Вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях

 

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса. В вакуум-сублимационной сушилке непрерывного действия на инертных носителях, включающей сушильную камеру, соединенную с десублиматором и вакуум-насосом, намораживатель высушиваемого продукта на частицы инертного материала, барабан, состоящий из сплошного и перфорированного участков, механизм возврата инертных носителей в устройство их подачи в зону нанесения продукта и источники инфракрасного нагрева новым является то, что намораживатель выполнен в виде двух сопряженных барабанов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, которые имеют полусферические углубления, снабженные дозирующими и выталкивающими механизмами, причем устройство подачи инертных носителей снабжено охлаждающими элементами, при этом механизм возврата инертных носителей представляет собой транспортер из электромагнитов, расположенный в торцевой части барабана по ходу продукта, который снабжен устройствами для прерывания подачи электрического тока на электромагниты. Сушилка позволяет повысить надежность и производительность, снизить энергозатраты. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к вакуум-сублимационной сушке термочувствительных продуктов и может быть использовано в фармацевтической, микробиологической, пищевой промышленности, а также на предприятиях агропромышленного комплекса.

Известна вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия [а.с. N 2006767, кл. F 26 В 5/06, 1994], включающая корпус, соединенный с десублиматором и вакуум-насосом, транспортирующее устройство в виде вращающегося частично, перфорированного барабана, цилиндрический намораживатель, разгрузочный шнек, источники инфракрасного нагрева.

Недостатком этого устройства является трудность получения равномерных по размерам и структуре частиц замороженного продукта, что влияет на продолжительность процесса и качество готового материала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является сушилка [а. с. N 2008587, кл. F 26 В 5/04, 1994], включающая сушильную камеру, соединенную с десублиматором и вакуум-насосом, намораживатель в виде вертикального цилиндра со шнековым механизмом высушиваемого продукта на частицы инертного материала, барабан, состоящий из сплошного и перфорированного участка, механизм возврата инертных носителей в устройство подачи их в зону нанесения продукта и источники инфракрасного нагрева.

Недостатком этого устройства является низкая надежность в работе из-за возможности блокирования в намораживателе инертного материала замороженным продуктом.

Технической задачей изобретения является повышение надежности и производительности сушилки, снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что в вакуум-сублимационной сушилке непрерывного действия на инертных носителях, включающей сушильную камеру, соединенную с десублиматором и вакуум-насосом, намораживатель высушиваемого продукта на частицы инертного материала, барабан, состоящий из сплошного и перфорированного участков, механизм возврата инертных носителей в устройство их подачи в зону нанесения продукта и источники инфракрасного нагрева, новым является то, что намораживатель выполнен в виде двух сопряженных барабанов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, которые имеют полусферические углубления, снабженные дозирующими и выталкивающими механизмами, причем устройство подачи инертных носителей снабжено охлаждающими элементами, при этом механизм возврата инертных носителей представляет собой транспортер из электромагнитов, расположенный в торцевой части барабана по ходу продукта, который снабжен устройствами для прерывания подачи электрического тока на электромагниты.

Предложенная вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях позволяет повысить производительность, снизить энергозатраты и металлоемкость, повысить надежность работы конструкции.

На фиг. 1 представлен продольный и поперечный А-А разрезы сушилки, A - намораживатель; на фиг. 2 - намораживатель, E - намораживатель, вид спереди, B - зона загрузки, C - зона выгрузки; на фиг. 3 - сопряжение дозирующего и отделяющего барабанов намораживателя, Д - зона дозировки; на фиг. 4 - отделяющий барабан; на фиг. 5 - дозирующий барабан.

Вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях (фиг. 1) содержит корпус 1, имеющий возможность изменять угол наклона к горизонту, соединенный патрубком 14 с десублиматором (не показан) и вакуум-насосом (не показан). В корпусе 1 на опорных роликах 7 установлен вращающийся барабан 2, состоящий из перфорированного и сплошного участков, причем в конце перфорированного участка расположен электромагнитный транспортер 11. В начале сплошного участка барабана 2 установлен (фиг.2) намораживатель, представляющий собой отделяющий 3 и дозирующий 4 барабаны соединенные зубчатой передачей 16 и имеющие герметизирующее покрытие 18 (фиг. 5). Полусферические углубления отделяющего барабана 3 содержат (фиг. 3) дистанционные шипы 19, удерживающие инертные носители 17, во внутреннее пространство барабана 3 помещен (фиг.4) неподвижный копир 24, взаимодействующий посредством роликов 27 с выталкивателями 25, снабженных пружинами 26. В барабане 4 установлены (фиг. 5) дозаторы 20, состоящие из штоков 21 и пружин 22, а также (фиг. 2) патрубок подачи жидкого продукта 15. В верхней части барабана 2 установлен (фиг. 1) неподвижный наклонный лоток 5, нижний конец которого соединен с подающей воронкой 6, снабженной (фиг. 3) охлаждающими элементами 28. В нижней части барабана 2 (фиг. 1) расположена батарея ИК-нагревателей 13. Под перфорированным участком барабана расположен разгрузочный шнек 9, один конец которого соединен с цепной передачей 8. Корпус 1 снабжен разгрузочным шлюзовым затвором 10.

Вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях работает следующим образом.

Жидкий продукт (фиг. 2) подается в дозирующий барабан намораживателя 4 через патрубок 15. Инертные носители 17 (фиг. 3), проходя через направляющую воронку 6, охлаждаются элементами 28, попадая затем в полусферические углубления барабана 3, где удерживаются на фиксированном расстоянии от поверхности углублений дистанционными шипами 19. По мере сопряженного вращения барабанов 3 и 4, которое обеспечивается зубчатой передачей 16, выемки совмещаются, образуя единые сферические области, герметичность которых обеспечивает эластичное покрытие 18. При этом из дозирующего барабана 4 в область между носителями 17 и поверхностью барабанов 3 и 4 подается порция продукта посредством (фиг.5) взаимодействия штока дозатора 21 и поверхности носителя. Продукт подмораживается на охлажденных носителях без схватывания с поверхностью барабанов 3 и 4, изготовленных из синтетического материала, обладающего низкими адгезионными свойствами. При разгерметизации области дозирования происходит окончательное замораживание продукта. Выгрузка носителя с намороженным на него продуктом из выемки барабана 3 производится (фиг. 4) при взаимодействии штока выталкивателя 25 с неподвижным копиром 24, в результате чего носители с продуктом попадают в рабочую зону.

При вращении барабана 2 продукт (фиг. 1) интенсивно перемешивается, измельчается и равномерно сохнет за счет тепла источников 13 инфракрасного нагрева. При прохождении по сплошному участку барабана 2 носителей с продуктом происходит полная сублимация влаги из мелкодисперсной фракции, после чего она удаляется через перфорированный участок за пределы барабана 2. Время прохождения продукта по сплошному участку регулируется изменением угла наклона к горизонту всей сушилки. Оставшийся на носителях продукт досушивается в перфорированной части барабана 2, где высохший слой продукта отделяется от носителей за счет трения их между собой и о перфорацию барабана 2 и, просыпаясь через ячейки, удаляется разгрузочным шнеком 9 через шлюзовый затвор 10.

Очищенные носители подаются электромагнитным транспортером 11 в лоток 5, при отключении электромагнитов 12 в верхнем положении, откуда носители скатываются в направляющую воронку 6.

Предложенная вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях позволяет: - использование в качестве транспортирующего устройства металлического барабана позволяет увеличить компактность сушилки, а также интенсифицировать процесс сушки за счет высокоэффективного перемешивания и равномерного подвода тепловой энергии к продукту; - изготовление инертных носителей из металла позволяет увеличить поглощение продуктом энергии за счет передачи этой энергии продукту кондуктивным способом; - повысить производительность за счет непрерывности в работе.

Формула изобретения

1. Вакуум-сублимационная сушилка непрерывного действия на инертных носителях, включающая сушильную камеру, соединенную с десублиматором и вакуум-насосом, намораживатель высушиваемого продукта на частицы инертного материала, барабан, состоящий из сплошного и перфорированного участков, механизм возврата инертных носителей в устройство подачи их в зону нанесения продукта и источники инфракрасного нагрева, отличающаяся тем, что намораживатель выполнен в виде двух сопряженных барабанов, установленных с возможностью вращения в противоположные стороны, которые имеют полусферические углубления, снабженные дозирующими и выталкивающими механизмами, причем устройство подачи инертных носителей снабжено охлаждающими элементами.

2. Сушилка по п.1, отличающаяся тем, что механизм возврата инертных носителей представляет собой транспортер из электромагнитов, расположенный в торцевой части барабана по ходу продукта, который снабжен устройствами для прерывания подачи электрического тока на электромагниты.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5