RU2716056C1 - Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators - Google Patents
Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716056C1 RU2716056C1 RU2019106971A RU2019106971A RU2716056C1 RU 2716056 C1 RU2716056 C1 RU 2716056C1 RU 2019106971 A RU2019106971 A RU 2019106971A RU 2019106971 A RU2019106971 A RU 2019106971A RU 2716056 C1 RU2716056 C1 RU 2716056C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- stage
- chamber
- vacuum
- energy
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B17/00—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement
- F26B17/10—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by fluid currents, e.g. issuing from a nozzle, e.g. pneumatic, flash, vortex or entrainment dryers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F26—DRYING
- F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
- F26B5/00—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat
- F26B5/04—Drying solid materials or objects by processes not involving the application of heat by evaporation or sublimation of moisture under reduced pressure, e.g. in a vacuum
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано, в частности, для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени др.The invention relates to the field of drying of plant materials, in particular to batch-type vacuum dryers, and can be used, in particular, for drying food products, namely vegetables, mushrooms, fruits, herbs, etc.
Известна сушилка патента РФ №141628, F28B 17/10, 3/12. Универсальная сушильная установка комбинированного действия, содержащая рабочую камеру, загрузочное и разгрузочное устройства, излучатель СВЧ-энергии и устройство ввода агента сушки. Боковые стенки рабочей камеры выполнены коническими, подвод агента сушки в нижней части рабочей камеры осуществлен касательно к боковым стенкам совместно с подводимой сверху энергией и обеспечивает сепарацию вращающимся в виде смерча потоком и его удаление через отверстие в верхней части камеры. Универсальность камеры обеспечивается за счет загрузочного столика, который установлен на оси загрузочного шнекового механизма, расположенного на дне камеры.Known dryer RF patent No. 141628, F28B 17/10, 3/12. A multi-purpose universal drying unit containing a working chamber, loading and unloading devices, a microwave energy emitter, and a drying agent input device. The lateral walls of the working chamber are made conical, the drying agent in the lower part of the working chamber is connected tangentially to the side walls together with the energy supplied from above and ensures separation by a stream rotating in the form of a tornado and its removal through an opening in the upper part of the chamber. The versatility of the camera is ensured by the loading table, which is installed on the axis of the loading screw mechanism located at the bottom of the camera.
К недостаткам известной универсальной установки сушки растительных продуктов комбинированного действия относятся еще более высокая сложность конструкции и энергоемкость.The disadvantages of the well-known universal installation for drying vegetable products of combined action include an even higher design complexity and energy intensity.
Известна радиационная сушилка для растительных пищевых продуктов по патенту России №2034489, М. кл. А23В 7/2, 26В 3/30, включающая сушильную камеру, лотки для продукта, поярусно расположенные в камере, средства для ввода и вывода сушильного агента, напорные козырьки, завихрители сушильного агента, ИК-излучатели средней области спектра. Обрабатываемый пищевой продукт нагревают прямым отраженным ИК-излучением и конвективным восходящим потоком воздуха. Режим нагрева определяется видом обрабатываемого продукта. Через боковые щели и нижний вырез наружный воздух попадает в нижнюю часть камеры сушки. Нагрев воздуха осуществляется в основном излучателями, частично воздуховодами-отражателями и коробами. При нагреве продукта его влага испаряется, диффундирует в воздушный поток и вместе с ним удаляется через открытую крышку камеры. После окончания процесса сушки продукта сушилку отключают от сети, закрывают верхнюю крышку, лотки с высушенным продуктом и поддон с мелкой фракцией извлекают из камеры сушки.Known radiation dryer for plant foods according to the patent of Russia No. 2034489, M. cl. А23В 7/2,
К недостаткам известной универсальной установки сушки растительных продуктов относятся высокая энергоемкость.The disadvantages of the well-known universal installation for drying vegetable products include high energy intensity.
