RU2764336C1 - Combined infrared convective drying unit - Google Patents

Combined infrared convective drying unit Download PDF

Info

Publication number
RU2764336C1
RU2764336C1 RU2021108801A RU2021108801A RU2764336C1 RU 2764336 C1 RU2764336 C1 RU 2764336C1 RU 2021108801 A RU2021108801 A RU 2021108801A RU 2021108801 A RU2021108801 A RU 2021108801A RU 2764336 C1 RU2764336 C1 RU 2764336C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
drying chamber
section
installation according
drying
combined installation
Prior art date
Application number
RU2021108801A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Казимирович Клямкин
Original Assignee
Николай Казимирович Клямкин
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 Николай Казимирович Клямкин filed Critical Николай Казимирович Клямкин
Priority to RU2021108801A priority Critical patent/RU2764336C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764336C1 publication Critical patent/RU2764336C1/en

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
    • F26B17/02—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces
    • F26B17/04—Machines or apparatus for drying materials in loose, plastic, or fluidised form, e.g. granules, staple fibres, with progressive movement with movement performed by belts carrying the materials; with movement performed by belts or elements attached to endless belts or chains propelling the materials over stationary surfaces the belts being all horizontal or slightly inclined
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements

Abstract

FIELD: drying.
SUBSTANCE: combined infrared-convective drying unit refers to industrial equipment for drying materials. The unit comprises a product loading section, a product unloading section, and at least one drying chamber located between said sections, consisting of a first section of the drying chamber and a second section of the drying chamber, at least two conveyor belts extending from the loading section through the drying chamber to the unloading section, at least one tiered tubular infrared emission contour located inside the drying chamber made with an input of a single air flow and an output of a single air flow, so that the single air stream entering the first section of the drying chamber, directed downward, is redirected to the second section of the drying chamber and moves upward.
EFFECT: increase in the efficiency of infrared-convective effect.
13 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к промышленному оборудованию для сушки материалов с различной исходной влажностью путем совокупного инфракрасного и конвективного воздействия на сушимый материал.SUBSTANCE: invention relates to industrial equipment for drying materials with different initial moisture content by combined infrared and convective effects on the dried material.

Применение конвективно-радиационной сушки с ИК-излучением с изменяющимся в процессе сушки длиной волны и плотностью потока энергии предложено в патенте РФ на изобретение №2101966.The use of convective-radiation drying with IR radiation with a wavelength and energy flux density changing during the drying process is proposed in the RF patent for invention No. 2101966.

Известна сушильная установка по патенту РФ на полезную модель №102771, содержащая, в частности, ленточные конвейеры, приводной механизм, нечетные ряды конвейеров смещены по длине на одинаковую величину, достаточную для перекантовки продукта сушки с конвейера на конвейер, нагревательные элементы инфракрасного излучения с отражателями, а в зоне перекантовки установлены вентиляторы для удаления пылеобразных частиц и избыточной влаги. Недостатком конструкции является слабое воздействие воздуха на процесс сушки.A drying plant is known according to the RF patent for utility model No. 102771, containing, in particular, belt conveyors, a drive mechanism, odd rows of conveyors are displaced along the length by the same amount, sufficient to transfer the drying product from the conveyor to the conveyor, infrared heating elements with reflectors, and fans are installed in the edging area to remove dusty particles and excess moisture. The disadvantage of the design is the weak effect of air on the drying process.

Наиболее близким к предлагаемому в заявке решению является машина с каталитической инфракрасной сушкой и сушкой горячим воздухом по патенту CN 104406386 РФ (наиболее близкий аналог), содержащая, в частности, снабженный конвейерной лентой корпус, каталитический инфракрасный нагреватель, двигатель для циркуляции воздуха, блок управления и механизм подачи продукта, который соединен с конвейерной лентой. Температура сушки может быть установлена в зависимости от вида продукта, однако конструкция машины не предусматривает возможности изменения мощности инфракрасного излучения по ярусам конвейера. Существенным недостатком этого решения является прямоточный воздушный поток, который забирается из помещения, что приводит к неэффективному выносу тепла из машины и из помещения, где она расположена. Другими недостатками машины являются контакт продуктов сгорания с сушимым продуктом и контакт продуваемого воздуха с поверхностью каталитических горелок, так как воздух содержит испаряемые из продукта вместе с водой летучие вещества, сгорающие на раскаленной поверхности и засоряющие горелки.The closest to the solution proposed in the application is a machine with catalytic infrared drying and hot air drying according to the patent CN 104406386 of the Russian Federation (the closest analogue), containing, in particular, a housing equipped with a conveyor belt, a catalytic infrared heater, an air circulation motor, a control unit and a product feed mechanism that is connected to a conveyor belt. The drying temperature can be set depending on the type of product, but the design of the machine does not provide for the possibility of changing the power of infrared radiation by conveyor tiers. A significant disadvantage of this solution is the direct-flow air flow that is taken from the room, which leads to inefficient heat removal from the machine and from the room where it is located. Other disadvantages of the machine are the contact of the combustion products with the dried product and the contact of the blown air with the surface of the catalytic burners, since the air contains volatile substances evaporated from the product together with water, which burn on a hot surface and clog the burners.

