RU2818421C1 - Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения - Google Patents
Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2818421C1 RU2818421C1 RU2023127257A RU2023127257A RU2818421C1 RU 2818421 C1 RU2818421 C1 RU 2818421C1 RU 2023127257 A RU2023127257 A RU 2023127257A RU 2023127257 A RU2023127257 A RU 2023127257A RU 2818421 C1 RU2818421 C1 RU 2818421C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- infrared radiation
- drying
- laser infrared
- protective casing
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 49
- 238000001035 drying Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000007603 infrared drying Methods 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 235000020238 sunflower seed Nutrition 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Abstract
Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к способу сушки семян и зерна, и может быть использовано в сельском хозяйстве, в системе заготовок. Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения состоит из несущей рамы, термозащитного кожуха. В камере сушки вмонтирована ярусная система ленточных транспортеров с тефлоновой лентой. Над транспортерами вдоль их несущей тефлоновой ленты смонтирована система лазерного инфракрасного излучения, состоящая из защитного кожуха с отверстиями вывода излучения, выполняющего роль каркаса для монтажа креплений волоконных наконечников, к которым подведено оптическое волокно, собранное в ярусные жгуты, отведенные от общего жгута посредством делителей излучения. Кожухи лазерного инфракрасного излучения за пределами термозащитного кожуха имеют собственные нагнетающие вентиляторы. Изобретение позволяет снизить затраты энергии на процесс сушки, ускорить процесс сушки семян сельскохозяйственной продукции. 2 ил.
Description
Изобретение относится к пищевой промышленности, а более конкретно к способу сушки семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве, в системе заготовок.
Известен способ инфракрасной сушки материалов, преимущественно семян и зерна, заключается в том, что материал горизонтально перемещают, воздействуют агентом сушки, ИК-излучением, отлеживают и возвращают в сушильные камеры. Новым в способе является то, что материал перемещают направленным потоком агента сушки, который рециркулируют, после отлежки на материал одновременно воздействуют ИК-излучением и агентом сушки, затем только агентом сушки, разделяют материал и одну его часть охлаждают, а другую, после смешения с влажным материалом, отлеживают (RU 2479808, МПК F26B 3/08, 3/30, 17/10, опубл. 20.04.2013).
Недостатком данного решения является отсутствие возможности быстрого изменения интенсивности ИК излучения. Лазерные источники ИК излучения позволяют быстро (до единиц мкс) изменять интенсивность излучения что позволяет реализовать более эффективные импульсные режимы сушки.
Известен способ непрерывной сушки дискретных мелких материалов посредством направленно-фокусированного излучения в ближней инфракрасной области это излучение направляют на движущуюся сетчатую или перфорированную поверхность, взаимодействующую с высушиваемым материалом. Эту поверхность выполняют в виде внутренней поверхности тонкостенного конуса с равномерно отогнутыми в направлении вершины краями основания в форме кольцевой чаши, который устанавливают вертикально вершиной вверх с возможностью вращения и снабжают вращающим относительно оси приводом, а излучение направляют на внутреннюю поверхность стенки конуса перпендикулярно и вдоль нее параллельно образующим, по меньшей мере, вдоль трех линий образующих, при этом влажный материал непрерывно подают на вершину конуса, который вращают, а высушенный материал непрерывно отводят из кольцевой чаши конуса сверху пневматически, кроме этого, на наружной поверхности от вершины к основанию конуса плотно закрепляют прочную спираль круглого или полукруглого сечения, которую навивают с равномерным или неравномерным шагом в направлении навстречу вращению конуса, кроме этого, угол между противоположными образующими конуса обеспечивают от 90° и более, управляют способом сушки в автоматическом режиме (RU 2568019, МПК F26B 3/30, 15/04, опубл. 10.11.2015).
Недостаток использования излучения широкого спектра, а также инертности таких излучателей.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ инфракрасной сушки семян, которые послойно помещают на подложке, где на ярусах поэтапно вводят тепловую энергию с разной плотностью потоков инфракрасного излучения, совмещая с принудительной вентиляцией паровоздушной среды, которую удаляют, содержит межоперационную выдержку насыпных семян в нагретом состоянии и охлаждение. Новым является то, что сушку семян подсолнечника слоем высотой 2-3 см, помещенным на тефлоновой ленте бесконечного транспортера, проводят инфракрасным излучением с длиной волны 1,5-3,0 мкм при постоянной скорости влагоотвода U=0,33% в минуту, устанавливая плотность потока тепловой энергии инфракрасного излучения для каждого этапа из соотношения q=0,21⋅WH кВт/м2, где WH, % - начальная влажность семян этапа сушки (RU 2433364, МПК F26B 3/30, опубл. 10.11.2011).
Недостатком известного решения является использование инфракрасных ламп, обладающих широким спектром излучения, а также не направленностью излучения, что приводит к необходимости использования отражателей, дополнительно снижающих энергоэффективность процесса.
