RU2596918C1

RU2596918C1 - Device for drying high-moisture content materials

Info

Publication number: RU2596918C1
Application number: RU2015119853/06A
Authority: RU
Inventors: Виталий Матвеевич Попов; Валентина Александровна Афонькина; Елена Ивановна Шукшина; Василий Николаевич Левинский; Владимир Иванович Майоров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью научно-технический центр "АгроЭСБ"
Priority date: 2015-05-26
Filing date: 2015-05-26
Publication date: 2016-09-10

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to devices for low-temperature drying high-moisture content materials of vegetable and animal origin (vegetables, mushrooms, fruit, berries, poultry, fish, meat, etc.) and is intended for use in state, farming and private enterprises. Device for drying high-moisture content materials includes a housing with attached film electric heaters, which are resistive heating and radiating elements located between two outer heat-resistant and insulating films and equipped with leads for connection to the mains. Device housing is made cylindrical with a cover and a detachable bottom, in the cover there is a hole for an exhaust fan, inside the housing below the upper edge to allow the air flowing through the ventilation hole there is a cylinder of a smaller diameter with a distance between it and the housing determined depending on the size and the amount of dried material. Film-type electric heaters are arranged on the housing inner surface and the inner cylinder outer surface, under the cover in the upper part of the housing there is a detachable frame for suspending the dried material between the housing and the internal cylinder.

EFFECT: technical result of the proposed device for drying high-moisture content materials is improved quality of the dried material and reduced power consumption.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к установкам для низкотемпературной сушки высоковлажных материалов растительного и животного происхождения (овощи, грибы, фрукты, ягоды, птица, рыба, мясо и т.п.) и предназначена для применения в государственных, фермерских и личных хозяйствах.The invention relates to installations for low-temperature drying of high-moisture materials of plant and animal origin (vegetables, mushrooms, fruits, berries, poultry, fish, meat, etc.) and is intended for use in state, farm and personal farms.

Известна инфракрасная сушилка для пищевых продуктов (патент RU №2265169 МПК F26B 3/30, опубл. 27.11.2005), предназначенная для сушки высоковлажных материалов, включающая сушильную камеру, в которую вставлены два сетчатых поддона с высушиваемым материалом, два ИК-излучателя, вентилятор и блок автоматического регулирования, в задней стенке корпуса сушилки выполнены входные отверстия для подачи воздуха и выходные верхние отверстия и нижняя щель для удаления воздуха вместе с испаренной влагой. Сетчатые поддоны установлены вверху и внизу сушильной камеры, а каждый ИК-излучатель установлен в специальном профиле боковых отражателей на равных расстояниях от сетчатых поддонов.Known infrared dryer for food products (patent RU No. 2265169 IPC F26B 3/30, publ. 11/27/2005), designed for drying high-moisture materials, including a drying chamber, in which two mesh pallets with dried material, two IR emitters, a fan are inserted and an automatic control unit, in the rear wall of the dryer body, inlet openings for supplying air and upper outlet openings and a lower slit for removing air along with evaporated moisture are made. The mesh pallets are installed at the top and bottom of the drying chamber, and each IR emitter is installed in a special profile of the side reflectors at equal distances from the mesh pallets.

Существенным недостатком аналога является то, что в данной сушилке имеет место неравномерность нагрева, материал находится только в рассыпном или лежачем состоянии, а такие продукты, как птица, мясо, рыба, должны сушиться и храниться в подвешенном состоянии. У аналога удаление испаренной влаги происходит только при помощи вентиляторов, что увеличивает расход электроэнергии.A significant disadvantage of the analogue is that in this dryer there is uneven heating, the material is only in loose or lying condition, and products such as poultry, meat, fish should be dried and stored in suspension. In an analog, the removal of evaporated moisture occurs only with the help of fans, which increases the energy consumption.