Технической проблемой, решаемой изобретением является повышение эффективности инфракрасно-конвективного воздействия, обеспечивающего снижение энергоемкости и продолжительности сушки для достижения конечной влажности продукта.The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of infrared-convective exposure, which reduces energy consumption and drying time to achieve the final moisture content of the product.

Для этого комбинированная инфракрасно-конвективная сушильная установка содержит секцию загрузки продукта, секцию выгрузки продукта и находящуюся между ними, по крайней мере одну сушильную камеру, состоящую из первой секции сушильной камеры и второй секции сушильной камеры, по крайней мере два ленточных транспортера, проходящих из секции загрузки через сушильную камеру в секцию выгрузки, по крайней мере один ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения, расположенный внутри сушильной камеры, которая выполнена со входом единого воздушного потока и выходом единого воздушного потока так, что входящий в первую секцию сушильной камеры единый воздушный поток, направленный сверху вниз, перенаправляется во вторую секцию сушильной камеры и движется снизу вверх.To do this, the combined infrared-convective drying installation contains a product loading section, a product unloading section and located between them, at least one drying chamber, consisting of the first section of the drying chamber and the second section of the drying chamber, at least two belt conveyors passing from the section loading through the drying chamber into the unloading section, at least one tiered tubular infrared radiation circuit located inside the drying chamber, which is made with a single air flow inlet and a single air flow outlet so that a single air flow entering the first section of the drying chamber is directed from above down, is redirected to the second section of the drying chamber and moves from the bottom to the top.

В результате, во внутреннем пространстве сушильной камеры инфракрасная составляющая сушки уменьшается сверху вниз без применения дополнительных средств регулировки и, при этом, одновременно возрастает влияние конвективной составляющей сушки от обдува воздушным потоком с большим теплосодержанием. Благодаря этим особенностям реализуется возможность подвода большого количества тепла к сушимому продукту за счет инфракрасного нагрева с одновременным охлаждением поверхности продукта за счет испарения и воздействия единого воздушного потока, что способствует улучшению температурно-влажностных параметров сушки, снижает удельные энергозатраты на испарение воды и увеличивает скорость сушки. Также это позволяет уменьшить габариты установки.As a result, in the inner space of the drying chamber, the infrared component of drying decreases from top to bottom without the use of additional means of adjustment and, at the same time, the influence of the convective component of drying from blowing with an air flow with a high heat content increases. Due to these features, it is possible to supply a large amount of heat to the dried product due to infrared heating with simultaneous cooling of the product surface due to evaporation and exposure to a single air flow, which improves the temperature and humidity parameters of drying, reduces specific energy consumption for water evaporation and increases the drying speed. It also reduces the size of the installation.

В частном случае на входе единого воздушного потока установлен приточный вентилятор, а на выходе единого воздушного потока установлен вытяжной вентилятор, обеспечивая приток воздуха в сушильную камеру и его удаление.In a particular case, a supply fan is installed at the inlet of the single air stream, and an exhaust fan is installed at the outlet of the single air stream, providing air inflow into the drying chamber and its removal.

В другом частном случае между секцией загрузки и сушильной камерой, между первой секцией сушильной камеры и второй секцией сушильной камеры, между сушильной камерой и секцией выгрузки установлены вертикальные шторки, препятствующие проникновению воздуха между секциями.In another particular case, vertical shutters are installed between the loading section and the drying chamber, between the first section of the drying chamber and the second section of the drying chamber, between the drying chamber and the unloading section, preventing air from penetrating between the sections.

В другом частном случае секция притока воздушного потока и секция вытяжки воздушного потока соединены проходом в нижней части сушильной камеры, позволяя перенаправить единый воздушный поток из секции притока воздушного потока в секцию вытяжки воздушного потока и поменять при этом направление движения единого воздушного потока на противоположное.In another particular case, the air flow inflow section and the air flow exhaust section are connected by a passage in the lower part of the drying chamber, allowing you to redirect a single air flow from the air flow inflow section to the air flow exhaust section and change the direction of the single air flow to the opposite.

Ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения может включать входную жаровую трубу, с которой соединены горизонтальные трубчатые элементы, образующие ярусы, вертикальные трубчатые элементы, соединяющие ярусы между собой, и выходную трубу, снабженную вентилятором-дымососом.A tiered tubular circuit of infrared radiation may include an inlet flame tube, to which horizontal tubular elements forming tiers are connected, vertical tubular elements connecting the tiers to each other, and an outlet pipe equipped with a fan-exhauster.

