RU2266484C1

RU2266484C1 - Drying plant

Info

Publication number: RU2266484C1
Application number: RU2004111239/06A
Authority: RU
Inventors: А.В. Барко (RU); А.В. Барко; Ю.С. Беззаботов (RU); Ю.С. Беззаботов
Original assignee: Кубанский государственный технологический университет
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-12-20
Also published as: RU2004111239A

Abstract

FIELD: technology for drying foodstuffs.

SUBSTANCE: device has evaporator-cooler, separator, cold drying chamber, capacitor-heater, electric heater, warm drying chamber, ventilator, compressor, regenerative heat exchanger in coolant recirculation system, throttling valve, valves for outlet and recirculation of processed air, valve for inlet of outer air (drying agent). System for circulation of drying agent additionally has regenerative heat exchanger, which is mounted between capacitor heater and electric heater. Drying plant allows substantial decrease of energy costs due to use of heat of processed drying agent. Processed air is redirected to regenerative heat exchanger, where its temperature is decreased, providing decrease of heat load on cooler-evaporator in cycle with regeneration and appropriately, lower energy costs of cold production.

EFFECT: decreased temperature of processed air increases its temperature before electric heater, lowering costs of reaching temperature of drying agent before warm drying chamber by electric heater according to technology.

2 dwg

Description

Изобретение относится к технике сушки пищевых продуктов.The invention relates to techniques for drying food products.

В качестве аналога известна сушильная установка (авт. св. №1374018, МПК F 26 В 21/04, 9/06), состоящая из последовательно соединенных по высушиваемому материалу сушильной камеры и охладителя, теплового насоса с испарителем, компрессором, конденсатором, дроссель-вентилем и системы циркуляции сушильного и охлаждающего агентов, выполненную в виде одного замкнутого контура и подключенную к сушильной камере и охладителю, связанную с испарителем и конденсатором теплового насоса.A drying plant is known as an analogue (ed. St. No. 1374018, IPC F 26 V 21/04, 9/06), consisting of a drying chamber and a cooler connected in series to the material to be dried, a heat pump with an evaporator, a compressor, a condenser, a choke valve and circulating systems of drying and cooling agents, made in the form of a single closed loop and connected to the drying chamber and cooler associated with the evaporator and condenser of the heat pump.

Недостатком аналога является невысокая температура сушильного агента (СА), подаваемого в сушильную камеру, что увеличивает продолжительность сушки.The disadvantage of the analogue is the low temperature of the drying agent (CA) supplied to the drying chamber, which increases the drying time.

Прототипом изобретения является сушильная установка (Р.И.Шаззо, В.М.Шляховецкий. Низкотемпературная сушка пищевых продуктов в кондиционированном воздухе. - М.: Колос, 1994. - 119 с., рис.4.25, стр.75), состоящая из теплового насоса в составе компрессора, нагревателя-конденсатора, регенеративного теплообменника, дроссель-вентиля, охладителя-испарителя и контура сушильного агента, включающего кроме нагревателя-конденсатора и охладителя-испарителя "теплую" и "холодную" сушильные камеры, нагреватель СА, вентили для выпуска и подачи СА, вентилятор.The prototype of the invention is a drying unit (R.I. Shazzo, V.M. Shlyakhovetsky. Low-temperature drying of food in air-conditioned air. - M .: Kolos, 1994. - 119 p., Fig. 4.25, p. 75), consisting of a heat pump comprising a compressor, a heater-condenser, a regenerative heat exchanger, a throttle valve, a cooler-evaporator and a drying agent circuit, including, in addition to the heater-condenser and cooler-evaporator, “warm” and “cold” drying chambers, a heater CA, valves for exhaust and CA filing, fan.

Недостаток прототипа - значительные энергозатраты, потребляемые установкой, из-за нерационального использования теплоты отработавшего СА.The disadvantage of the prototype is the significant energy consumption consumed by the installation, due to the irrational use of the heat of the spent SA.

Техническая задача изобретения - создание сушильной установки, позволяющей существенно снизить энергетические затраты за счет использования теплоты отработавшего сушильного агента.The technical task of the invention is the creation of a drying installation that can significantly reduce energy costs through the use of the heat of the spent drying agent.

Поставленная задача решается тем, что в сушильной установке, содержащей последовательно соединенные по высушиваемому материалу «холодную» и «теплую» сушильные камеры, тепловой насос с охладителем-испарителем, компрессором, нагревателем-конденсатором, дроссельным вентилем, регенеративным теплообменником и систему циркуляции сушильного агента, включающую нагреватель сушильного агента, вентилятор, вентили подачи и выпуска сушильного агента, подключенные к «теплой» и «холодной» сушильным камерам, связанным с охладителем-испарителем и нагревателем-конденсатором теплового насоса, согласно изобретению в системе циркуляции сушильного агента на линии между нагревателем-конденсатором и нагревателем сушильного агента дополнительно установлен регенеративный теплообменник, подключенный также к выходу сушильного агента из «теплой» сушильной камеры.The problem is solved in that in a drying installation containing “cold” and “warm” drying chambers sequentially connected through the dried material, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve, a regenerative heat exchanger and a drying agent circulation system, including a heater for the drying agent, a fan, valves for supplying and discharging the drying agent, connected to the “warm” and “cold” drying chambers associated with the cooler-evaporator and in accordance with the invention, in the circulation system of the drying agent in the line between the heating condenser and the drying agent heater, a regenerative heat exchanger is also installed, which is also connected to the outlet of the drying agent from the “warm” drying chamber.

