RU2729309C1 - Drying device - Google Patents

Drying device Download PDF

Info

Publication number
RU2729309C1
RU2729309C1 RU2020102898A RU2020102898A RU2729309C1 RU 2729309 C1 RU2729309 C1 RU 2729309C1 RU 2020102898 A RU2020102898 A RU 2020102898A RU 2020102898 A RU2020102898 A RU 2020102898A RU 2729309 C1 RU2729309 C1 RU 2729309C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying
air
product
drying chamber
heat pump
Prior art date
Application number
RU2020102898A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Галина Павловна Власенко
Айдар Рамилевич Аляутдинов
Алексей Васильевич Антипов
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ")
Priority to RU2020102898A priority Critical patent/RU2729309C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2729309C1 publication Critical patent/RU2729309C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B21/00—Arrangements or duct systems, e.g. in combination with pallet boxes, for supplying and controlling air or gases for drying solid materials or objects
    • F26B21/02—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure
    • F26B21/04—Circulating air or gases in closed cycles, e.g. wholly within the drying enclosure partly outside the drying enclosure
    • 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
    • F26B5/06—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 the process involving freezing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B9/00—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards
    • F26B9/06—Machines or apparatus for drying solid materials or objects at rest or with only local agitation; Domestic airing cupboards in stationary drums or chambers

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

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention relates to drying of materials and is intended for use in drying hard materials of woodworking, agricultural and other industries. Drying device comprises a drying chamber [1] and two air treatment units [2], combined into a closed system for air circulation by means of a heat-insulated jacket [3] and separated from each other by means of louvres [4] for cutting off air treatment units [2] during defrosting, redrying chamber [5] with air-permeable partitions [6] and heat pump condenser [7] located in it. In each air treatment unit [2] there are air heaters [8] and [9], low-temperature evaporators [10] and [11], fans [12]. Block [13] with frozen product is located in drying chamber [1] between louvers [4].EFFECT: technical result consists in continuous sublimation of moisture from frozen products and adjustment of sublimation product moisture.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области техники сушки материалов и предназначено для использования в процессе сушки твердых материалов пищевой, фармцевтической, сельскохозяйственной и прочих отраслей промышленности.The invention relates to the field of materials drying technology and is intended for use in the process of drying solid materials in food, pharmaceutical, agricultural and other industries.

Известна теплонасосная сушильная установка (авт. свид. СССР №1252629, МПК F26B 9/06), содержащая испаритель, конденсатор, контур циркуляции сушильного агента, подогреватель и теплообменник, включенный в контур циркуляции.Known heat pump drying plant (ed. USSR certificate No. 1252629, IPC F26B 9/06), containing an evaporator, a condenser, a drying agent circulation loop, a heater and a heat exchanger included in the circulation loop.

Недостатком данного технического решения являются отсутствие влагоотбора из замороженных продуктов и непрерывности работы установки на всех этапах сушки.The disadvantage of this technical solution is the lack of moisture extraction from frozen products and the continuity of the installation at all stages of drying.

Известно также устройство для сушки материалов, преимущественно древесины (заявка ФРГ на изобретение №3509550, МПК F26B 1/00), содержащее осушающую камеру, включенную в замкнутую систему осушающей среды, испаритель и конденсатор теплового насоса, блок обработки газообразной осушающей среды, преимущественно воздуха, включающий теплообменник и нагреватель.It is also known a device for drying materials, mainly wood (German application for invention No. 3509550, IPC F26B 1/00), containing a drying chamber included in a closed drying medium system, an evaporator and a heat pump condenser, a unit for processing a gaseous drying medium, mainly air, including heat exchanger and heater.

Недостатком данного технического решения также являются отсутствие влагоотбора из замороженных продуктов и непрерывности работы замкнутой системы циркуляции осушающей среды на всех этапах сушки.The disadvantage of this technical solution is also the lack of moisture extraction from frozen products and the continuity of the closed system of circulation of the drying medium at all stages of drying.