В другом частном случае ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения выполнен преимущественно из жаропрочного материала, обеспечивающего излучение высокой плотности.In another particular case, the tiered tubular circuit of infrared radiation is made mainly of a heat-resistant material that provides high-density radiation.

Жаропрочным материалом может быть сталь, керамический материал или материал с керамическим покрытием.The heat resistant material may be steel, a ceramic material, or a ceramic coated material.

В другом частном случае нагрев ярусного трубчатого контура инфракрасного излучения выполняют горячим газом от газовой горелки.In another particular case, the heating of the tiered tubular infrared radiation circuit is performed with hot gas from a gas burner.

В другом частном случае соседние ярусы ленточного транспортера установлены со смещением относительно друг друга в направлении движения ленты, позволяя пересыпать продукт.In another particular case, adjacent tiers of the belt conveyor are set offset relative to each other in the direction of the belt movement, allowing the product to be poured.

Движение ленточного транспортера может осуществляться при помощи мотор-редуктора и с возможностью регулирования скорости, что позволяет регулировать количество получаемой сушимым материалом энергии и изменять продолжительность сушки.The movement of the belt conveyor can be carried out with the help of a geared motor and with the ability to control the speed, which allows you to adjust the amount of energy received by the dried material and change the drying time.

Пример осуществления изобретения иллюстрируется чертежами.An exemplary embodiment of the invention is illustrated in the drawings.

Фиг. 1 - функциональная схема заявляемой инфракрасно-конвективной сушильной установки.Fig. 1 is a functional diagram of the proposed infrared-convective dryer.

Фиг. 2 - схема первого ярусного трубчатого контура инфракрасного излучения, вид спереди.Fig. 2 is a diagram of the first tiered tubular infrared radiation circuit, front view.

Фиг. 3 - схема ярусного трубчатого контура инфракрасного излучения, общий вид в ракусе 3/4.Fig. 3 is a diagram of a tiered tubular infrared radiation circuit, a general view in a 3/4 aspect.

Фиг. 4 - функциональная схема одноярусной инфракрасно-конвективной сушильной установки.Fig. 4 is a functional diagram of a single-tier infrared-convective dryer.

Сушильная установка содержит секцию 1 загрузки продукта с транспортером 2 загрузки, секцию 3 выгрузки продукта и находящуюся между ними сушильную камеру 4 со входом 6 единого воздушного потока (обозначенного стрелкой) и выходом 7 единого воздушного потока, состоящую из первой секции 8 сушильной камеры 4 и второй секции 9 сушильной камеры 4, которые отделены друг от друга вертикальными шторками 10 и соединены проходом 11 в нижней части сушильной камеры 4. Вертикальные шторки 10 также установлены между секцией 1 загрузки и сушильной камерой 4, между сушильной камерой 4 и секцией 3 выгрузки. На входе 6 единого воздушного потока установлен приточный вентилятор 12. На выходе 7 единого воздушного потока установлен вытяжной вентилятор 13. Семиярусный ленточный транспортер 14 проходит из секции 1 загрузки через сушильную камеру 4 в секцию 3 выгрузки и включает транспортер 141 первого яруса, транспортер 142 второго яруса, транспортер 143 третьего яруса, транспортер 144 четвертого яруса, транспортер 145 пятого яруса, транспортер 146 шестого яруса и транспортер 147 седьмого яруса. Движение нечетных ярусов осуществляется мотор-редуктором 5, движение четных ярусов осуществляется мотор-редуктором 15, а возможность регулирования скорости обеспечивается частотным регулятором (не показан). Возможна установка мотор-редуктора на каждый транспортер отдельно.The drying plant comprises a product loading section 1 with a loading conveyor 2, a product unloading section 3 and a drying chamber 4 located between them with an inlet 6 of a single air flow (indicated by an arrow) and an outlet 7 of a single air flow, consisting of the first section 8 of the drying chamber 4 and the second sections 9 of the drying chamber 4, which are separated from each other by vertical curtains 10 and connected by a passage 11 in the lower part of the drying chamber 4. Vertical curtains 10 are also installed between the loading section 1 and the drying chamber 4, between the drying chamber 4 and the unloading section 3. A supply fan 12 is installed at the inlet 6 of the single air stream. An exhaust fan 13 is installed at the outlet 7 of the single air stream. , a third-tier conveyor 143, a fourth-tier conveyor 144, a fifth-tier conveyor 145, a sixth-tier conveyor 146, and a seventh-tier conveyor 147. The movement of odd tiers is carried out by a gear motor 5, the movement of even tiers is carried out by a gear motor 15, and the ability to control the speed is provided by a frequency controller (not shown). It is possible to install a motor reducer on each conveyor separately.

