RU2535727C1 - Device for drying vegetable and animal materials - Google Patents
Device for drying vegetable and animal materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2535727C1 RU2535727C1 RU2013125256/13A RU2013125256A RU2535727C1 RU 2535727 C1 RU2535727 C1 RU 2535727C1 RU 2013125256/13 A RU2013125256/13 A RU 2013125256/13A RU 2013125256 A RU2013125256 A RU 2013125256A RU 2535727 C1 RU2535727 C1 RU 2535727C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coolant
- chamber
- drum
- drying
- line
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сушки материалов растительного и животного происхождения с применением вакуума и может быть использовано в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности.The invention relates to a device for drying materials of plant and animal origin using vacuum and can be used in the food, cosmetic and pharmaceutical industries.
Известно устройство для сушки растительных материалов (RU 2232955), в котором имеются две сушильные камеры с герметично закрывающимися дверцами, средство для ввода и вывода сушильного агента, воздуховоды, ресивер, соединенные при помощи трубопроводов со смонтированными на них быстродействующими клапанами с ресивером, который по объему выполнен равным свободному объему сушильной камеры после заполнения ее продуктом. Устройство снабжено теплообменником-конденсатором, устройством для нагрева теплоносителя, холодильной машиной для охлаждения теплообменника, вакуумным насосом и шлюзовой камерой для сбора жидкости с ресивера, сушильных камер и теплообменника. В известном устройстве нагрев материала происходит в герметично закрытой камере под вакуумом частично насыщенным паром, выделенным из высушиваемого материала, что обуславливает удаление влаги с малой интенсивностью, т.к. процесс происходит при давлении пара воды, близкого к равновесному. Это приводит к увеличению времени сушки и снижению качества высушенного материала.A device for drying plant materials (RU 2232955) is known, in which there are two drying chambers with hermetically sealed doors, means for introducing and discharging a drying agent, air ducts, a receiver connected by pipelines to quick-acting valves mounted on them with a receiver, which by volume made equal to the free volume of the drying chamber after filling it with the product. The device is equipped with a heat exchanger-condenser, a device for heating the coolant, a chiller for cooling the heat exchanger, a vacuum pump and a lock chamber for collecting liquid from the receiver, drying chambers and heat exchanger. In the known device, the heating of the material occurs in a hermetically sealed chamber under vacuum with partially saturated steam extracted from the material to be dried, which leads to the removal of moisture with low intensity, because the process occurs at a water vapor pressure close to equilibrium. This leads to an increase in drying time and a decrease in the quality of the dried material.
Известно также устройство для сушки материалов растительного и животного происхождения (RU 2395766), выбранное в качестве прототипа, в котором имеются сушильные камеры с герметично закрывающимися дверцами, соединенные трубопроводами с быстродействующими клапанами с ресивером, теплообменниками-конденсаторами, сборниками конденсата, вакуумный насос, устройство нагрева теплоносителя, при этом устройство нагрева теплоносителя помещено в отдельную камеру с теплоизоляцией и соединено при помощи теплоизолированных нагнетательных воздуховодов с быстродействующими клапанами со входом в каждую сушильную камеру, внутри которых установлен с возможностью вращения контейнер с трубой по оси вращения. Сушка материала осуществляется при повторяющейся, по крайней мере, два раза, последовательности проведения операций в замкнутом объеме камеры сушки - нагрев материала до температуры, не вызывающей его денатурации и не меняющей его исходных качественных характеристик, скоростного вакуумирования при помощи ресивера, быстродействующих клапанов и трубопроводов, выдержки после вакуумирования. В качестве газового теплоносителя используют химически инертный газ, исключающий окислительные реакции сушимого материала. На линии вакуумирования производят улов эфирных масел и биологически ценных компонентов при температуре ниже температуры их точки росы. Однако конструкция устройства сушки не обеспечивает интенсивного, равномерного обдува высушиваемого материала и, следовательно, скорость и равномерность его прогрева, вследствие чего снижается качество сушки материала из-за большого времени нагрева материала, возможного его слипания (комкования) и прилипания к стенкам вращающегося барабана (контейнера), где материал неизбежно перегревается вплоть до частичного сгорания, при этом существенно повышаются энергозатраты на осуществление процесса.Also known is a device for drying materials of plant and animal origin (RU 2395766), selected as a prototype, in which there are drying chambers with hermetically sealed doors, connected by pipelines to quick valves with a receiver, heat exchangers, condensers, condensate collectors, a vacuum pump, a heating device coolant, while the heating medium heating device is placed in a separate chamber with thermal insulation and connected using heat-insulated discharge ducts in a quick-acting valves to the inlet of each drying chamber within which is rotatably mounted on the container with the tube axis of rotation. The material is dried by repeating at least two times the sequence of operations in the closed volume of the drying chamber — heating the material to a temperature that does not cause its denaturation and does not change its initial qualitative characteristics, high-speed vacuum using a receiver, high-speed valves and pipelines, extracts after evacuation. As a gas coolant, a chemically inert gas is used that excludes oxidative reactions of the dried material. Essential oils and biologically valuable components are caught on the evacuation line at temperatures below the temperature of their dew point. However, the design of the drying device does not provide intensive, uniform blowing of the dried material and, consequently, the speed and uniformity of its heating, which reduces the drying quality of the material due to the long heating time of the material, its possible sticking (clumping) and sticking to the walls of the rotating drum (container ), where the material inevitably overheats up to partial combustion, while significantly increasing energy costs for the process.