В качестве прототипа взята сушильная установка (патент RU №142496, МПК F26B 9/06, F26B 3/34 опубл. 10.07.2013), предназначенная для низкотемпературной сушки высоковлажных материалов. Установка для сушки содержит корпус прямоугольного сечения с направляющими, прикрепленными к боковым стенкам корпуса, внутри которого установлены пленочные электронагреватели, представляющие собой резистивные нагревающие и излучающие элементы, расположенные между двумя внешними термостойкими и электроизоляционными пленками и снабженные выводами для подключения к электрической сети, и систему автоматического управления, контролирующую необходимые технологические параметры процесса сушки. Пленочные электронагреватели установлены по поверхностям боковых стенок корпуса параллельно друг другу, а к направляющим прикреплены перекладины для подвешивания продукта.A drying unit (patent RU No. 142496, IPC F26B 9/06, F26B 3/34 publ. 07/10/2013) intended for low-temperature drying of high-moisture materials was taken as a prototype. The drying installation comprises a rectangular housing with guides attached to the side walls of the housing, inside of which are installed film electric heaters, which are resistive heating and radiating elements located between two external heat-resistant and electrical insulating films and equipped with leads for connecting to the electric network, and an automatic system control that controls the necessary technological parameters of the drying process. Film electric heaters are installed parallel to each other on the surfaces of the side walls of the housing, and crossbars for hanging the product are attached to the guides.

Сушильная установка наряду с достоинствами (обеспечение оптимальных условий сушки продукта в режиме щадящих температур, уменьшение энергетических затрат) имеет также недостатки, которые заключаются в том, что установка не оборудована принудительным вентилированием и поэтому рабочий объем камеры используется неравномерно, а вертикальное расположение излучателей только по бокам установки не позволяет одновременно воздействовать излучателем на материал со всех сторон.The drying unit, along with the advantages (ensuring optimal drying conditions of the product in a sparing temperature mode, reducing energy costs) also has drawbacks in that the installation is not equipped with forced ventilation and therefore the working volume of the chamber is used unevenly, and the vertical arrangement of the emitters is only on the sides the installation does not allow simultaneous exposure of the material to the material from all sides.

Задачей предлагаемого изобретения является создание оптимальных условий сушки высоковлажного материала, в частности мяса, рыбы, птицы и т.д, в режиме щадящих температур, уменьшение энергетических затрат и расширение технологических возможностей сушильной установки.The objective of the invention is to create optimal conditions for drying high-moisture material, in particular meat, fish, poultry, etc., in the mode of gentle temperatures, reducing energy costs and expanding the technological capabilities of the drying installation.

Задача решается тем, что установка для сушки высоковлажных материалов, содержащая корпус с прикрепленными к нему пленочными электронагревателями, представляющими собой резистивные нагревающие и излучающие элементы, расположенные между двумя внешними термостойкими и электроизоляционными пленками и снабженные выводами для подключения к электрической сети; систему автоматического управления, контролирующую необходимые технологические параметры процесса сушки, в отличие от прототипа корпус сушильной установки выполнен цилиндрическим с крышкой и съемным дном, в крышке выполнено отверстие для вытяжного вентилятора, внутри корпуса ниже верхней кромки с условием обеспечения потока воздуха через вентиляционное отверстие установлен цилиндр меньшего диаметра с расстоянием между ним и корпусом, определяемым в зависимости от размера и количества высушиваемого материала. Пленочные электронагреватели размещены по внутренней поверхности корпуса и внешней поверхности внутреннего цилиндра, под крышкой в верхней части корпуса установлена съемная рама для подвешивания между корпусом и внутренним цилиндром высушиваемого материала, в корпусе выполнены отверстия для установки датчиков температуры и влажности системы автоматического управления. Корпус установлен на ножках с выполненными в них прорезями и креплениями, установленными для регулирования высоты между дном и основанием корпуса в зависимости от высушиваемого материала и для обеспечения воздушного потока внутри корпуса. Дно выполнено с бортиком для сбора отходов.The problem is solved in that the installation for drying high-moisture materials, comprising a housing with film electric heaters attached to it, which are resistive heating and emitting elements located between two external heat-resistant and electrical insulating films and equipped with leads for connection to an electric network; an automatic control system that controls the necessary technological parameters of the drying process, in contrast to the prototype, the drying unit case is made cylindrical with a cover and a removable bottom, a hole for the exhaust fan is made in the cover, a smaller cylinder is installed inside the case below the upper edge with the condition of ensuring air flow through the ventilation hole diameter with the distance between it and the body, determined depending on the size and quantity of the dried material. Film electric heaters are placed on the inner surface of the casing and the outer surface of the inner cylinder, under the cover in the upper part of the casing there is a removable frame for hanging between the casing and the inner cylinder of the material to be dried, openings for installing temperature and humidity sensors of the automatic control system are made in the casing. The casing is mounted on legs with slots and fasteners made in them, which are installed to control the height between the bottom and the base of the casing depending on the material being dried and to ensure air flow inside the casing. The bottom is made with a side for collecting waste.