В предлагаемом примере осуществления изобретения (Фиг. 1, Фиг. 2, Фиг. 3) реализован вариант с двумя семиярусными трубчатыми контурами инфракрасного излучения, расположенными внутри сушильной камеры 4. Первый ярусный трубчатый контур 16 инфракрасного излучения и второй ярусный трубчатый контур 17 инфракрасного излучения имеют одинаковую конструкцию и включают входную жаровую трубу 18, с которой соединены горизонтальные трубчатые элементы 19, образующие ярусы, вертикальные трубчатые элементы 20, соединяющие ярусы между собой, и выходную трубу 21, которая снабжена вентилятором-дымососом 22. Включение/выключение мотор-редукторов 5 и 15, приточного вентилятора 12, вытяжного вентилятора 13, вентилятора-дымососа 22, регулировку скорости транспортера 141 первого яруса, транспортера 142 второго яруса, транспортера 143 третьего яруса, транспортера 144 четвертого яруса и транспортера 145 пятого яруса, транспортера 146 шестого яруса, транспортера 147 седьмого яруса и контроль включения/выключения элементов конструкции сушильной установки и температуры сушимого продукта выполняют из шкафа 23 управления.In the proposed exemplary embodiment of the invention (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3), a variant with two seven-tier tubular infrared radiation circuits located inside the drying chamber 4 is implemented. the same design and include an inlet flame tube 18, to which horizontal tubular elements 19 are connected, forming tiers, vertical tubular elements 20 connecting the tiers to each other, and an outlet pipe 21, which is equipped with a smoke exhaust fan 22. Turning on / off the gear motors 5 and 15, supply fan 12, exhaust fan 13, exhaust fan 22, speed control of the conveyor 141 of the first tier, conveyor 142 of the second tier, conveyor 143 of the third tier, conveyor 144 of the fourth tier and conveyor 145 of the fifth tier, conveyor 146 of the sixth tier, conveyor 147 of the seventh tiers and on/off control structural elements of the drying plant and the temperature of the dried product are made from the control cabinet 23.

Нагрев первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения выполняют продуктами сгорания от газовой горелки 24. Однако, следует отметить, что этот вариант реализации обусловлен экономической целесообразностью, но возможно также получение горячего газа с использованием электрического, жидкотопливного, твердотопливного нагрева, как от отдельных нагревательных устройств для каждого первого трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго трубчатого контура 17 инфракрасного излучения, так и от общих устройств, в качестве которых могут быть применены, например, теплогенераторы или котлы известных конструкций.The heating of the first tiered tubular circuit 16 of infrared radiation and the second tiered tubular circuit 17 of infrared radiation is performed by combustion products from the gas burner 24. However, it should be noted that this implementation option is due to economic feasibility, but it is also possible to obtain hot gas using electric, liquid fuel, solid fuel heating, both from separate heating devices for each first tubular infrared radiation circuit 16 and the second infrared radiation tubular circuit 17, and from common devices, which can be used, for example, heat generators or boilers of known designs.

Также для специалиста будет очевидно, что использование приточного вентилятора 12 и вытяжного вентилятора 13 не является обязательным во всех случаях. Например, можно применить внешние средства принудительной вентиляции.It will also be apparent to those skilled in the art that the use of an inlet fan 12 and an exhaust fan 13 is not mandatory in all cases. For example, you can use external means of forced ventilation.

Также возможно использование внешних средств естественной вентиляции вместо вентилятора-дымососа 22.It is also possible to use external means of natural ventilation instead of the exhaust fan 22.

Заявляемая комбинированная сушильная установка работает следующим образом.The inventive combined dryer operates as follows.

По транспортеру 2 загрузки продукт поступает в секцию 1 загрузки продукта и попадает в сушильную камеру 4 на движущуюся ленту верхнего транспортера 141 первого яруса, продвигается (в направлении, обозначенном двойной стрелкой) и пересыпается на ленту транспортера 142 второго яруса и, далее, до конца ленты нижнего транспортера 147 седьмого яруса и, наконец, в секцию 3 выгрузки, из которой забирают готовый продукт. Скорость движения транспортера 141 первого яруса, транспортера 142 второго яруса, транспортера 143 третьего яруса, транспортера 144 четвертого яруса, транспортера 145 пятого яруса, транспортера 146 шестого яруса и транспортера 147 седьмого яруса и, соответственно, длительность сушки выбирают в зависимости от вида продукта регулировками из шкафа 23 управления.On the loading conveyor 2, the product enters the product loading section 1 and enters the drying chamber 4 on the moving belt of the upper conveyor 141 of the first tier, advances (in the direction indicated by the double arrow) and pours onto the conveyor belt 142 of the second tier and, further, to the end of the belt the lower conveyor 147 of the seventh tier and, finally, to the unloading section 3, from which the finished product is taken. The speed of movement of the first tier conveyor 141, the second tier conveyor 142, the third tier conveyor 143, the fourth tier conveyor 144, the fifth tier conveyor 145, the sixth tier conveyor 146 and the seventh tier conveyor 147 and, accordingly, the drying duration is selected depending on the type of product by adjustments from control cabinet 23.