Заявленное устройство направлено на устранение перечисленных выше недостатков. Достигаемый при использовании устройства сушки технический результат заключается в повышении качества готового продукта и снижении энергозатрат на его получение за счет обеспечения более быстрого и равномерного нагрева обрабатываемого продукта и интенсивного удалением паров влаги по всему объему.The claimed device is aimed at eliminating the above disadvantages. The technical result achieved by using the drying device is to improve the quality of the finished product and reduce the energy consumption for its production by providing faster and more uniform heating of the processed product and intensive removal of moisture vapor throughout the volume.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для сушки растительных и животных материалов, содержащем, по меньшей мере, одну сушильную камеру, выполненную в виде корпуса с герметично закрывающейся дверцей, в котором установлен с возможностью вращения барабан с перфорированной обечайкой, соединенный с приводом вращения на оси посредством полого перфорированного вала, проходящего вдоль барабана, линию вакуумирования, включающую расположенные на ней вакуумный насос, ресивер с накопителем влаги, водяной конденсатор влаги с конденсатосборником и связанную через соответствующий быстродействующий клапан с сушильной камерой, линию подвода теплоносителя к сушильной камере, включающую установленные на ней вентилятор, калорифер и клапан подвода, линию отвода теплоносителя от сушильной камеры, на которой установлены конденсатор осушения теплоносителя, осушительная ловушка, конденсатосборник для конденсата, выведенного из отработанного теплоносителя, связанную через вентилятор с линией подвода теплоносителя, на линии подвода теплоносителя, между клапаном подвода и сушильной камерой установлен блок-распределитель теплоносителя в камеру, один из выходов которого подведен к полому перфорированному валу, а второй - к прорези, выполненной в нижней части корпуса камеры, при этом блок-распределитель теплоносителя выполнен в виде клапана-распределителя, снабженного заслонкой, выполненной с возможностью перемещения в секторе для перераспределения потоков первого и второго выходов блока-распределителя или в виде двух трубопроводов, в каждом из которых установлен клапан или заслонка. В результате этого обеспечивается увеличение коэффициентов тепломассообмена между теплоносителем и высушиваемым материалом, уменьшение градиента температур в нагреваемом материале по объему, интенсификация процесса влагоотжима и испарения влаги и, как следствие, сокращение времени сушки, повышение качества продукта и уменьшение энергозатрат.The technical result is achieved in that in a device for drying plant and animal materials containing at least one drying chamber, made in the form of a housing with a hermetically sealed door, in which a drum with a perforated shell is mounted for rotation, connected to a rotation drive axis through a hollow perforated shaft passing along the drum, a vacuum line, including a vacuum pump located on it, a receiver with a moisture store, a water condenser with moisture a condensate collector and connected through a corresponding quick-acting valve with a drying chamber, a coolant supply line to the drying chamber, including a fan installed on it, an air heater and a supply valve, a coolant drain line from the drying chamber, on which a coolant drain condenser, a drying trap, and a condensate collector for condensate are installed, withdrawn from the spent coolant connected through the fan to the coolant supply line, on the coolant supply line, between the valve and a coolant distribution block is installed in the drying chamber into a chamber, one of the outputs of which is connected to a hollow perforated shaft, and the second to a slot made in the lower part of the chamber body, while the coolant distribution block is made in the form of a distribution valve equipped with a shutter made with the possibility of movement in the sector for the redistribution of flows of the first and second outputs of the distribution block or in the form of two pipelines, in each of which a valve or damper is installed. As a result of this, an increase in the heat and mass transfer coefficients between the coolant and the material to be dried, a decrease in the temperature gradient in the heated material by volume, an intensification of the process of moisture extraction and evaporation of moisture, and, as a result, a reduction in the drying time, an increase in the quality of the product, and a reduction in energy consumption are provided.