Установка №1695088, F26B 17/10, 3/12 позволяет реализовать способ сушки пищевых продуктов, который значительно повышает качество сухого продукта, повышает производительность сушки, обеспечивает безопасность и простоту в эксплуатации по сравнению с существующими аналогами.Installation No. 1695088, F26B 17/10, 3/12 allows you to implement the method of drying food products, which significantly improves the quality of the dry product, increases the drying performance, provides safety and ease of operation compared to existing analogues.
К недостаткам известной сушки относим: высокие удельные энергозатраты за счет полного перевода влаги продукта в парообразное состояние; большая длительность процесса сушки; отсутствие гарантии частичного, локального подгорания продукта; паровоздушная смесь после камеры сушки не улавливается, а попадает в атмосферу. Другим аналогом является патент РФ №2548230 (F26B 17/10, 3/12) «Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов». Изобретение относится к области сушки растительных материалов, в частности к вакуумным сушилкам периодического действия, и может быть использовано для сушки пищевых продуктов, а именно овощей, грибов, фруктов, зелени и др. Энергосберегающая двухступенчатая сушильная установка для растительных материалов содержит цилиндроконическую камеру, представляющую собой первую ступень сушки, штуцер герметического питания, барабан, вставку цилиндрического профиля, вставку конического профиля, шаровые затворы, цилиндрическую камеру с герметичной крышкой, вводы и выводы, вакуумные краны, соединенные с вакуумной системой, The disadvantages of the known drying include: high specific energy consumption due to the complete transfer of product moisture to a vapor state; long duration of the drying process; lack of guarantee of partial, local burning of the product; the air-vapor mixture after the drying chamber is not captured, but enters the atmosphere. Another analogue is RF patent No. 2548230 (F26B 17/10, 3/12) "Energy-saving two-stage drying plant for plant materials." The invention relates to the field of drying of plant materials, in particular to periodic batch vacuum dryers, and can be used for drying food products, namely vegetables, mushrooms, fruits, herbs, etc. An energy-saving two-stage drying plant for plant materials contains a cylinder-conical chamber, which represents first stage of drying, hermetic supply fitting, drum, insert of a cylindrical profile, insert of a conical profile, ball valves, cylindrical chamber with hermetically th lid, inputs and outputs, vacuum valves connected to the vacuum system,
представляющей собой вторую ступень сушки. Снижаются удельные энергозатраты и повышается производительность сушки продукта за счет того, что в пространстве первой и второй ступеней располагаются тепловые аккумуляторы. Недостатком является сложность изготовления тепловых труб и применение металлоемкой теплообменной системы в объеме тепловых аккумуляторов.representing the second stage of drying. The specific energy consumption is reduced and the productivity of drying the product is increased due to the fact that heat accumulators are located in the space of the first and second stages. The disadvantage is the difficulty of manufacturing heat pipes and the use of metal-intensive heat exchange system in the volume of heat accumulators.
Прототипом - является патент РФ №2657067 С2. Недостатком изобретения РФ №2657067 С2 является не эффективное использование вакуума, так как растительный материал при медленном вакуумирование насыщается влагой на своей поверхности, что значительно замедляет процесс сушки.The prototype is RF patent No. 2657067 C2. The disadvantage of the invention of the Russian Federation No. 2657067 C2 is the inefficient use of vacuum, since the plant material with slow evacuation is saturated with moisture on its surface, which significantly slows down the drying process.
Технической задачей настоящего изобретения является снижения энергетических затрат и повышение эффективности процесса сушки растительных материалов.The technical task of the present invention is to reduce energy costs and increase the efficiency of the drying process of plant materials.