Включение регенеративного теплообменника в систему циркуляции СА обеспечивает повышение температуры СА перед нагревателем СА благодаря использованию теплоты отработавшего СА, тем самым снижая энергозатраты по достижению нагревателем СА заданной технологией температуры сушильного агента перед "теплой" сушильной камерой.The inclusion of a regenerative heat exchanger in the CA circulation system increases the temperature of the CA in front of the CA heater by using the heat of the spent CA, thereby reducing energy consumption when the heater CA reaches the predetermined technology of the temperature of the drying agent in front of the “warm” drying chamber.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого изобретения - сушильная установка, на фиг.2 - изображение процессов обработки воздуха, используемого в качестве СА, в h-d-диаграмме влажного воздуха.Figure 1 shows a diagram of the invention - a drying unit, figure 2 - image of the processing of air used as a CA in the h-d diagram of moist air.

Установка содержит последовательно соединенные по сушильному агенту охладитель-испаритель 1, "холодную" сушильную камеру 2, нагреватель-конденсатор 3, регенеративный теплообменник 4, нагреватель СА 5, "теплую" сушильную камеру 6, вентилятор 7. Установка содержит также систему циркуляции хладагента, выполненную в виде теплового насоса с компрессором 8, нагревателем-конденсатором 3, дроссель-вентилем 9, регенеративным теплообменником 10, охладителем-испарителем 1. "Холодная" сушильная камера 2 и "теплая" сушильная камера 6 установлены последовательно по ходу движения высушиваемого продукта. В установке предусмотрены вентиль 11 для выпуска отработанного воздуха, вентиль 12 подачи наружного СА.The installation comprises cooler-evaporator 1 connected in series via a drying agent, a “cold” drying chamber 2, a heater-condenser 3, a regenerative heat exchanger 4, a heater CA 5, a “warm” drying chamber 6, a fan 7. The installation also includes a refrigerant circulation system in the form of a heat pump with compressor 8, heater-condenser 3, throttle valve 9, regenerative heat exchanger 10, cooler-evaporator 1. The “cold” drying chamber 2 and the “warm” drying chamber 6 are installed in series no motion in the course of drying product. The installation includes a valve 11 for exhausting exhaust air, a valve 12 for supplying an external SA.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

В сушильные камеры 2 и 6 при помощи конвейера последовательно подается продукт, подлежащий сушке. В контур циркуляции сушильного агента через вентиль 12 подается СА с помощью вентилятора 7. СА поступает в охладитель-испаритель 1, где он осушается и охлаждается, конденсируя влагу на холодной поверхности охладителя-испарителя (процесс А-В на фиг.2). Затем СА поступает в "холодную" сушильную камеру 2, где сухой холодный СА ассимилирует часть влаги, содержащейся в высушиваемом продукте (В-С). Из "холодной" сушильной камеры СА направляется в нагреватель-конденсатор 3, где происходит его подогрев теплотой конденсации горячих паров хладагента (C-D), циркулирующего в контуре теплового насоса. Далее СА, последовательно проходя регенеративный теплообменник 4 (D-D') и нагреватель СА 5 (D'-E), нагревается до максимально допустимой технологией температуры и поступает в "теплую" сушильную камеру 6. Теплый СА поглощает оставшуюся влагу из продукта (E-F) и поступает в регенеративный теплообменник 4 (F-F'), подогревая сушильный агент после нагревателя-конденсатора 3. Далее СА через вентиль 11 выбрасывается в атмосферу.In the drying chambers 2 and 6, by means of a conveyor, the product to be dried is sequentially fed. In the circulation loop of the drying agent through the valve 12, the CA is supplied by the fan 7. The CA enters the cooler-evaporator 1, where it is dried and cooled, condensing moisture on the cold surface of the cooler-evaporator (process AB in FIG. 2). Then CA enters the “cold” drying chamber 2, where dry cold CA assimilates part of the moisture contained in the dried product (BC). From the “cold” drying chamber, the SA is sent to the heater-condenser 3, where it is heated by the heat of condensation of the hot refrigerant vapor (C-D) circulating in the heat pump circuit. Next, the CA, sequentially passing through the regenerative heat exchanger 4 (D-D ') and the heater CA 5 (D'-E), is heated to the maximum permissible temperature technology and enters the "warm" drying chamber 6. The warm CA absorbs the remaining moisture from the product (EF ) and enters the regenerative heat exchanger 4 (F-F '), heating the drying agent after the heater-condenser 3. Next, the SA is released through the valve 11 into the atmosphere.

Увеличение температуры СА перед нагревателем СА благодаря теплоте отработавшего СА приводит к снижению энергозатрат, расходуемых на достижение нагревателем СА заданной технологией температуры сушильного агента перед "теплой" сушильной камерой согласно расчетам на 25-30%.An increase in the temperature of the CA in front of the heater CA due to the heat of the spent CA leads to a reduction in energy consumption spent on the heater CA reaching the temperature of the drying agent with the specified technology before the “warm” drying chamber according to 25-30% calculations.

Claims

A drying unit comprising “cold” and “warm” drying chambers sequentially connected over a dried material, a heat pump with a cooler-evaporator, a compressor, a heater-condenser, a throttle valve, a regenerative heat exchanger and a drying agent circulation system including a drying agent heater, a fan, valves for supplying and discharging the drying agent connected to the “warm” and “cold” drying chambers associated with the cooler-evaporator and heat-condenser heater Asosa, characterized in that the circulation system of the drying agent on the line between the heater and the condenser-heater drying agent additionally installed regenerative heat exchanger, also connected to the output of the drying agent from the "warm" drying chamber.