Кроме того, между внутренней поверхностью корпуса камеры и наружной поверхностью барабана, вдоль нижней прорези установлены гибкие экраны - направляющие воздушный поток, что обеспечивает направление теплоносителя через барабан, а в верхней части корпуса камеры выполнены прорезь или ряд перфораций по длине корпуса, связанные с линией отвода теплоносителя, с целью уменьшения гидравлических потерь, что позволяет в целом увеличить коэффициент полезного использования нагретого теплоносителя.In addition, between the inner surface of the camera body and the outer surface of the drum, flexible screens are installed along the lower slot - directing the air flow, which ensures the coolant is guided through the drum, and a slot or a number of perforations along the length of the housing are made in the upper part of the camera body associated with the drain line coolant, in order to reduce hydraulic losses, which allows to generally increase the efficiency of the heated coolant.
На линии отвода теплоносителя может быть установлен фильтр отделения мелкой фракции продукта, что предотвращает засорение водяного конденсатора и сгорание мелких частиц (пыли) в воздухонагревателе.A filter for separating a small fraction of the product can be installed on the coolant drain line, which prevents clogging of the water condenser and combustion of small particles (dust) in the air heater.
Целесообразно привод барабана выполнять с возможностью изменения скорости вращения от 5 до 50 оборотов в минуту и реверса, а также в корпусе камеры установить, по меньшей мере, пару смотровых иллюминаторов, что позволяет наблюдать и управлять процессом сушки материала в зависимости от его формы, фракционности, влажности и объема загрузки.It is advisable to drive the drum with the possibility of changing the rotation speed from 5 to 50 revolutions per minute and reverse, and also to install at least a couple of viewing windows in the camera body, which allows you to observe and control the drying process of the material depending on its shape, fractionation, humidity and volume of loading.
Предпочтительным является выполнение осушительной ловушки в виде емкости, в обечайке которой тангенциально выполнен вход теплоносителя, по оси - выход, а в нижней части емкости размещен трубопровод, связанный с конденсатосборником для конденсата выведенного из отработанного теплоносителя, что обеспечивает более полное улавливание сконцентрированных капель воды из теплоносителя, после водяного конденсатора.It is preferable to carry out a drainage trap in the form of a tank, in the shell of which the coolant inlet is tangentially made, along the axis there is an outlet, and a pipe connected to a condensate collector for condensate removed from the spent coolant is placed in the lower part of the tank, which provides more complete capture of concentrated water droplets from the coolant after a water condenser.
Барабан может быть снабжен дополнительными перфорированными торцевыми поверхностями, установленными с возможностью образования между ними и торцевыми поверхностями барабана полостей для формирования в них дополнительного потока теплоносителя, при этом отношение суммарного сечения дополнительных перфорированных торцевых поверхностей к поперечному сечению полого вала составляет 0,5-1,0, что обеспечивает более интенсивный и равномерный по всему объему высушиваемого материала тепломассообмен между ним и теплоносителем и, как следствие, уменьшение времени нагрева материала.The drum can be equipped with additional perforated end surfaces installed with the possibility of the formation of cavities between them and the end surfaces of the drum of the drum for forming an additional coolant flow therein, while the ratio of the total cross section of the additional perforated end surfaces to the cross section of the hollow shaft is 0.5-1.0 that provides a more intense and uniform heat and mass transfer between it and the heat carrier throughout the entire volume of the dried material and, as a consequence , Reduction of the heating time of the material.
Выходные трубопроводы блока-распределителя теплоносителя в камеру выполнены расходящимися под углом 45°-90°, что обеспечивает снижение гидравлических потерь теплоносителя и снижение металлоемкости установки.The output pipelines of the coolant distribution block to the chamber are made diverging at an angle of 45 ° -90 °, which ensures a decrease in hydraulic losses of the coolant and a decrease in the metal consumption of the installation.
Отношение суммарного проходного сечения перфораций вала к поперечному сечению полого вала составляет 0,5-1,5, что позволяет управлять взаимодействием турбулентных струй теплоносителя, истекающих через перфорации вала, с потоком теплоносителя, который проходит с низу камеры через боковую перфорированную поверхность барабана в вверх камеры и уходит в линию отвода отработанного теплоносителя. Это гарантированно обеспечивает равномерный тепломассообмен между высушиваемым материалом и теплоносителем, что в конечном итоге и позволяет получить высокое качество продукции, снижение времени сушки и энергопотребления.The ratio of the total passage section of the shaft perforations to the cross section of the hollow shaft is 0.5-1.5, which allows you to control the interaction of turbulent coolant jets flowing through the shaft perforations with the coolant flow that passes from the bottom of the chamber through the side of the perforated drum surface to the top of the chamber and goes to the waste heat transfer line. This ensures a uniform heat and mass transfer between the dried material and the coolant, which ultimately allows to obtain high quality products, reducing drying time and energy consumption.
