатки как аналогов, так и прототипа. The problem that the authors solve is the creation of a vacuum dryer for plant materials, in which there are no disadvantages of both analogues and prototype.

Указанная задача решается тем, что в известной вакуумной сушилке растительного сырья, содержащей герметичную камеру, конденсатор, конденсатосборник, нагревательные плиты, вакуумный агрегат, водяной насос с охладителем, конденсатор выполнен в виде ряда труб, расположенного на внутренней боковой поверхности камеры; при этом нагревательные плиты снабжены кабельными нагревательными элементами, расположенными под плитами; причем сушилка дополнительно снабжена вентиляторами, расположенными внутри камеры. This problem is solved in that in the known vacuum dryer of plant materials containing a sealed chamber, a condenser, a condensate collector, heating plates, a vacuum unit, a water pump with a cooler, the condenser is made in the form of a series of pipes located on the inner side surface of the chamber; wherein the heating plates are equipped with cable heating elements located under the plates; moreover, the dryer is additionally equipped with fans located inside the chamber.

Введение в сушилку вентиляторов, расположенных внутри камеры, выполнение конденсатора в виде ряда труб, расположенных на внутренней боковой поверхности камеры, а нагревательных плит с кабельными нагревательными элементами, расположенными под ними, позволяют обеспечить интенсивный отвод конденсата из камеры при вакуумировании, сократить время сушки и снизить массогабаритные характеристики, что увеличивает выход высушенного продукта по массе и удешевляет сушку растительного сырья. The introduction of the fans located inside the chamber into the dryer, the design of the condenser in the form of a series of pipes located on the inner side surface of the chamber, and the heating plates with cable heating elements located under them make it possible to intensively drain the condensate from the chamber under vacuum, shorten the drying time and reduce weight and size characteristics, which increases the yield of the dried product by mass and reduces the cost of drying of plant materials.

Из научно-технической и патентной информации авторам известны многочисленные вакуумные сушилки растительного сырья, однако предложенная совокупность отличительных признаков позволяет утверждать, что предложенное решение отвечает как критериям "новизна", так и критерию "изобретательский уровень". From the scientific, technical and patent information, the authors are aware of numerous vacuum dryers of plant materials, however, the proposed set of distinctive features allows us to state that the proposed solution meets both the criteria of "novelty" and the criterion of "inventive step".

На чертеже изображена вакуумная сушилка, общий вид. The drawing shows a vacuum dryer, General view.

Сушилка состоит из герметичной камеры 1, включающей цилиндрический корпус, глухой торец и торцевую крышку, внутри которой вдоль боковых поверхностей корпуса установлен продольным рядом труб конденсатор 2 с патрубками на глухом торце для ввода и отвода воды, а в нижней части корпуса у глухого торца размещен патрубок слива конденсата через вакуумный шланг в конденсатосборник 3, и из нагревательных плит, на которые укладывается высушиваемый продукт, размещаемых внутри корпуса между глухим торцем и торцевой крышкой, а под ними располагаются кабельные нагревательные элементы 5, присоединяемые к вилке бортового разъема на корпусе. Сушилка также снабжена размещенными снаружи у глухого торца вакуумным агрегатом 6 для отсасывания воздуха, включающем охлаждаемый водой насос, трубопровод и клапаны, и водяным насосом 7, нагнетающим воду через охладитель 8 в конденсаторные трубы и вакуумный насос. Кроме того, сушилка снабжена вентиляторами 9, размещенными на торцах и корпусе и предназначенными для перемешивания воздуха при атмосферном давлении и небольшой глубине вакуума и оттока пара от высушиваемого продукта на режиме вакуумированной сушки. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ в сушилке обогреваемые электрическим током плиты с продуктом собраны на стеллажной тележке 10, перемещаемой по длине корпуса. Сушилка снабжена контрольно-измерительной аппаратурой, включающей вакуумметр, датчики температуры воздуха и продукта, для обеспечения через шкаф управления автоматического поддержания заданного режима сушки. The dryer consists of a sealed chamber 1, including a cylindrical body, a blind end and an end cover, inside of which along the side surfaces of the housing there is installed a longitudinal row of pipes a condenser 2 with nozzles on the blind end for water inlet and outlet, and a pipe is placed at the bottom of the body at the blind end condensate drain through a vacuum hose to the condensate collector 3, and from the heating plates on which the dried product is placed, placed inside the body between the blind end and the end cover, and under them are located abelnye heating elements 5, which are attached to the fork board connector on the housing. The dryer is also equipped with a vacuum unit 6 located outside the dead end for suctioning air, which includes a water-cooled pump, piping and valves, and a water pump 7, which pumps water through a cooler 8 into the condenser pipes and the vacuum pump. In addition, the dryer is equipped with fans 9 located on the ends and the casing and designed to mix air at atmospheric pressure and a small depth of vacuum and outflow of steam from the dried product in the vacuum drying mode. To carry out loading and unloading operations in the dryer, electric-heated plates with the product are assembled on a rack trolley 10, which is moved along the length of the case. The dryer is equipped with instrumentation, including a vacuum gauge, air and product temperature sensors, to ensure through the control cabinet the automatic maintenance of the specified drying mode.