Технический результат заключается в снижение затрат энергии на процесс сушки, ускорение процесса сушки семян сельскохозяйственной продукции.
Сущность изобретения заключается в том, что зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения состоит из несущей рамы, на которую монтируют термозащитный кожух, формирующий камеру сушки. В горизонтальной плоскости камеры сушки, через окна вмонтирована ярусная система ленточных транспортеров с тефлоновой лентой. Камера сушки оснащена блоком вытяжных вентиляторов для удаления выпариваемой влаги, транспортеры связаны между собой бункерами перегрузки, оснащенными вертикально подвижной шиберной заслонкой для регулирования высоты формируемого слоя насыпного материала. Каждый ленточный транспортер имеет приводной вал, кинематически связанный с мотор-редуктором, и натяжной вал. Над транспортерами вдоль их несущей тефлоновой ленты смонтирована система лазерного инфракрасного излучения, состоящая из защитного кожуха с отверстиями вывода излучения, выполняющего роль каркаса для монтажа креплений волоконных наконечников, к которым подведено оптическое волокно, собранное в ярусные жгуты отведенные от общего жгута посредством делителей излучения. Кожухи лазерного инфракрасного излучения за пределами термозащитного кожуха имеют собственные нагнетающие вентиляторы. В системе должно присутствовать избыточное давление для обеспечения продувки волоконных наконечников за счет нагнетающих вентиляторов.
На фиг.1 изображен зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения; на фиг.2 - конструкция системы лазерного инфракрасного излучения.
Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения (фиг.1) состоит из несущей рамы 1, на которую монтируют термозащитный кожух 2, формирующий камеру сушки 3. В горизонтальной плоскости камеры сушки 3, через окна 4 вмонтирована ярусная система ленточных транспортеров 5 с тефлоновой лентой 6. Камера сушки 3 оснащена блоком вытяжных вентиляторов 7 для удаления выпариваемой влаги, ленточные транспортеры 5 связаны между собой бункерами перегрузки 8, оснащенными вертикально подвижной шиберной заслонкой 9 для регулирования высоты формируемого слоя насыпного материала. Каждый ленточный транспортер 5 имеет приводной вал 10, кинематически связанный с мотор-редуктором 11, и натяжной вал 12. Над транспортерами 5 вдоль их несущей тефлоновой ленты 6 смонтирована система ввода лазерного инфракрасного излучения 13, состоящая из защитного кожуха 14 (фиг.2) с отверстиями вывода излучения 15, выполняющего роль каркаса для монтажа креплений 16 волоконных наконечников 17, к которым подведено оптическое волокно 18, собранное в ярусные жгуты 19 отведенные от общего жгута 20 по средствам делителей излучения 21. Кожухи лазерного инфракрасного излучения 14 за пределами термозащитного кожуха 2 имеют собственные нагнетающие вентиляторы 22. В системе должно присутствовать избыточное давление для обеспечения продувки волоконных наконечников 17 за счет нагнетающих вентиляторов 22. Движение воздушных масс схематично обозначено стрелками на фиг. 2.
Зерносушильный комплекс на основе лазерного, инфракрасного излучения работает следующим образом.
Семена сельскохозяйственных культур, загруженные в первый бункер перегрузки 8 через шиберную заслонку 9, попадают на тефлоновые ленты 6 ленточных транспортеров 5, проходя в зоне камеры сушки 3 под системой ввода лазерного излучения 13, подвергаются нагреву посредством поглощения лазерного излучения ближнего инфракрасного диапазона с длиной волны 1,5 мкм (Возможно использование излучения с длиной волны 3 мкм). Вследствие чего вода из просушиваемых объектов начинает более интенсивное испарение, а ввиду проникающей способности инфракрасного излучения и узкой ширины спектральной линии лазерного излучения семя нагревается равномерно по всему объему. Далее, просушиваемые семена попадают в бункер перегрузки 8 следующего ленточного транспортера 5, и процесс повторяется N раз в зависимости от количества ленточных транспортеров.
Отличительной особенностью зерносушильного комплекса на основе лазерного инфракрасного излучения является использование лазерного излучения в инфракрасном диапазоне длин волн, с узкой шириной спектральной линии, совпадающей с локальным, максимальным значением функции поглощения молекул воды, позволяющее снизить энергетические затраты и ускорить процесс сушки, что достигается за счет:
узкой ширины спектральной линии лазерного излучения соответствующей локальному, максимальному значению функции поглощения молекул воды в ближнем инфракрасном диапазоне (1,5 мкм, 3 мкм) что приводит к увеличению эффективности поглощения молекулами воды излучения;
направленности лазерного излучения что позволяет сконцентрировать энергию на лентах транспортеров без использования отражателей;
конструктивной возможности подвода излучения по оптоволоконным каналам позволяет использовать внешние источники излучения, что позволяет уменьшить габаритные размеры зерносушильного комплекса, а также создать защитные кожухи с повышенным внутренним давлением для защиты линзованных, волоконных наконечников от пыли и вытеснения из камеры сушки паровоздушной смеси.