Нагрев первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения осуществляется подаваемыми во входную жаровую трубу 18 нагретыми до требуемой температуры горячими газами, проходящими (направление движения показано штриховой стрелкой) далее по горизонтальным трубчатым элементам 19 и вертикальным трубчатым элементам 20. Используемые для нагрева газы в охлажденном (за счет передачи тепла горизонтальным трубчатым элементам 19 и вертикальным трубчатым элементам 20) виде через выходную трубу 21 отводятся за пределы сушильной установки при помощи вентилятора-дымососа 22.The heating of the first tiered tubular circuit 16 of infrared radiation and the second tiered tubular circuit 17 of infrared radiation is carried out by hot gases heated to the required temperature supplied to the inlet flame tube 18, passing (the direction of movement is shown by a dashed arrow) further along the horizontal tubular elements 19 and vertical tubular elements 20. The gases used for heating in a cooled form (due to the transfer of heat to the horizontal tubular elements 19 and vertical tubular elements 20) are discharged through the outlet pipe 21 outside the dryer using a fan-exhaust fan 22.

Движение единого воздушного потока, используемого для сушки, создается приточным вентилятором 12 на входе 6 и вытяжным вентилятором 13 на выходе 7. Единый воздушный поток, направленный сверху вниз в первой секции 8 сушильной камеры 4, перенаправляется во вторую секцию 9 сушильной камеры 4 через проход 11, меняет направление движения на противоположное и далее движется снизу вверх, образуя по существу U-образную траекторию. При этом вертикальные шторки 10 препятствуют прямому проникновению воздуха между первой секции 8 сушильной камеры 4 и второй секцией 9 сушильной камеры 4, а также между секцией 1 загрузки и сушильной камерой 4 и между сушильной камерой 4 и секцией 3 выгрузки.The movement of a single air flow used for drying is created by the supply fan 12 at the inlet 6 and the exhaust fan 13 at the outlet 7. The single air flow directed from top to bottom in the first section 8 of the drying chamber 4 is redirected to the second section 9 of the drying chamber 4 through the passage 11 , changes the direction of movement to the opposite and then moves from the bottom up, forming essentially a U-shaped trajectory. In this case, the vertical shutters 10 prevent direct air penetration between the first section 8 of the drying chamber 4 and the second section 9 of the drying chamber 4, as well as between the loading section 1 and the drying chamber 4 and between the drying chamber 4 and the unloading section 3.

Инфракрасное излучение обеспечивается за счет нагрева поверхности входной жаровой трубы 18 и горизонтальных трубчатых элементов 19 первого (верхнего) яруса до температуры около 800°С.Температура на втором и нижерасположенных ярусах горизонтальных трубчатых элементов 19 первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения уменьшается естественным образом и удерживается в пределах 100-140°С в седьмом (нижнем) ярусе для предотвращения конденсации воды и, одновременно, для поддержания процесса интенсивного испарения воды из продукта с изменяющейся влажностью. Такое распределение значений температур первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения характерно, например, для сушки растительных продуктов, у которых допустимый предел температуры продукта составляет 55-60°С.Infrared radiation is provided by heating the surface of the inlet flame tube 18 and the horizontal tubular elements 19 of the first (upper) tier to a temperature of about 800°C. 17 infrared radiation decreases naturally and is kept within 100-140°C in the seventh (lower) tier to prevent water condensation and, at the same time, to maintain the process of intensive evaporation of water from a product with changing humidity. Such distribution of temperature values of the first tiered infrared tube 16 and the second tiered IR tube 17 is typical, for example, for drying vegetable products, in which the allowable product temperature limit is 55-60°C.