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства для сушки растительных и животных материалов; на фиг.2 представлен вид А на сушильную камеру; на фиг.3 представлена расширяющаяся продольная прорезь в нижней части камеры; на фиг.4 представлен вариант выполнения сушильной камеры.Figure 1 presents a diagram of the proposed device for drying plant and animal materials; figure 2 presents a view of a drying chamber; figure 3 presents an expanding longitudinal slot in the lower part of the chamber; figure 4 presents an embodiment of a drying chamber.
Устройство включает две идентичные сушильные камеры 1 (фиг.1), каждая из которых имеет короб 12 с герметично закрывающейся дверцей 2 (фиг.2) и установленный в ней вращающийся барабан 3, соединенный с приводом вращения 22. Привод барабана имеет возможность изменения скорости вращения в диапазоне от 5 до 50 оборотов в минуту и реверс.The device includes two identical drying chambers 1 (Fig. 1), each of which has a
Для обеспечения более полного прохождения потока теплоносителя через барабан 3, между барабаном 3 и камерой 1 на последней смонтированы продольные экраны 4 (фиг.2) - направляющие воздушный поток. Обечайка барабана перфорирована. Подача теплоносителя в камеру сушки осуществляется при помощи прорези 11 (фиг.3), выполненной в нижней части короба камеры 12 увеличивающейся ширины для обеспечения равномерной подачи теплоносителя по длине камеры и через полый перфорированный вал 13 барабана 3, при этом отношение суммарного проходного сечения перфораций вала к поперечному сечению полого вала составляет 0,5-1,5. Выход теплоносителя осуществляется аналогично подводу теплоносителя, через прорезь 11 (фиг.3) в короб камеры 12, которая выполнена в верхней части сушильной камеры. Вместо прорези можно выполнять ряд перфораций.To ensure a more complete passage of the coolant flow through the
На линии подвода теплоносителя к сушильной камере установлены вентилятор 5, осуществляющий подачу теплоносителя, который, проходя через калорифер 6 нагревается и через клапан подвода 7 по воздуховоду через блок-распределитель теплоносителя 10 подается в камеру 1 и в барабан 3. При подаче теплоносителя через блок-распределитель теплоносителя 10 один поток подводится по воздуховоду 9 с низу камеры 1 через короб 12 и прорезь 11 (фиг.3) и, благодаря наличию эластичных продольных экранов 4 (фиг.2), полностью пересекает объем высушиваемого материала в барабане 3, благодаря его перфорированной боковой поверхности. Таким образом, происходит тепло-массообмен между теплоносителем и высушиваемым материалом. При этом второй поток из блока-распределителя теплоносителя 10 по трубопроводу 8 попадает в полость барабана 3 с высушиваемым материалом через полый перфорированный вал 13 в виде турбулентных струй, пересекающихся с основным потоком теплоносителя, который подается с низу камеры 1 через весь объем барабана, благодаря его перфорированной боковой поверхности.A fan 5 is installed on the supply line of the coolant to the drying chamber, which supplies the coolant, which, passing through the air heater 6, is heated and fed through the supply valve 7 through the duct through the
Выходные трубопроводы блока-распределителя теплоносителя 10 выполняются расходящимися под углом 45°-90°.The output pipelines of the distribution block of the
Пересекающиеся внутри барабана турбулентные струи с потоком теплоносителя, идущим с низу камеры 1, отводятся от верха сушильной камеры 1 через прорезь 11 (фиг.3) в коробе камеры 12, в линию отработанного теплоносителя через трубопровод 14.The turbulent jets intersecting inside the drum with the coolant flow coming from the bottom of the
На линии отвода теплоносителя от сушильной камеры установлены соединенные соответствующими воздуховодами фильтр 15 для отделения мелкой фракции материала от потока теплоносителя, водяной конденсатор 16 для осушения теплоносителя с осушительной ловушкой 17, в обечайке которой тангенциально выполнен вход теплоносителя, по оси - выход, а в нижней части емкости размещен трубопровод, связанный с конденсатосборником для конденсата, выведенного из отработанного теплоносителя 18.A filter 15 for connecting a fine material fraction from the coolant flow, a water condenser 16 for draining the coolant with a drying trap 17, in the casing of which the coolant inlet tangentially is made, along the axis is the outlet, and at the bottom of the tank is a pipeline connected to a condensate collector for condensate removed from the spent coolant 18.