Наиболее близким к предложенному является устройство для сушки материалов (заявка №95103749/20, опубл. 16.07.1996, МПК FB26B 9/06), содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки газообразной осушающей среды (воздуха), включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, нагревательный элемент и вентиляторы.The closest to the proposed device is a device for drying materials (application No. 95103749/20, publ. 16.07.1996, IPC FB26B 9/06), containing a drying chamber combined into a closed system and a unit for preparing a gaseous drying medium (air), including an evaporator and a condenser heat pump, heating element and fans.

Недостатками данного технического решения является низкое использование потенциала теплового насоса.The disadvantages of this technical solution is the low use of the potential of the heat pump.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение потенциала использования теплового насоса.The technical objective of the present invention is to increase the potential for using a heat pump.

Технический результат заключается в непрерывной сублимации влаги из замороженных продуктов и регулировки влажности сублимированного продукта.The technical result consists in continuous sublimation of moisture from frozen products and regulation of the moisture content of the sublimated product.

Это достигается тем, что известное устройство для сушки, содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки воздуха, включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, воздухонагреватель и вентиляторы, снабжено дополнительным блоком подготовки воздуха, содержащим дополнительные воздухонагреватель, испаритель, вентиляторы, блоком для размещения продукта, жалюзи, расположенными между блоком для размещения продукта и блоками подготовки воздуха, камерой досушивания, внутри которой расположен конденсатор теплового насоса, при этом испарители выполнены низкотемпературными, а сушильная камера сублимационной.This is achieved by the fact that the known drying device comprising a drying chamber and an air preparation unit combined into a closed system, including an evaporator and a heat pump condenser, an air heater and fans, is equipped with an additional air preparation unit containing additional air heater, evaporator, fans, a unit for placing product, louvers located between the unit for placing the product and the air preparation units, a post-drying chamber, inside which the condenser of the heat pump is located, while the evaporators are low-temperature, and the drying chamber is sublimation.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показана структурная схема устройства для сушки, вид сверху.The essence of the invention is illustrated by a drawing, which shows a structural diagram of a drying device, top view.

Устройство для сушки содержит сублимационную камеру 1 и два блока подготовки воздуха 2, объединенные в замкнутую систему для циркуляции воздуха при помощи теплоизолированного кожуха 3, и отделенные друг от друга с помощью жалюзи 4 для отсечения блоков подготовки воздуха 2 во время оттайки, камеру досушивания 5 с воздухопроницаемыми перегородками 6 и расположенным в ней конденсатором 7 теплового насос. В каждом блоке подготовки воздуха 2 расположены воздухонагреватели 8 и 9, низкотемпературные испарители 10 и 11, вентиляторы 12. Блок для размещения продукта 13 расположен в сублимационной камере 1 между жалюзи 4.The drying device contains a sublimation chamber 1 and two air preparation units 2, combined into a closed system for air circulation using a heat-insulated casing 3, and separated from each other using louvers 4 to cut off the air preparation units 2 during defrost, an additional drying chamber 5 s air-permeable partitions 6 and located in it condenser 7 heat pump. Each air preparation unit 2 contains air heaters 8 and 9, low-temperature evaporators 10 and 11, fans 12. The unit for placing the product 13 is located in the sublimation chamber 1 between the louvers 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

В блоке для размещения продукта 13 располагают замороженный продукт. Включают низкотемпературный испаритель 10 и воздухонагреватель 8. Охлажденный с помощью низкотемпературного испарителя 10 воздух проходит, нагревается и осушается в воздухонагревателе 8, который обеспечивает передачу теплоты от перегретого газа-хладагента к воздуху, а от него через жалюзи 4 подается к блоку 13 с замороженным продуктом для сублимационной сушки. После сублимации влаги продукт перемещается в камеру досушивания 5, где досушивается при необходимой положительной температуре с помощью теплоты конденсации, получаемой от конденсатора 7 теплового насоса.The frozen product is placed in the product holding unit 13. They include a low-temperature evaporator 10 and an air heater 8. The air cooled by a low-temperature evaporator 10 passes, heats up and dehumidifies in an air heater 8, which transfers heat from the superheated refrigerant gas to the air, and from it, through the louvers 4, is supplied to the block 13 with frozen food for freeze drying. After sublimation of moisture, the product moves to the additional drying chamber 5, where it is dried at the required positive temperature using the heat of condensation received from the condenser 7 of the heat pump.