Находясь на ленте верхнего транспортера 141 первого яруса в первой секции 8 сушильной камеры 4, продукт имеет начальное высокое содержание влаги и подвергается инфракрасному воздействию наиболее высокой плотности, что позволяет начать испарение поверхностной и межклеточной воды продукта с наименьшими энергозатратами. При этом также происходит разогрев продукта в глубинных слоях. При одновременном обдуве относительно холодным единым воздушным потоком образуется температурный градиент, направленный изнутри продукта наружу, что создает такой же направленности градиент влагопереноса и приводит к мощному испарению воды из продукта при слабом его нагреве (на первом ярусе максимум до 45-47°С). Выйдя из сушильной камеры 4 в секцию 3 выгрузки, продукт отлеживается, не получая энергии и обдува, но продолжает сохнуть. После пересыпки на расположенную ниже ленту транспортера 142 второго яруса продукт уменьшенной влажности снова попадает в сушильную камеру 4 и подвергается воздействию инфракрасного излучения меньшей мощности и температуры. Ленты ленточного транспортера 14 с продуктом также проходят через секцию 1 загрузки. Далее аналогично процесс сушки продолжается на расположенных ниже ярусах, но с изменяющимися температурно-влажностными характеристиками единого воздушного потока, а также самого продукта.Being on the upper conveyor belt 141 of the first tier in the first section 8 of the drying chamber 4, the product has an initial high moisture content and is exposed to infrared exposure of the highest density, which allows the evaporation of surface and intercellular water of the product to begin with the lowest energy consumption. At the same time, the product is also heated in the deep layers. With simultaneous blowing with a relatively cold single air flow, a temperature gradient is formed, directed from the inside of the product to the outside, which creates the same moisture transfer gradient and leads to powerful evaporation of water from the product with its low heating (on the first tier, up to a maximum of 45-47 ° C). Coming out of the drying chamber 4 into the unloading section 3, the product rests without receiving energy and blowing, but continues to dry. After being poured onto the lower conveyor belt 142 of the second tier, the product of reduced moisture enters the drying chamber 4 again and is exposed to infrared radiation of lower power and temperature. The belt conveyor belts 14 with the product also pass through the loading section 1. Then, similarly, the drying process continues on the lower tiers, but with changing temperature and humidity characteristics of a single air flow, as well as the product itself.

В условиях дозированного воздействия на продукт первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения с максимальными температурой и плотностью излучения в верхних ярусах и естественным понижением температуры и плотности излучения к нижнему ярусу, следует принимать во внимание следующую существенную функцию конвективного воздействия на сушимый продукт единого воздушного потока. Относительно холодный воздух, поступающий в первую секции 8 сушильной камеры 4, проходит между горизонтальными трубчатыми элементами 19 через слои продукта, который в нарезанном виде имеет большую поверхность обдува и инфракрасного облучения и, поэтому, обладая теплообменными свойствами, нагревает воздух и обогащает его горячим паром. В результате, паровоздушная смесь единого воздушного потока, пройдя верхние ярусы продукта и горизонтальных трубчатых элементов 19, увеличивает свою температуру, содержание влаги, а также влагоудерживающую способность. Вследствие насыщения паром из продукта единый воздушный поток приобретает способность поглощать инфракрасное излучение и от него дополнительно нагреваться. На расположенных ниже ярусах первого ярусного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения и второго ярусного трубчатого контура 17 инфракрасного излучения из-за понижения интенсивности инфракрасного излучения и возрастания влияния конвективной составляющей единого воздушного потока, влияние этих факторов сушки уравновешивается и, поэтому, на нижних ярусах сушильной камеры 4 сушку продукта следует рассматривать как преимущественно конвективную, но с эффективной испаряющей способностью. Инфракрасный нагрев продукта позволяет значительно снизить объем продуваемого через продукт воздуха, что в сочетании с относительно высокой влажностью воздуха исключает заветривание продукта. Пройдя через проход 11 во вторую секцию 9 сушильной камеры 4, паровоздушная смесь единого воздушного потока воздействует на продукт и, по мере прохождения вверх, продолжает нагреваться и насыщаться испаряемой влагой, не теряя влагоудерживающую способность, но препятствуя выпадению росы. На уровне верхнего яруса единый воздушный поток проходит через относительно холодный слой продукта, отдает ему часть тепла и удаляется из сушильной установки через выход 7. Таким образом, указанные технологические особенности конвективно-радиационной сушки способствуют интенсификации процесса при одновременной оптимизации энергопотребления, что позволяет решить заявленную проблему снижения энергоемкости и продолжительности сушки для достижения конечной влажности продукта.Under conditions of dosed exposure to the product of the first tiered tubular circuit 16 of infrared radiation and the second tiered tubular circuit 17 of infrared radiation with maximum temperature and radiation density in the upper tiers and a natural decrease in temperature and radiation density to the lower tier, the following essential function of the convective effect should be taken into account on the dried product of a single air flow. Relatively cold air entering the first section 8 of the drying chamber 4 passes between the horizontal tubular elements 19 through the layers of the product, which in sliced form has a large airflow and infrared irradiation surface and, therefore, having heat transfer properties, heats the air and enriches it with hot steam. As a result, the steam-air mixture of a single air flow, having passed the upper tiers of the product and horizontal tubular elements 19, increases its temperature, moisture content, and water-holding capacity. Due to saturation with steam from the product, a single air stream acquires the ability to absorb infrared radiation and heat up additionally from it. On the lower tiers of the first tiered tubular circuit 16 of infrared radiation and the second tiered tubular circuit 17 of infrared radiation, due to a decrease in the intensity of infrared radiation and an increase in the influence of the convective component of a single air flow, the influence of these drying factors is balanced and, therefore, on the lower tiers of the drying chamber 4 drying of the product should be considered as predominantly convective, but with an effective evaporative capacity. Infrared heating of the product can significantly reduce the amount of air blown through the product, which, combined with relatively high air humidity, eliminates airing of the product. Having passed through the passage 11 into the second section 9 of the drying chamber 4, the steam-air mixture of a single air flow acts on the product and, as it passes upwards, continues to heat up and be saturated with evaporated moisture, without losing its water-holding capacity, but preventing dew. At the level of the upper tier, a single air flow passes through a relatively cold layer of the product, gives it part of the heat and is removed from the dryer through outlet 7. Thus, these technological features of convective-radiation drying contribute to the intensification of the process while optimizing energy consumption, which allows solving the stated problem reducing energy consumption and drying time to achieve the final moisture content of the product.