На линии вакуумирования ресивер 19 с вакуумным насосом 20 обеспечивают через соответствующий воздуховод с быстродействующим клапаном 21 создают необходимый вакуум в камере 1. Влагосборник 23 для сконденсированной в ресивере 19 влаги связан с ним при помощи трубопровода, смонтированного в нижней его точке. Выделившаяся в процессе нагрева материала и отжатая в процессе вакуумирования влага по трубопроводам, смонтированным в нижней точке камеры 1, стекает во влагосборник 23. Быстродействующий клапан 21 обеспечивает быстрое соединение ресивера 19 с сушильной камерой 1. На линии вакуумирования установлен также водяной конденсатор влаги 25 с конденсатосборником 26. Управление работой устройства и контроль осуществляются блоком управления 27.On the evacuation line, the receiver 19 with the vacuum pump 20 is provided through the appropriate duct with a quick-acting valve 21 to create the necessary vacuum in the
Барабан 3 (фиг.4) может быть снабжен дополнительными перфорированными торцевыми поверхностями 31, установленными с возможностью образования между ними и торцевыми поверхностями барабана полостей для формирования в них дополнительных турбулентных струй теплоносителя, направленных вдоль оси полого вала, при этом отношение суммарного проходного сечения дополнительных перфорированных торцевых поверхностей к поперечному сечению полого вала составляет 0,5-1,0, что позволяет дополнительно создавать взаимодействия турбулентных струй, направленных вдоль оси вала барабана 13, с поперечным потоком, идущим с низу в верх камеры 1, через полость барабана 3.The drum 3 (Fig. 4) can be provided with additional
Вращающийся с реверсом барабан 3 улучшает перемешивание высушиваемого материала и помогает устранять в нем застойные зоны, что дополняет эффект интенсификации тепломассообмена за счет взаимодействия турбулентных струй с потоком, которые образуются благодаря блоку-распределителю теплоносителя 10.The
Таким образом, в предлагаемом устройстве с помощью блока-распределителя теплоносителя 10 осуществлена интенсификация тепломассообменных процессов в барабане 3 путем создания турбулентных струй в поперечном потоке теплоносителя.Thus, in the proposed device using the distribution block of the
При направлении турбулентных струй под углом друг к другу создаются дополнительные, так называемые турбулентные струи в поперечном потоке. Поперечные течения в потоке возбуждают поток, который пересекает первый поток (основной). Сильное тормозящее действие и даже изменение направления движения одного из потоков, приводит к объемной турбулизации в обоих потоках. Этот вид тепломассообмена является одним из самых эффективных процессов тепломассообмена и при определенных параметрах и углах встречи потоков может формировать даже гидроудары (при использовании жидкостей). Область применения струй в поперечном потоке расширяется, так как использование их в качестве регулирующих элементов отличается большой надежностью, простотой и экономичностью (Гиршович Т.А. Турбулентные струи в поперечном потоке. М., Машиностроение, 1993, с.3).When the turbulent jets are directed at an angle to each other, additional so-called turbulent jets are created in the transverse flow. Transverse flows in the flow excite the flow that crosses the first flow (main). A strong inhibitory effect and even a change in the direction of movement of one of the flows leads to volumetric turbulization in both flows. This type of heat and mass transfer is one of the most effective processes of heat and mass transfer and, at certain parameters and angles of flow, can even form water hammer (when using liquids). The scope of the jets in the transverse flow is expanding, since their use as regulatory elements is very reliable, simple and economical (Girshovich T.A. Turbulent jets in the transverse flow. M., Mechanical Engineering, 1993, p.3).
Таким образом, осуществляется более интенсивный и равномерный тепломассообмен между теплоносителем и высушиваемым материалом при одновременном уменьшении времени прогрева и уменьшении энергозатрат на прокачку теплоносителя, что в конечном итоге ведет к улучшению качества готового продукта, снижению металлоемкости устройства и уменьшению эксплуатационных энергозатрат в расчете на один килограмм готовой продукции или испаренной влаги.Thus, a more intensive and uniform heat and mass transfer between the coolant and the material to be dried is carried out while reducing the heating time and reducing the energy consumption for pumping the coolant, which ultimately leads to an improvement in the quality of the finished product, lowering the metal consumption of the device and reducing operational energy consumption per kilogram of finished products or evaporated moisture.