Решение технической задачи заключается в том, что энергоэффективная конвективно-вакуум импульсная сушильная установка с тепловыми аккумуляторами, содержащая цилиндроконическую камеру, штуцер питания, барабан, вставку цилиндрического профиля, тепловые аккумуляторы, вставку конического профиля, шаровые затворы, цилиндрическую камеру герметичной крышкой и герметичный затвор, во внутреннем пространстве первой ступени сушки расположена емкость с теплоаккумулирующим фазопереходным материалом, при этом нижняя часть этой емкости соединена с пустотелыми трубами, которые соединяются с емкостью, расположенной в пространстве второй ступени сушки, отличающаяся тем, что камера второй ступени через штуцер трубопровода в вакуумную системе с автоматическим вентилем соединена с ресивером. При этом камера второй ступени снизу соединена трубопроводом, трехходовым автоматическим краном двухступенчатого жидкостно-кольцевого вакуумного насоса и одноступенчатым жидкостно-кольцевым вакуумным насосом с регулируемым нагнетательным окном, причем ресивер соединен с The solution to the technical problem lies in the fact that an energy-efficient convective-vacuum pulsed drying plant with heat accumulators, containing a cylinder-conical chamber, a power nozzle, a drum, an insert of a cylindrical profile, heat accumulators, an insert of a conical profile, ball valves, a cylindrical chamber with a sealed cover and an airtight seal, in the inner space of the first drying stage there is a container with a heat-storage phase-transition material, while the lower part of this container is connected with hollow pipes that are connected to a container located in the space of the second drying stage, characterized in that the chamber of the second stage is connected to the receiver through a pipe fitting in a vacuum system with an automatic valve. In this case, the second-stage chamber is connected from below by a pipeline, a three-way automatic tap of a two-stage liquid-ring vacuum pump, and a single-stage liquid-ring vacuum pump with an adjustable discharge window, the receiver being connected to
двухступенчатым жидкостно-кольцевым вакуумным насосом посредством трехходового крана и трубопроводом, на верху ресивера установлен датчик контроля давления.a two-stage liquid ring vacuum pump through a three-way valve and a pipeline, a pressure monitoring sensor is installed on top of the receiver.
Техническим результатом является увеличение производительности сушилки из-за уменьшения времени этапа за счет (открытия пор в высушиваемом продукте) увеличения внутренней дивизии за счет сухих импульсов и отвода паров малым насосом (одноступенчатым), сокращения энергопотребления на этапе вакуумного кипения за счет этого насоса.The technical result is to increase the productivity of the dryer due to the reduction of the stage time due to (opening of the pores in the dried product) an increase in the internal division due to dry pulses and the removal of vapors by a small pump (single-stage), reduction of energy consumption during the vacuum boiling stage due to this pump.
Энергоэффективная конвективно-вакуум импульсная сушильная установка с тепловыми аккумуляторами содержит цилиндроконическую камеру 1, штуцер питания 2, барабан 3, вставку цилиндрического профиля 4, вставку конического профиля 5, шаровые затворы 6 и емкость 7, которая представляет собой герметичный корпус, в который закладывается парафин (теплоаккумулирующий фазопереходный материал), цилиндроконическая камера, представляющая первую ступень сушилки, через вставку цилиндрического профиля и устройство перекрытия (герметичный затвор) 8 соединена с камерой второй ступени сушки 9, включающей в себя две цилиндрические обечайки 10, герметичную крышку 11, устройство соединения с вакуумной системой 12, емкость 13 (представляет собой герметичный корпус, в который закладывается парафин) и трубы 14, обеспечивающие соединение емкостей 7 и 13. В емкостях 7 и 13 имеются люки 15 и 16 для загрузки и выгрузки фазопереходного материала (парафина), камера второй ступени через выходной штуцер вакуумной системы 12, с помощью трубопровода 19 и регулируемого вентиля 17 соединена с ресивером 18, снизу камера второй ступени через трехходовой клапан 21 и трубопровод 20 соединена с двухступенчатым жидкостно-кольцевым насосом 22 и одноступенчатым жидкостно-кольцевым насосом с автоматически регулируемым нагнетательным окном 23, также ресивер трубопроводом 24 соединен с регулируемым вентилем, сверху ресивера установлен датчик разряжения 25. (фиг. 1).An energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with heat accumulators contains a cylinder-conical chamber 1, a