Если в сушильной установке используют несколько сушильных камер 4, то они имеют аналогичную конструкцию и устанавливаются последовательно между секцией 1 загрузки продукта и секцией 3 выгрузки продукта.If several drying chambers 4 are used in the dryer, they have a similar design and are installed in series between the product loading section 1 and the product unloading section 3.

В предлагаемом примере осуществления изобретения на Фиг. 4 представлен вариант осуществления изобретения, выполненный по одноярусной схеме, а именно, содержащий один ленточный транспортер 14 и один ярус одного трубчатого контура 16 инфракрасного излучения, расположенные внутри сушильной камеры 4, состоящей из первой секции 8 и второй секции 9. При этом, сушильная установка, сохраняя описанные конструкционные особенности и основную технологическую схему сушки, описанную выше, может быть использована в производствах сравнительно меньшей мощности.In the proposed embodiment of the invention in Fig. 4 shows an embodiment of the invention, made according to a single-tier scheme, namely, containing one belt conveyor 14 and one tier of one tubular infrared radiation circuit 16, located inside the drying chamber 4, consisting of the first section 8 and the second section 9. At the same time, the drying installation , while retaining the described design features and the main technological scheme of drying described above, can be used in production of a relatively lower capacity.

Claims (13)

1. Комбинированная инфракрасно-конвективная сушильная установка, содержащая секцию загрузки продукта, секцию выгрузки продукта и находящуюся между ними по крайней мере одну сушильную камеру, состоящую из первой секции сушильной камеры и второй секции сушильной камеры, по крайней мере два ленточных транспортера, проходящих из секции загрузки через сушильную камеру в секцию выгрузки, по крайней мере один ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения, расположенный внутри сушильной камеры, которая выполнена с входом единого воздушного потока и выходом единого воздушного потока так, что входящий в первую секцию сушильной камеры единый воздушный поток, направленный сверху вниз, перенаправляется во вторую секцию сушильной камеры и движется снизу вверх.1. A combined infrared-convective drying plant, containing a product loading section, a product unloading section and at least one drying chamber located between them, consisting of a first section of the drying chamber and a second section of the drying chamber, at least two belt conveyors passing from the section loading through the drying chamber into the unloading section, at least one tiered tubular infrared radiation circuit located inside the drying chamber, which is made with a single air flow inlet and a single air flow outlet so that a single air flow entering the first section of the drying chamber is directed from above down, is redirected to the second section of the drying chamber and moves from the bottom to the top. 2. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что на входе единого воздушного потока установлен приточный вентилятор.2. Combined installation according to claim 1, characterized in that a supply fan is installed at the inlet of a single air flow. 3. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что на выходе единого воздушного потока установлен вытяжной вентилятор.3. Combined installation according to claim 1, characterized in that an exhaust fan is installed at the outlet of a single air stream. 4. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что между секцией загрузки и сушильной камерой, между первой секцией сушильной камеры и второй секцией сушильной камеры, между сушильной камерой и секцией выгрузки установлены вертикальные шторки.4. Combined installation according to claim 1, characterized in that between the loading section and the drying chamber, between the first section of the drying chamber and the second section of the drying chamber, between the drying chamber and the unloading section, vertical shutters are installed. 5. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что первая секция сушильной камеры и вторая секция сушильной камеры соединены проходом в нижней части сушильной камеры.5. Combined installation according to claim 1, characterized in that the first section of the drying chamber and the second section of the drying chamber are connected by a passage in the lower part of the drying chamber. 6. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения включает входную жаровую трубу, с которой соединены горизонтальные трубчатые элементы, образующие ярусы, вертикальные трубчатые элементы, соединяющие ярусы между собой, и выходную трубу.6. The combined installation according to claim 1, characterized in that the tiered tubular infrared radiation circuit includes an inlet flame tube, to which are connected horizontal tubular elements forming tiers, vertical tubular elements connecting the tiers to each other, and an outlet pipe. 7. Комбинированная установка по п. 6, отличающаяся тем, что выходная труба снабжена вентилятором-дымососом.7. Combined installation according to claim 6, characterized in that the outlet pipe is equipped with a smoke exhaust fan. 8. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что ярусный трубчатый контур инфракрасного излучения выполнен преимущественно из жаропрочного материала. 8. Combined installation according to claim 1, characterized in that the tiered tubular circuit of infrared radiation is made mainly of heat-resistant material. 9. Комбинированная установка по п. 8, отличающаяся тем, что жаропрочный материал представляет собой керамический материал или материал с керамическим покрытием. 9. Combined installation according to claim. 8, characterized in that the heat-resistant material is a ceramic material or ceramic-coated material. 10. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что нагрев ярусного трубчатого контура инфракрасного излучения выполняют горячим газом.10. Combined installation according to claim 1, characterized in that the heating of the tiered tubular infrared radiation circuit is performed with hot gas. 11. Комбинированная установка по п. 10, отличающаяся тем, что нагрев ярусного трубчатого контура инфракрасного излучения выполняют от газовой горелки.11. Combined installation according to claim 10, characterized in that the heating of the tiered tubular infrared radiation circuit is performed from a gas burner. 12. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что соседние ярусы транспортера установлены со смещением относительно друг друга в направлении движения ленты.12. Combined installation according to claim. 1, characterized in that the adjacent tiers of the conveyor are installed with an offset relative to each other in the direction of the belt. 13. Комбинированная установка по п. 1, отличающаяся тем, что движение ленточного транспортера осуществляют при помощи мотор-редуктора и с возможностью регулирования скорости.13. Combined installation according to claim 1, characterized in that the movement of the belt conveyor is carried out using a gear motor and with the possibility of speed control.
RU2021108801A 2021-03-31 2021-03-31 Combined infrared convective drying unit RU2764336C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108801A RU2764336C1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Combined infrared convective drying unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108801A RU2764336C1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Combined infrared convective drying unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764336C1 true RU2764336C1 (en) 2022-01-17