На подводящих и отводящих теплоноситель воздуховодах, а также на вакуумном трубопроводе установлены приборы контроля - датчики температуры с обозначением на чертеже (фиг 1) буквой «Т» и датчики давления с обозначением на чертеже (фиг.1) буквой «Р». Сброс вакуума после окончания процесса вакуумирования осуществляется горячим теплоносителем, полученным из устройства нагрева теплоносителя при помощи пары клапанов 28. Во время нахождения сушильной камеры 1 под вакуумом, теплоноситель циркулирует по общему для обеих камер замкнутому кольцевому контуру, обозначенному пунктирной линией в обход камеры 1 через обводной воздуховод 33 с открытыми в нем клапанами 30 и закрытыми клапанами 7 подвода и отвода теплоносителя. Обводной воздуховод 33 замыкает подачу теплоносителя по кольцу с линии нагнетания вентилятора 5 через калорифер 6 по трубопроводу 14, через фильтр 15, конденсатор 16 и осушительную ловушку 17 на всасывающий вход вентилятора 5. Трубопроводы и воздуховоды соединены друг с другом при помощи фланцев (на фигурах не показаны).On the inlet and outlet coolant ducts, as well as on the vacuum pipe, control devices are installed - temperature sensors with the designation in the drawing (Fig. 1) with the letter "T" and pressure sensors with the designation in the drawing (Fig. 1) with the letter "P". Vacuum is released after the end of the evacuation process by a hot coolant obtained from the heating medium by means of a pair of valves 28. While the
Визуальное наблюдение периодически осуществляют через выполненные в корпусе сушильной камеры смотровые иллюминаторы 32, а управление установкой осуществляется с пульта 24 автоматического блока управления 27.Visual observation is periodically carried out through viewing windows 32 made in the drying chamber body, and the installation is controlled from the remote control 24 of the automatic control unit 27.
На наружной поверхности калорифера, вентилятора, клапанах, камерах сушки, теплообменниках, воздуховодах, фильтре однотипно напылено теплоизоляционное покрытие - теплокраска толщиной 1-4 мм.On the outer surface of the air heater, fan, valves, drying chambers, heat exchangers, air ducts, filter, a heat-insulating coating is sprayed on the same type - heat paint 1-4 mm thick.
Для соединения с атмосферой сушильной камеры после окончания процесса сушки в верхней части камеры смонтирован клапан сброса 29.To connect with the atmosphere of the drying chamber after the drying process is completed, a relief valve 29 is mounted in the upper part of the chamber.
Предлагаемая установка для сушки растительных и животных материалов работает следующим образом.The proposed installation for drying plant and animal materials works as follows.
В качестве примера работы установки рассмотрим сушку одного вида материала в одной камере, поскольку во второй камере осуществляются все те же операции, что и в первой только со смещением во времени. Сушка различных видов материалов осуществляется в такой же последовательности с изменениями по времени выдержки под вакуумом, времени нагрева материала, количества циклов нагрева и вакуумирования, скорости и реверса вращения барабана.As an example of the operation of the installation, we consider the drying of one type of material in one chamber, since in the second chamber all the same operations are carried out as in the first only with a time offset. Drying of various types of materials is carried out in the same sequence with changes in the exposure time under vacuum, the heating time of the material, the number of heating and vacuum cycles, the speed and reverse rotation of the drum.
Материал, подлежащий сушке, загружают в барабан 3, который закатывают в камеру 1 с помощью тележки и соединяют с приводом 22.The material to be dried is loaded into a
Камера 1 герметично закрывается дверцей 2. Включают привод 22 и приводят барабан 3 во вращение. При включении вакуумного насоса 20 в ресивере 19 создают заданной величины вакуум 0,96-0,98 кг/см2. Вентилятор 5 через воздухонагреватель 6 по воздуховодам при помощи блока-распределителя теплоносителя 10 подает теплоноситель в камеру 1 и далее во вращающийся при помощи привода 22 барабан 3. При прохождении теплоносителя через камеру 1 с находящимся в ней материалом, осуществляется нагрев материала и частичное выделение из него влаги с последующим ее стеканием по трубопроводу во влагосборник 24. Испарившаяся влага вместе с теплоносителем по трубопроводу 14 транспортируется в фильтр 15, где очищается от тяжелых взвесей (пыли, мелкие фракции материала) и конденсируется в водяном конденсаторе 16, с последующим улавливанием сконденсированных капель осушительной ловушкой 17 и накоплением ее в конденсатосборнике 18. После нагрева материала до заданной температуры осуществляют первый цикл вакуумного воздействия, который осуществляют путем закрытия 4-х клапанов 7 на линиях подачи теплоносителя в камеру 1 и отвода его из камеры 1, а также одновременно открываются клапаны 30 обводного воздуховода 33. При этом теплоноситель может либо продолжать циркулировать с помощью обводного воздуховода 33, замыкая подачу теплоносителя по кольцу с линии подачи на линию отвода, минуя камеру 1 сушки с целью или его охлаждения и осушения или поддержания заданной температуры, либо циркуляция теплоносителя останавливается путем выключения калорифера 6 и вентилятора 5. Соединение камеры 1 с ресивером 19 осуществляется посредством открытия быстродействующего клапана 21.The