Энергоэффективная конвективно-вакуум импульсная сушильная установка с тепловыми аккумуляторами работает следующим образом: теплоноситель (горячий воздух) подается в вводы цилиндроконической камеры 1. Высушиваемый материал в виде соломки или кубиков определенной массы подается через штуцер питателя 2, захватывается потоком теплоносителя и попадает в вставку конического профиля 5, где образует взвешенный закрученный слой материала, в этот момент времени запасается энергия в фазопереходном материале, расположенном в емкости 7 (происходит плавление теплоаккумулирующего материала - парафина с температурой плавления от 40 до 90°С в зависимости от типа высушиваемого материала), которая соединена трубами 14 с емкостью 13. После того как растительный материал теряет поверхностную влагу, т.е. примерно 50% от всей массы, он пересыпается и скапливается в барабане 3 до объема, равного объему загрузки второй камеры сушки 9, которая в этот момент прогревается с помощью тепловых аккумуляторов, в которые поступил расплавленный парафин из тепловых аккумуляторов в цилиндроконической камере 1. После того как требуемый объем накопился, открывается герметичный затвор 8, и растительный материал пересыпается во вторую ступень камеры сушки 9, где начинается вторая стадия сушки, а именно продувка и вакуумирование через устройство соединения с вакуумной системой 12, после того как продукт окончательно высушится, его ручным способом ссыпают путем открытия крышки 11 и отправляют на фасовку. Парафин остывает в нижней емкости 13, через люки 15 вынимается и снова закладывается через люки 16 в емкость 7, расположенную в цилиндроконической камере 1 (количество парафина в емкости 7 позволяет проводить сушку растительных материалов в течение одной рабочей смены). В процессе работы сушильной установки необходимо обеспечить открытие пор растительного сырья. Для этого камера второй ступени через выходной штуцер вакуумной системы 12, с помощью трубопровода 19 и регулируемого вентиля 17 соединена с ресивером 18 (ресивер обеспечивает резкую смену давления в течение 0,01…0,001 с), снизу An energy-efficient convective-vacuum pulsed drying unit with heat accumulators works as follows: the heat carrier (hot air) is supplied to the inlets of the cylinder-conical chamber 1. The dried material in the form of straws or cubes of a certain mass is fed through the nozzle of the
камера второй ступени через трехходовой клапан 21 и трубопровод 20 соединена с двухступенчатым жидкостно-кольцевым насосом 22 и одноступенчатым жидкостно-кольцевым насосом с автоматически регулируемым нагнетательным окном 23, который работает для отвода паров от высушиваемого материала, также ресивер трубопроводом 24 соединен с регулируемым вентилем, сверху ресивера установлен датчик разряжения 25 (с помощью датчика контролируются режимы изменения давления или разряжения). (фиг. 1).the second stage chamber through a three-
В то время как продукт пересыпался во вторую ступень сушки 9, в первой процесс начинается заново. Режимы сушки первой ступени и второй подбираются таким образом, чтобы время пребывания в них было равным, в первой ступени варьируется температура и скорость теплоносителя (Тт=60-100°С, V=8-15 м/с), после чего теплоноситель отводится во внешнюю среду, во второй ступени температура и скорость теплоносителя (Тт=55-60°С, V=1-2 м/с) и контролируется температура материала Тм≤0°С, т.е. температура денатурации, потери витаминов и питательных веществ. Цикличность продувки и вакуумирования определяется физико-механическими (степень измельчения изотропность) свойствами и остаточной влажностью продукта.While the product was poured into the second stage of drying 9, in the first the process begins anew. The drying modes of the first stage and the second are selected so that the residence time in them is equal, in the first stage the temperature and velocity of the coolant varies (Tm = 60-100 ° C, V = 8-15 m / s), after which the coolant is discharged into external environment, in the second stage, the temperature and velocity of the coolant (Tm = 55-60 ° C, V = 1-2 m / s) and the temperature of the material is controlled Tm≤0 ° C, i.e. denaturation temperature, loss of vitamins and nutrients. The purge and evacuation cycles are determined by the physicomechanical (isotropic degree of grinding) properties and residual moisture of the product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106971A RU2716056C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019106971A RU2716056C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2716056C1 true RU2716056C1 (en) | 2020-03-06 |
Family