По сравнению с известным решением заявленное изобретение позволяет снизить затраты энергии на процесс сушки, ускорение процесса сушки семян сельскохозяйственной продукции.
Claims (1)
- Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения, состоящий из несущей рамы, на которую монтируют термозащитный кожух, формирующий камеру сушки, в горизонтальной плоскости камеры сушки через окна вмонтирована ярусная система ленточных транспортеров с тефлоновой лентой, камера сушки оснащена блоком вытяжных вентиляторов для удаления выпариваемой влаги, транспортеры связаны между собой бункерами перегрузки, оснащенными вертикально подвижной шиберной заслонкой для регулирования высоты формируемого слоя насыпного материала, каждый ленточный транспортер имеет приводной вал, кинематически связанный с мотор-редуктором, и натяжной вал, отличающийся тем, что над транспортерами вдоль их несущей тефлоновой ленты смонтирована система лазерного инфракрасного излучения, состоящая из защитного кожуха с отверстиями вывода излучения, выполняющего роль каркаса для монтажа креплений волоконных наконечников, к которым подведено оптическое волокно, собранное в ярусные жгуты, отведенные от общего жгута посредством делителей излучения, кожухи лазерного инфракрасного излучения за пределами термозащитного кожуха имеют собственные нагнетающие вентиляторы.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2818421C1 true RU2818421C1 (ru) | 2024-05-02 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU609488A3 (ru) * | 1973-03-28 | 1978-05-30 | Вианова Кунстхарц Аг (Фирма) | Установка дл сушки лакокрасочных покрытий ик (инфракрасным) лазерным излучением |
RU2433364C1 (ru) * | 2010-07-28 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий | Способ инфракрасной сушки семян |
US20140059878A1 (en) * | 2011-02-25 | 2014-03-06 | Saint-Gobain Glass France | Heat treatment of a laser coating |
RU2535625C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Способ обеззараживания продуктов и устройство для его осуществления |
RU2537919C2 (ru) * | 2013-01-09 | 2015-01-10 | Виктор Анатольевич Федотов | Способ предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU609488A3 (ru) * | 1973-03-28 | 1978-05-30 | Вианова Кунстхарц Аг (Фирма) | Установка дл сушки лакокрасочных покрытий ик (инфракрасным) лазерным излучением |
RU2433364C1 (ru) * | 2010-07-28 | 2011-11-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий | Способ инфракрасной сушки семян |
US20140059878A1 (en) * | 2011-02-25 | 2014-03-06 | Saint-Gobain Glass France | Heat treatment of a laser coating |
RU2537919C2 (ru) * | 2013-01-09 | 2015-01-10 | Виктор Анатольевич Федотов | Способ предпосевной обработки семян сельскохозяйственных культур |
RU2535625C1 (ru) * | 2013-07-02 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Челябинская государственная агроинженерная академия" | Способ обеззараживания продуктов и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3908029A (en) | Method for drying pasta products with microwave heating | |
US2349300A (en) | Explosive | |
US5100683A (en) | Method and apparatus for combined product coating and drying | |
US4424634A (en) | Modular column dryer for particulate material | |
EP3548099B1 (fr) | Etuve pour l'elimination en continu de nuisances phytosanitaires presentes dans des particules organiques d'origine vegetale | |
RU2818421C1 (ru) | Зерносушильный комплекс на основе лазерного инфракрасного излучения | |
US5341580A (en) | Method for drying wood strands | |
RU170621U1 (ru) | Установка для подготовки масличных семян к обрушиванию | |
US4398356A (en) | Multi-stage dryer for particulate material | |
RU139803U1 (ru) | Многофункциональная конвейерная свч-установка для сушки и микроволновой обработки сыпучих материалов | |
RU2602646C2 (ru) | Роторный аппарат для производства сушеных плодоовощных продуктов и чипсов | |
US3648753A (en) | Spray dryer air flow control | |
RU198401U1 (ru) | Устройство для сушки семян | |
RU2577890C1 (ru) | Установка для автоматической сушки растительного сырья | |
RU169889U1 (ru) | Сушильная установка | |
EP0206069A2 (en) | Multi-stage particulate material dryer having channelized discharge | |
RU2638690C1 (ru) | Способ сушки семян рапса | |
RU2425308C1 (ru) | Карусельная сушилка (варианты) | |
RU2144771C1 (ru) | Сушилка аэродинамическая | |
RU2135916C1 (ru) | Аэродинамическая установка для сушки сыпучих материалов | |
RU220518U1 (ru) | Карусельная сушилка зерна и семян | |
RU2267067C2 (ru) | Установка для сушки сыпучих материалов и вертикальная сушильная камера | |
RU2051588C1 (ru) | Устройство для сушки плодов и ягод | |
RU199909U1 (ru) | Универсальная сушилка | |
RU2770628C1 (ru) | СВЧ-конвективная хмелесушилка непрерывно-поточного действия с полусферическим резонатором |