Вследствие воздействия на материал вакуума в течение времени выдержки, температура материала снижается на 5-40°C. При этом влага, находящаяся в материале, начинает частично отжиматься и стекать по дну камеры 1 во влагосборник 24, а частично испаряться и распределяться в общем объеме камеры 1, воздуховода и ресивера 19.Due to exposure to the material during the exposure time, the temperature of the material decreases by 5–40 ° C. In this case, the moisture in the material begins to partially be squeezed out and drained along the bottom of the
Часть влаги конденсируется в ресивере 19 и стекает в накопитель влаги 23, а другая часть влаги конденсируется в водяном конденсаторе 25 и стекает в конденсатосборник 26. После конца падения температуры на линии вакуумирования приступают к выполнению следующего очередного цикла нагрева материала. Для этого быстродействующий клапан 21 закрывают, открывают клапана 7, закрывают клапана 30 на обводном воздуховоде 33 и начинают прокачивать через камеру теплоноситель до достижения материалом заданной температуры. Второй и последующие циклы вакуум-импульсного воздействия на материал осуществляют точно так же, как и первый его цикл. Окончанием сушки является достижение материалом заданной влажности, которую определяют по разнице температур начала и конца вакуумирования, которая не должна составлять более 5°C.Part of the moisture condenses in the receiver 19 and drains into the moisture storage device 23, and the other part of the moisture condenses in the water condenser 25 and flows into the condensate collector 26. After the end of the temperature drop on the vacuum line, the next next cycle of material heating is started. For this, the high-speed valve 21 is closed, the valve 7 is opened, the valve 30 on the bypass duct 33 is closed, and the coolant is pumped through the chamber until the material reaches the desired temperature. The second and subsequent cycles of vacuum-pulse exposure to the material is carried out in the same way as its first cycle. The end of the drying process is when the material reaches the set humidity, which is determined by the temperature difference between the beginning and the end of evacuation, which should not be more than 5 ° C.
В случае сушки материала, склонного к налипанию к стенкам барабана или слипанию между собой, подачу теплоносителя осуществляют попеременно с низу и через полый перфорированный вал 13 барабана 3, перераспределяя поток теплоносителя при помощи блока-распределителя теплоносителя 10, устанавливая в заданное положение заслонку, а также меняют скорость вращения барабана от 5 до 50 оборотов в минуту, и используют его реверсивное вращение. Мелкие частицы материала, вышедшие из барабана 3 с теплоносителем задерживаются в фильтре 15. Для максимального повышения производительности и экономии энергозатрат сушку материала осуществляют в двух камерах, при этом нагрев материала во второй камере начинает осуществляться позднее, со смещением по времени, необходимым для выдержки материала под вакуумом в первой камере сушки. Теплоизоляционное покрытие, напыленное на наружную поверхность оборудования позволяет качественно теплоизолировать установку от потерь тепла.In the case of drying the material, which is prone to sticking to the walls of the drum or sticking together, the heat carrier is supplied alternately from the bottom and through the hollow
При завершении процесса сушки сушильную камеру 1 соединяют с атмосферным воздухом с помощью клапана сброса 29, открывают дверцу камеры 2, отсоединяют привод 22 от барабана 3. Барабан 3 с высушенным материалом выкатывается из камеры 1 сушки на тележку.At the end of the drying process, the drying
Напыленное теплоизоляционное покрытие устройства для нагрева теплоносителя обеспечивает сохранение тепла без необходимости использования теплоизоляционной камеры.The sprayed heat-insulating coating of the device for heating the coolant provides heat storage without the need for a heat-insulating chamber.
Выполнение отвода теплоносителя из камеры 1 сушки в виде прорези или в вариантном исполнении в виде ряда перфораций по всей длине верха камеры 1 позволяет равномерно отводить теплоноситель из камеры, что дополнительно обеспечивает равномерный нагрев продукта.Performing the removal of the coolant from the drying
Предлагаемое устройство оборудовано системой вакуумной промывки, которая при переходе на другой продукт или по причине загрязнения оборудования эффективно осуществляет промывку путем подачи моющего раствора по воздуховодам, конденсатосборникам, трубопроводам, теплообменникам, камерам и другим узлам установки с помощью реверсивного вакуума. Точно так же осуществляют ополаскивание оборудования после мойки.The proposed device is equipped with a vacuum flushing system, which, when switching to another product or due to contamination of the equipment, effectively flushes by supplying a washing solution through air ducts, condensate collectors, pipelines, heat exchangers, chambers, and other units of the installation using reverse vacuum. In the same way, the equipment is rinsed after washing.