Family

ID=80040410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021108801A RU2764336C1 (en) 2021-03-31 2021-03-31 Combined infrared convective drying unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764336C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953398A1 (en) * 1981-02-13 1982-08-23 Центральный Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Нечерноземной Зоны Ссср Partition for belt dryer
CN104406386A (en) * 2014-10-21 2015-03-11 镇江美博生物科技有限公司 Catalytic infrared and hot air drying integrated machine
RU195336U1 (en) * 2019-06-26 2020-01-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" Integrated convection-radiation drying plant
CN111121434A (en) * 2020-01-17 2020-05-08 浙江上洋机械股份有限公司 Tea-milling stove

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU953398A1 (en) * 1981-02-13 1982-08-23 Центральный Научно-Исследовательский Институт Механизации И Электрификации Сельского Хозяйства Нечерноземной Зоны Ссср Partition for belt dryer
CN104406386A (en) * 2014-10-21 2015-03-11 镇江美博生物科技有限公司 Catalytic infrared and hot air drying integrated machine
RU195336U1 (en) * 2019-06-26 2020-01-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Астраханский государственный технический университет", ФГБОУ ВО "АГТУ" Integrated convection-radiation drying plant
CN111121434A (en) * 2020-01-17 2020-05-08 浙江上洋机械股份有限公司 Tea-milling stove

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4415194B2 (en) Tea leaf dry fire roasting equipment
JP6042089B2 (en) Coffee tea furnace and rough tea manufacturing method
US5243962A (en) Cooking oven for slow-cooking of food products
JPH0738775B2 (en) Cooking food products in process steam at progressively variable rates
RU2137036C1 (en) Device for burning moist fuel
JP2018121529A (en) Tencha tea production line
US4563945A (en) Heat shield-steam distributor for cooking oven
RU2426964C1 (en) Bast raw material drying installation
FI100550B (en) Method and apparatus for burning a vegetable chip-like fuel
RU2764336C1 (en) Combined infrared convective drying unit
US5832627A (en) Produce drier system using subtended heat source and heat reservoir
JP6810323B2 (en) Tencha drying furnace
KR101426716B1 (en) drying machine of agricultural products and control method therof
JP6810322B2 (en) Tencha drying furnace
RU2352880C2 (en) Infrared dryer
RU2265169C2 (en) Infrared dryer
US1563461A (en) High-temperature radiant-drying system
US1370222A (en) Curing apparatus
RU2275563C1 (en) Device for drying bee-bread in honeycomb
US6147327A (en) Hot shelf tower dryer for a cotton gin using heating elements
RU221796U1 (en) Indirect heating heat generator for grain dryer
CN105876601A (en) Food production equipment
JPS5919262B2 (en) tea dryer
RU2534829C1 (en) Method by v.g.vokhmyanin for drying moisture-containing products and device by v.g.vokhmyanin for such method implementation
US1365422A (en) Air heater and drier