Техническим результатом предлагаемой сушильной установки является повышение качества высушиваемого продукта за счет одновременного воздействия электронагревателя со всех сторон продукта и снижение энергетических затратах, так как энергия излучения со всей плоскости электронагревателя концентрируется в одну точку.The technical result of the proposed drying installation is to improve the quality of the dried product due to the simultaneous exposure of the electric heater from all sides of the product and the reduction of energy costs, since the radiation energy from the entire plane of the electric heater is concentrated at one point.

Предлагаемое изобретение поясняется фигурами: Фиг. 1, на которой схематично изображена сушильная установка (общий вид) и Фиг. 2 - установка с направлением потока воздуха во время процесса сушки.The invention is illustrated by the figures: FIG. 1, which schematically shows a dryer (general view) and FIG. 2 - installation with the direction of air flow during the drying process.

Установка для сушки высоковлажных материалов содержит (Фиг. 1) цилиндрический корпус 1, к нему прикреплены нагреватели электрические пленочные (НЭП) 2, представляющие собой резистивные нагревающие и излучающие элементы, расположенные между двумя внешними термостойкими и электроизоляционными пленками и снабженные выводами для подключения к электрической сети. Корпус сушильной установки выполнен цилиндрическим с крышкой 5 и съемным дном 9, в крышке выполнено отверстие 4 для вытяжного вентилятора, внутри корпуса ниже верхней кромки с условием обеспечения потока воздуха через вентиляционное отверстие (Фиг. 2) установлен цилиндр 3 меньшего диаметра, а расстояние между ним и корпусом определяется в зависимости от размера и количества высушиваемого материала, нагреватели 2 размешены по внутренней поверхности корпуса и внешней поверхности внутреннего цилиндра, под крышкой в верхней части корпуса с помощью крепления 7 установлена съемная рама 6 для высушиваемого продукта.The installation for drying high-moisture materials contains (Fig. 1) a cylindrical body 1, attached to it are electric film heaters (NEP) 2, which are resistive heating and radiating elements located between two external heat-resistant and electrical insulating films and equipped with leads for connecting to the electric network . The drying unit case is made cylindrical with a cover 5 and a removable bottom 9, a hole 4 for an exhaust fan is made in the cover, a cylinder 3 of a smaller diameter is installed inside the case below the upper edge with the condition of ensuring air flow through the ventilation hole (Fig. 2), and the distance between it and the casing is determined depending on the size and quantity of the material to be dried, the heaters 2 are placed on the inner surface of the casing and the outer surface of the inner cylinder, under the cover in the upper part of the casing with by means of fastening 7, a removable frame 6 is installed for the product to be dried.

Корпус установлен на ножках 10 с прорезями и креплениями (регулировочными болтами) 11 для регулирования высоты дна в зависимости от размера высушиваемого материала и для обеспечения воздушного потока внутри корпуса, а дно 9 выполнено с бортиком, для сбора отходов.The housing is mounted on legs 10 with slots and fasteners (adjusting bolts) 11 for adjusting the bottom height depending on the size of the dried material and to ensure air flow inside the housing, and the bottom 9 is made with a side for collecting waste.