Управление технологическим процессом сушки продукта осуществляется с помощью пульта автоматического управления 27.The technological process of drying the product is carried out using the remote control 27.
Предлагаемое конструктивное решение блока-распределителя теплоносителя, организующего взаимодействие турбулентных струй с потоком теплоносителя в камере сушки, позволяет повысить качество готового продукта, снизить энергозатраты на его получение за счет обеспечения более быстрого и равномерного нагрева высушиваемого продукта, а также снизить металлоемкость устройства.The proposed constructive solution of the coolant distribution block, which organizes the interaction of turbulent jets with the coolant flow in the drying chamber, allows to improve the quality of the finished product, reduce the energy consumption for its production by providing faster and more uniform heating of the dried product, and also reduce the metal consumption of the device.
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125256/13A RU2535727C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | Device for drying vegetable and animal materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013125256/13A RU2535727C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | Device for drying vegetable and animal materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013125256A RU2013125256A (en) | 2014-12-10 |
| RU2535727C1 true RU2535727C1 (en) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013125256/13A RU2535727C1 (en) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | Device for drying vegetable and animal materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2535727C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU739318A1 (en) * | 1977-08-01 | 1980-06-05 | За витель Нефедова, В. В. Попов и С. М. Макаров | Apparatus for sublimation drying of food products |
| RU2238490C2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-10-20 | Голицын Владимир Петрович | Method for drying vegetable materials |
| RU2282804C1 (en) * | 2005-09-15 | 2006-08-27 | Армен Вемирович Налбандян | Drying device for powder materials |
| RU2395766C1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" | Drying method of materials of vegetable, animal origin, fish and seafood, and device for its implementation |
-
2013
- 2013-05-30 RU RU2013125256/13A patent/RU2535727C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU739318A1 (en) * | 1977-08-01 | 1980-06-05 | За витель Нефедова, В. В. Попов и С. М. Макаров | Apparatus for sublimation drying of food products |
| RU2238490C2 (en) * | 2002-10-31 | 2004-10-20 | Голицын Владимир Петрович | Method for drying vegetable materials |
| RU2282804C1 (en) * | 2005-09-15 | 2006-08-27 | Армен Вемирович Налбандян | Drying device for powder materials |
| RU2395766C1 (en) * | 2009-05-25 | 2010-07-27 | Закрытое Акционерное Общество "Твин Трейдинг Компани" | Drying method of materials of vegetable, animal origin, fish and seafood, and device for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013125256A (en) | 2014-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107166902B (en) | Multifunctional heat pump drying device | |
| RU2006114770A (en) | DRYING DEVICE (OPTIONS), WASHING DEVICE AND DRYING CHAMBER (OPTIONS) | |
| KR101999270B1 (en) | Vacuum freeze drying device and method | |
| KR101631879B1 (en) | Frozen pepper drying system | |
| CN102625899B (en) | Method and device for drying bulk capillary-porous materials | |
| GB2251062A (en) | An apparatus for enabling heat transfer between a first fluid and an elongate element | |
| DE102008039747A1 (en) | Energy balance upgrading method for e.g. cleaning system of work piece, involves accumulating dry and hot air from suction/pressure blower and drying blower in heating circuit for drying closed ventilation circuit | |
| RU2535727C1 (en) | Device for drying vegetable and animal materials | |
| KR101691593B1 (en) | water-trap and removal water system having the same | |
| US1768777A (en) | Apparatus for treating sheet materials | |
| RU166946U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL VACUUM-PULSE DRYING OF FOOD MATERIALS | |
| KR101795770B1 (en) | vacuum dryer using heat pump and drying method | |
| RU2246079C1 (en) | Method for low-temperature vacuum dehydration of materials and device for its realization | |
| CN209583952U (en) | Sludge drying machine | |
| CN210663621U (en) | Oven container condensation dehumidification equipment | |
| CN211261490U (en) | Cold trap of household freeze dryer | |
| RU15781U1 (en) | DRYING UNIT FOR VEGETABLE MATERIALS | |
| KR200429768Y1 (en) | Vacuum drying apparatus | |
| JP6690982B2 (en) | Vacuum cooling device | |
| KR20110106711A (en) | Method of using high temperature vapour and apparatus for using high temperature vapour | |
| TWI546022B (en) | Normal Temperature and Pressure Food Drying Apparatus | |
| US3281956A (en) | Apparatus for freeze drying | |
| RU2784632C1 (en) | Drying unit | |
| CN216497519U (en) | Closed circulation disc drying system | |
| CN204100654U (en) | A kind of water-trapping system continuously |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160531 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170518 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20171004 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180531 |