Подогретый воздух, проходя через сушильную камеру 1, сублимирует влагу из замороженного продукта. При этом влажность воздуха увеличивается. Увлажненный воздух проходит через низкотемпературный испаритель 10, где вымороженная из продукта влага оседает. Образуется слой инея. Через определенное время жалюзи 4 закрываются и низкотемпературный испаритель 10 подвергается оттаиванию. В это время сушка производится с помощью низкотемпературного испарителя 11 и воздухонагревателя 9. В трубное пространство воздухонагревателя 8 подаются перегретые пары хладагента или хладоноситель, нагретый теми же парами. После сублимации продукт направляется в камеру досушивания 5, где при положительных температурах обрабатывается до заданной влажности. В камере досушивания 5 поток воздуха, проходя через конденсатор 7 теплового насоса, нагревается до заданной температуры и подается на продукт. Таким образом, устройство для сушки непрерывно сублимирует и досушивает продукт от исходной до заданной влажности с наиболее полным использованием теплоты перегретого пара и теплоты конденсации. При этом воздухопроницаемые перегородки 6 в камере досушивания 5 позволяют регулировать температуру конденсации и поддерживать заданную температуру досушивания.The heated air passing through the drying chamber 1 sublimates moisture from the frozen product. At the same time, the air humidity increases. The humidified air passes through the low-temperature evaporator 10, where the moisture frozen out of the product settles. A layer of frost forms. After a certain time, the shutters 4 are closed and the low-temperature evaporator 10 is defrosted. At this time, drying is carried out using a low-temperature evaporator 11 and an air heater 9. Superheated refrigerant vapors or a coolant heated by the same vapors are fed into the tube space of the air heater 8. After sublimation, the product is sent to the post-drying chamber 5, where at positive temperatures it is processed to the specified humidity. In the additional drying chamber 5, the air flow, passing through the condenser 7 of the heat pump, is heated to a predetermined temperature and supplied to the product. Thus, the device for drying continuously sublimates and dries the product from the initial to the specified humidity with the most complete use of the heat of the superheated steam and the heat of condensation. In this case, air-permeable partitions 6 in the drying chamber 5 make it possible to regulate the condensation temperature and maintain a predetermined drying temperature.

Блок для размещения продукта 13 может быть выполнен в виде выкатной тележки.The unit for placing the product 13 can be made in the form of a roll-out cart.

В зависимости от свойств сублимируемого продукта выбирается необходимый режим сушки путем варьирования температуры испарителя и воздухонагревателя, а также режим досушивания путем изменения температуры конденсации хладагента.Depending on the properties of the sublimated product, the required drying mode is selected by varying the temperatures of the evaporator and the air heater, as well as the additional drying mode by changing the condensing temperature of the refrigerant.

Использование полезной модели позволяет обеспечить непрерывную работу замкнутой системы циркуляции, осуществлять сублимацию влаги из замороженных продуктов и досушку сублимированного продукта до заданной влажности.The use of the utility model makes it possible to ensure the continuous operation of a closed circulation system, to sublimate moisture from frozen products and to dry the sublimated product to a given moisture content.

Claims (1)

Устройство для сушки, содержащее объединенные в замкнутую систему сушильную камеру и блок подготовки воздуха, включающий испаритель и конденсатор теплового насоса, воздухонагреватель и вентиляторы, отличающееся тем, что снабжено дополнительным блоком подготовки воздуха, содержащим дополнительные воздухонагреватель, испаритель, вентиляторы, блоком для размещения продукта, жалюзи, расположенными между блоком для размещения продукта и блоками подготовки воздуха, камерой досушивания, внутри которой расположен конденсатор теплового насоса, при этом испарители выполнены низкотемпературными, а сушильная камера сублимационной.A drying device containing a drying chamber and an air preparation unit combined into a closed system, including an evaporator and a heat pump condenser, an air heater and fans, characterized in that it is equipped with an additional air preparation unit containing an additional air heater, an evaporator, fans, a unit for placing a product, louvers located between the unit for placing the product and the air preparation units, a post-drying chamber, inside which the condenser of the heat pump is located, while the evaporators are low-temperature, and the drying chamber is sublimation.
RU2020102898A 2019-08-07 2019-08-07 Drying device RU2729309C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102898A RU2729309C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Drying device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102898A RU2729309C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Drying device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2729309C1 true RU2729309C1 (en) 2020-08-05