Также установка содержит систему автоматического управления 8, контролирующую необходимые технологические параметры процесса сушки, для этого в корпусе выполнены отверстия для установки датчиков температуры 12 и влажности 13.The installation also contains an automatic control system 8 that controls the necessary technological parameters of the drying process, for this purpose, openings are made in the housing for installing temperature sensors 12 and humidity 13.

Сушильная установка работает следующим образом: при включении установки в электрическую сеть включаются нагреватели электрические пленочные 2, обеспечивающие равномерное облучение материала сушки 14 в режиме щадящих температур (не более 45°С внутри продукта).The drying unit works as follows: when the unit is turned on, electric film heaters 2 are turned on, providing uniform irradiation of the drying material 14 in the mode of gentle temperatures (not more than 45 ° C inside the product).

Материал сушки 14 подвешивается на раму 6 между корпусом и внутренним цилиндром 3.The drying material 14 is suspended on the frame 6 between the housing and the inner cylinder 3.

НЭП 2 работает следующим образом. При прохождении электрического тока через слой резистивного материала происходит нагрев всей поверхности резистивного нагревающего элемента до одинаковой температуры.NEP 2 works as follows. When an electric current passes through a layer of resistive material, the entire surface of the resistive heating element is heated to the same temperature.

Датчик влажности 13, контролирует начальную влажность материала сушки 14. В зависимости от значения начальной влажности материала сушки системой автоматического управления 8 задаются температура поверхности пленочного электронагревателя (55-60°C) и время сушки.The humidity sensor 13 controls the initial humidity of the drying material 14. Depending on the value of the initial humidity of the drying material, the automatic control system 8 sets the surface temperature of the film electric heater (55-60 ° C) and the drying time.

Датчик температуры 12 контролирует температуру материала сушки 14, которая не должна превышать 45°C. В зависимости от значения температуры продукта сушки системой автоматического управления 8 регулируется рабочая температура нагревателей электрических пленочных 2.The temperature sensor 12 monitors the temperature of the drying material 14, which should not exceed 45 ° C. Depending on the temperature of the drying product, the automatic control system 8 controls the operating temperature of the electric film heaters 2.

При сушке материала меньшего размера дно установки поднимается на необходимую высоту и закрепляется с помощью крепления (регулировочного болта) 11.When drying material of a smaller size, the bottom of the installation rises to the required height and is fixed with the help of a fastener (adjustment bolt) 11.

Техническим результатом предлагаемой сушильной установки является повышение качества высушиваемого материала за счет одновременного воздействия электронагревателя со всех сторон продукта и снижение энергетических затрат.The technical result of the proposed drying installation is to improve the quality of the dried material due to the simultaneous exposure of the electric heater from all sides of the product and reducing energy costs.

Claims

1. Installation for drying high-moisture materials, comprising a housing with film heaters attached to it, which are resistive heating and radiating elements located between two external heat-resistant and electrical insulating films and equipped with leads for connection to an electric network; an automatic control system that controls the necessary technological parameters of the drying process, characterized in that the drying unit case is made cylindrical with a cover and a removable bottom, a hole for the exhaust fan is made in the cover, a smaller cylinder is installed inside the case below the upper edge with the condition of ensuring air flow through the ventilation hole diameter with the distance between it and the body, determined depending on the size and amount of the dried material, film electron ers are placed on the casing inner surface and the outer surface of the inner cylinder, the lid on top of the housing is removable frame for suspending dried material made in the body opening to install the temperature and humidity sensors automatic control system.

2. Installation for drying high-moisture materials according to claim 1, characterized in that the casing is mounted on legs with slots and fasteners made in them, which are installed to adjust the height between the bottom and the base of the casing depending on the size of the material to be dried and to ensure air flow inside the casing , and the bottom is made with a side for collecting waste.