ID=69768490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019106971A RU2716056C1 (en) | 2019-03-13 | 2019-03-13 | Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2716056C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202055U1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-01-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Технологии Без Границ» | Drying chamber for drying food |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995024600A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Heinz Eichholz | Vacuum drying process and device for performing said process |
RU2156933C1 (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-27 | Харин Владимир Михайлович | Method of drying loose thermosensitive materials and plant for realization of this method |
RU2315928C2 (en) * | 2005-08-03 | 2008-01-27 | Владимир Александрович Кутовой | Arrangement for thermal vacuum drying |
WO2008011912A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Escomar Italia S.R.L. | System for creating a vacuum in a tanning dryer |
RU2657067C2 (en) * | 2016-05-04 | 2018-06-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО ТГТУ | Drying installation with heat accumulators for vegetable materials |
-
2019
- 2019-03-13 RU RU2019106971A patent/RU2716056C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1995024600A1 (en) * | 1994-03-11 | 1995-09-14 | Heinz Eichholz | Vacuum drying process and device for performing said process |
RU2156933C1 (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-27 | Харин Владимир Михайлович | Method of drying loose thermosensitive materials and plant for realization of this method |
RU2315928C2 (en) * | 2005-08-03 | 2008-01-27 | Владимир Александрович Кутовой | Arrangement for thermal vacuum drying |
WO2008011912A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Escomar Italia S.R.L. | System for creating a vacuum in a tanning dryer |
RU2657067C2 (en) * | 2016-05-04 | 2018-06-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО ТГТУ | Drying installation with heat accumulators for vegetable materials |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU202055U1 (en) * | 2020-10-27 | 2021-01-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Технологии Без Границ» | Drying chamber for drying food |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2528476A (en) | Method and apparatus for dehydration | |
CN102460050B (en) | Method and device for drying materials | |
CN103263064B (en) | A kind of microwave, hot blast, vacuum and combined drying equipment thereof | |
WO2017023169A2 (en) | Manure processing apparatus for the processing of poultry manure to a fertilizer | |
CA1234974A (en) | Process for the cooking-dehydration and sterilization-drying of organic wastes, and device for applying said process | |
RU2406951C1 (en) | Procedure for drying capillary-porous loose materials and device for implementation of this procedure | |
RU2716056C1 (en) | Energy-efficient convective-vacuum pulse drying unit with thermal accumulators | |
RU178733U1 (en) | DEVICE FOR COMBINED INFRARED DRYING AGRICULTURAL RAW MATERIALS AT LOW PRESSURE | |
KR20210084578A (en) | Continuous freeze dryer, hopper and freeze drying method | |
RU2657067C2 (en) | Drying installation with heat accumulators for vegetable materials | |
KR20160024275A (en) | low-temperature vacuum drier using microwave | |
US3574950A (en) | Lyophilizing apparatus | |
RU2548230C2 (en) | Energy-saving two-stage drying unit for vegetable materials | |
CN107923705A (en) | Vacuum rotating automatic drier for water fruits and vegetables, cereal, herbal medicine, medicine and particulate matter | |
RU2771723C1 (en) | Energy-efficient system for deep processing of vegetable raw materials with heat accumulators and electric heaters | |
KR100801562B1 (en) | Combined heating type freezer dryer | |
US11813555B2 (en) | Distillation apparatus and method for extraction of volatile components from biological material, especially from plants | |
RU2624088C1 (en) | Method of drying plant-based material and device for its implementation | |
CN115104746B (en) | Pressure difference flash evaporation equipment for winter jujube processing | |
RU2302740C1 (en) | Plant material drying apparatus | |
JP2009534623A (en) | Sludge drying method and apparatus for carrying out the method | |
RU166946U1 (en) | INSTALLATION FOR THERMAL VACUUM-PULSE DRYING OF FOOD MATERIALS | |
RU199951U1 (en) | VACUUM CHAMBER OF DRYER | |
CN208223003U (en) | A kind of vacuum oven of antidrip water pollution | |
RU68103U1 (en) | DRYING DEVICE IN VACUUM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210314 |