Способ непрерывной сушки порошка пищевого продукта во взвешенном закрученном состоянии
Владельцы патента RU 2282118:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) (RU)
Изобретение относится к сушке и грануляции пылевидных материалов и касается способа сушки пылевидных пищевых материалов, например, таких как сухое молоко, растворимый кофе, сухие сливки и другие. Это достигается тем, что в способе непрерывной сушки порошка пищевого продукта во взвешенном закрученном состоянии, заключающемся в создании нисходящего и восходящего закрученных в одном направлении воздушных потоков, восходящий поток является теплоносителем, а нисходящий - непрерывно транспортирующим сырьевой продукт, который в объеме рабочей камеры формируется во взвешенном тороидальном закрученном вокруг вертикальной оси слое, удерживаемом на определенной высоте, а путем изменения соотношений величин расходов в нисходящем и восходящем потоках создают вертикальное перемещение тороидального слоя с определенной амплитудой. Изобретение должно обеспечить снижение времени сушки полидисперсного пылевидного пищевого продукта. 1 ил.
Изобретение относится к сушке и грануляции пылевидных материалов и касается способа сушки пылевидных пищевых материалов, например, таких как сухое молоко, растворимый кофе, сухие сливки и другие.
Известны способы сушки пылевидных материалов во встречных закрученных потоках (ВЗП), обеспечивающие введение сушимого порошка как по нисходящему (рис.5.41), так и по восходящему (рис.5.42) закрученным потокам, являющимся теплоносителями, так и по обоим, нисходящему и восходящему, потокам одновременно (рис.5.40), также выполняющим роль теплоносителей [1].
Недостатком этих известных способов является то, что в объеме рабочих камер в процессе сушки не создается взвешенный закрученный торовидный слой сушимого материала. Материал находится в объеме рабочей камеры порядка нескольких секунд, а такой технологический режим не может обеспечить глубокую сушку пищевого продукта, происходит удаление только поверхностной влаги.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа [2], является патент России "Способ грануляции сахарной пудры во взвешенном закрученном слое". Известный способ предполагает создание в объеме рабочей камеры взвешенного и непрерывно обновляемого закрученного слоя из полидисперсного порошка.
Недостатком известного способа - прототипа является то, что процесс сушки и грануляции в закрученном взвешенном слое полидисперсного порошка осуществляется в режиме неподвижности взвешенного слоя по высоте рабочей камеры, а это снижает гидродинамическую активность взвешенного закрученного слоя и тем самым не снижает время сушки.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в снижении времени сушки полидисперсного пылевидного пищевого продукта.
Это достигается тем, что способ непрерывной сушки порошка пищевого продукта во взвешенном закрученном состоянии, заключающийся в создании нисходящего и восходящего закрученных в одном направлении воздушных потоков, причем восходящий является теплоносителем, а нисходящий - непрерывно транспортирующим сырьевой продукт, который в объеме рабочей камеры формируется во взвешенном тороидальном, закрученном вокруг вертикальной оси слое, удерживаемом на определенной высоте, а путем изменения соотношений величин расходов в нисходящем и восходящем потоках, создают вертикальное перемещение тороидального слоя с амплитудой не более 150% от максимального диаметра слоя и с частотой в интервале от 0,01 Гц до 10 Гц.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображены технологическая схема движения нисходящего и восходящего потоков и их взаимодействие со взвешенным, закрученным, тороидальным слоем пылевидного пищевого продукта в осевом сечении, в объеме рабочей камеры аппарата со встречными закрученными потоками.
Способ непрерывной сушки порошка пищевого продукта во взвешенном закрученном состоянии осуществляется следующим образом.
Во внутреннюю цилиндрическую полость аппарата 1 со встречными закрученными потоками с вертикальной осью симметрии 2, вдоль которой в потолочной области размещен выходной патрубок 3 для вывода очищенного от пыли воздуха, вводят тангенциально или закрученный осевым завихрителем нисходящий поток воздуха 4, в который специальным дозатором 5 или через патрубок 6 для подачи нисходящего потока 4 вводят сырьевой, с повышенной влажностью, порошок 7 сушимого продукта. В центральной по высоте части аппарата за счет соотношения расходов нисходящего 4 и восходящего 8 потоков по отношению к потоку 9 в выходном патрубке 3, например, соответственно 10 и 35% создается взвешенный закрученный тороидальный слой 10 определенной массы из сушимого пищевого порошка 7. Масса слоя 10 определяется параметром расхода очищенного воздуха в потоке 9. Затем при выбранном параметре расхода в потоке 9 изменяют параметр расхода в восходящем закрученном потоке 8, вследствие чего тороидальный слой 10 начинает изменять свое положение по высоте рабочей камеры 1. При большем расходе воздуха в потоке 8 тороидальный слой 10 поднимается вверх, а при меньшем опускается вниз. При этом непрерывную сушку порошка 7 пищевого продукта производят при циклическом подъеме и опускании слоя 10 с частотой от 0,01 Гц до 10 Гц. Высота подъема слоя 10 от нижнего его положения до верхнего, то есть амплитуда колебаний h, составляет не более 150% от величины максимального диаметра слоя 10.
Заявляемый способ сушки снизит время сушки за счет повышения активности гидродинамического процесса в объеме рабочей камеры. Поскольку аппарат со встречными закрученными потоками является многофункциональным, то в нем наряду с высокоэффективной сушкой единовременно осуществляется и высокоэффективное пылеулавливание, а это позволяет уменьшить установку в технологической линии малоэффективных, но широко используемых пылеуловителей типа "Циклон".
Источники информации
1. Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. - 320 с., ил.
2. Патент России №2241925, М.кл. F 26 B 3/10, опубл. 10.12.2004. Бюл. №34.
Способ непрерывной сушки порошка пищевого продукта во взвешенном закрученном состоянии, заключающийся в создании нисходящего и восходящего закрученных в одном направлении воздушных потоков, причем восходящий является теплоносителем, а нисходящий - непрерывно транспортирующим сырьевой продукт, который в объеме рабочей камеры формируется во взвешенном тороидальном закрученном вокруг вертикальной оси слое, удерживаемом на определенной высоте, отличающийся тем, что путем изменения соотношений величин расходов в нисходящем и восходящем потоках создают вертикальное перемещение тороидального слоя с амплитудой не более 150% от максимального диаметра слоя и с частотой в интервале 0,01 Гц - 10 Гц.