Family

ID=72086096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102898A RU2729309C1 (en) 2019-08-07 2019-08-07 Drying device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2729309C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2783577C1 (en) * 2022-05-04 2022-11-14 Общество с ограниченной ответственностью Производственная компания "КОМПОЗИТ" Freeze drying system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2425U1 (en) * 1995-03-07 1996-07-16 Юрий Иванович Николаев DRYER FOR MATERIALS
RU2119622C1 (en) * 1996-06-14 1998-09-27 Научно-производственная фирма "Шабетник и компания" Vacuum sublimation plant for drying biological materials
RU2183307C2 (en) * 2000-07-17 2002-06-10 Воронежская государственная технологическая академия Vacuum-sublimation drier
RU2416918C1 (en) * 2010-01-11 2011-04-27 Сергей Анатольевич Ермаков Method for vacuum sublimation drying with convective input of thermal energy and vacuum sublimation drying installation
RU2458300C1 (en) * 2011-04-01 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) Cryogenic vacuum-and-sublimation installation with complex usage of inert gas
US9879910B2 (en) * 2009-12-11 2018-01-30 Wyssmont Company Inc. Apparatus and method for continuous lyophilization

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2425U1 (en) * 1995-03-07 1996-07-16 Юрий Иванович Николаев DRYER FOR MATERIALS
RU2119622C1 (en) * 1996-06-14 1998-09-27 Научно-производственная фирма "Шабетник и компания" Vacuum sublimation plant for drying biological materials
RU2183307C2 (en) * 2000-07-17 2002-06-10 Воронежская государственная технологическая академия Vacuum-sublimation drier
US9879910B2 (en) * 2009-12-11 2018-01-30 Wyssmont Company Inc. Apparatus and method for continuous lyophilization
RU2416918C1 (en) * 2010-01-11 2011-04-27 Сергей Анатольевич Ермаков Method for vacuum sublimation drying with convective input of thermal energy and vacuum sublimation drying installation
RU2458300C1 (en) * 2011-04-01 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия (ГОУ ВПО ВГТА) Cryogenic vacuum-and-sublimation installation with complex usage of inert gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2783577C1 (en) * 2022-05-04 2022-11-14 Общество с ограниченной ответственностью Производственная компания "КОМПОЗИТ" Freeze drying system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8978269B2 (en) Hybrid drying system and method for controlling a hybrid drying system
Minea Drying heat pumps–Part II: Agro-food, biological and wood products
KR101629409B1 (en) drying apparatus for uniform drying
US3266169A (en) Vacuum freeze drying apparatus
US9060523B1 (en) Thermal process for food enhancement
CN104748516A (en) Heat pump type cool and hot-air drying machine
WO2005001357A1 (en) Drying system
KR20130019881A (en) Red pepper drier using low-temperature and cold wind dehumidification process
RU2729309C1 (en) Drying device
US20100275621A1 (en) Dehumidification or dehydration unit for apicultural use
KR101536978B1 (en) A food drying device
KR101719257B1 (en) Freeze dryer
CN107289742A (en) A kind of tiny structure low temperature drying device and its drying process
KR20120000276A (en) Dehumidification apparatus for vacuum freezing drier and dehumidification method using the same
Stapley Freeze drying
KR101581457B1 (en) drying apparatus for uniform drying
KR101570763B1 (en) Drying device for agriculture and marineproducts with low-temperature and freezing function
US2587485A (en) Process and apparatus for treating hides
RU2550995C1 (en) Device for berries vacuum drying
RU161162U1 (en) DRYER
Alyautdinov et al. Application of HP in the atmospheric freeze drying unit
Ponwapee et al. Thermal performance of heat pump dryer using R32 as refrigerant.
RU2548324C1 (en) Berry drying heat pump unit
GB2268254A (en) Drying tobacco
CN113357883B (en) Hot air-cold air two-section type drying method for preserved fruits