Работает сушилка следующим образом. The dryer operates as follows.

Сначала нагревательные плиты 4 заполняют продуктом при известных начальных влажности и температуре, размещают в стеллажной тележке 10 и устанавливают в корпус камеры 1, затем подключают кабельные нагревательные элементы 5 и контрольно-измерительную аппаратуру к шкафу управления и закрывают торцевую крышку камеры 1. Далее для достижения заданного режима сушки продукта последовательно включают водяной насос 7, который начинают циркуляцию воды через охладитель 8 и конденсатор 2 и охлаждение вакуумного насоса, вакуумный агрегат 6, вентиляторы 9. При этом на всех нагревательных плитах 4 обеспечивают одинаковую температуру нагрева продукта, которую с минимальными разбросами и временем можно достичь за счет регулирования напряжением кабельных нагревательных элементов 5, а в свободном объеме камеры сушилки 1 посредством регулирующих вакуумного агрегата 6 и вентиляторов 9 одинаковую глубину вакуума, соответствующую интенсивному испарению влаги из продукта без его подгорания и разрушения. (Так, например, при температуре продукта 45-50^oC температура остаточного воздуха 25-30^oC, что соответствует давлению насыщенных паров воды 3,2-4,3 кПа при максимальной плотности 23-30 г/м³). Конденсатор 2, обхватывая трубами с циркулирующей регулируемого расхода холодной (0-2^oC) водой, обеспечивает конденсацию пара на своих поверхностях, влага которого, стекая на дно корпуса, через вакуумный шланг сливается в конденсатосборник 3.First, the heating plates 4 are filled with the product at a known initial humidity and temperature, placed in a rack trolley 10 and installed in the housing of the chamber 1, then the cable heating elements 5 and instrumentation are connected to the control cabinet and the end cover of the chamber 1 is closed. Next, to achieve the set The drying modes of the product consistently include a water pump 7, which begins the circulation of water through the cooler 8 and the condenser 2 and the cooling of the vacuum pump, vacuum unit 6, fan 9. At the same time, all heating plates 4 provide the same temperature for heating the product, which can be achieved with minimal scatter and time by controlling the voltage of the cable heating elements 5, and in the free volume of the chamber of the dryer 1 through the regulating vacuum unit 6 and fans 9 the same vacuum depth corresponding to the intensive evaporation of moisture from the product without burning and destruction. (So, for example, at a product temperature of 45-50 ^o C, the temperature of the residual air is 25-30 ^o C, which corresponds to a pressure of saturated water vapor of 3.2-4.3 kPa at a maximum density of 23-30 g / m ³ ). The condenser 2, clasping pipes with a circulating controlled flow rate of cold (0-2 ^o C) water, provides condensation of steam on its surfaces, the moisture of which, flowing to the bottom of the body, is drained through the vacuum hose into the condensate collector 3.

Так, например, при опытной сушке свеклы при начальных температуре 23^oC и относительной влажности 86% в сушилке поддерживался режим по температуре свеклы 50± 2^oC, по глубине вакуума 0,0375±0,0025 кгс/см², что обеспечило выход качественно высушенного продукта по массе 20% за время 8 ч., меньшее в сравнении с аналогичными сушилками на 30%.So, for example, during experimental drying of beets at an initial temperature of 23 ^o C and a relative humidity of 86% in the dryer, the regime was maintained at a temperature of beets of 50 ± 2 ^o C, at a depth of vacuum of 0.0375 ± 0.0025 kgf / cm ² , which ensured an exit quality dried product by weight of 20% over a period of 8 hours, less than 30% in comparison with similar dryers.

По предложенному решению на нижнем предприятии разработаны рабочие чертежи, изготовлен опытный образец вакуумной сушилки растительного сырья, на котором проводятся опытные сушки, по результатам которых создается Технологический регламент режимов сушки. According to the proposed solution, the lower enterprise developed working drawings, made a prototype of a vacuum dryer of vegetable raw materials, on which experimental drying is carried out, according to the results of which a technological regulation of drying regimes is created.

В настоящее время на опытном производстве нашего предприятия запущена серия сушилок для создания сушильного цеха в овощеводческом совхозе Нижегородской области. Currently, a pilot series of dryers has been launched at the pilot production of our enterprise to create a drying workshop at the vegetable-farming state farm of the Nizhny Novgorod Region.

Claims

1. A vacuum dryer of plant materials containing a sealed chamber, a condenser, a condensate collector, heating plates, a vacuum unit, a water pump with a cooler, characterized in that the condenser is made in the form of a series of pipes and is located on the inner side surface of the chamber, and the heating plates are equipped with cable heating elements located under the plates, while it is additionally equipped with fans located inside the chamber.

2. The dryer according to claim 1, characterized in that the heating plates are arranged in the form of a rack one above the other placed on a trolley with the possibility of their movement.