Вакуум-сублимационная сушилка

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к оборудованию для вакуум-сублимационной сушки, и может быть использовано в пищевой, химической, биомедицинской и микробиологической промышленности. При вакуум-сублимационной сушке продукт предварительно замораживается в противнях с поперечными перегородками для увеличения поверхности теплообмена, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, установлены термоэлектрические модули, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье. Противни в нижней части имеют оребрение, служащее для десублимации пара нижестоящего каскада. Теплота, выделяемая горячими спаями термоэлектрических модулей, используется для подвода энергии к продукту. Камера сушилки (сублиматор) имеет цилиндрическую форму с откидывающейся крышкой, выполняемой в виде полуцилиндра со смотровым окном. По периметру внутренней поверхности сублиматора устанавливается десублиматор для дополнительной конденсации (десублимации) пара. Изобретение должно обеспечить снижение удельных энергозатрат, повышение качества продукта, упрощение конструкции сушилки. Многокаскадное расположение противней на подставке позволяет увеличить объем загружаемого продукта. 4 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к сушильной технике, в частности к оборудованию для вакуум-сублимационной сушки, и может быть использовано в пищевой, химической, биомедицинской и микробиологической промышленности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вакуум-сублимационная сушилка [Патент РФ №2183307, опубликован в бюллетене №16 10.06.2002 г.], содержащая цилиндрическую камеру, подключенную к десублиматору и вакуум-насосу, секции, образуемые противнями, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, герметично установлены термоэлектрические модули, при этом площадь противней увеличивается с ростом порядкового номера секции, нагреватель расположен в нижней секции.

Недостатком устройства является невысокое качество готовой продукции из-за неравномерности процесса сушки, высокие энергозатраты, большие габариты и высокая металлоемкость конструкции.

Техническая задача изобретения - повышение качества готовой продукции, снижение удельных энергозатрат, упрощение конструкции сушилки.

Поставленная техническая задача изобретения достигается тем, что продукт предварительно замораживается в противнях с развитой поверхностью (поперечными перегородками) для увеличения поверхности теплообмена, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, установлены термоэлектрические модули, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье.

Противни в нижней части имеют развитую поверхность, оребрение, служащее для десублимации пара нижестоящего каскада.

Теплота, выделяемая горячими спаями термоэлектрических модулей, используется для подвода энергии к продукту.

Цилиндрическая камера представляет собой сублиматор, состоящий из двух частей - корпуса и откидывающейся крышки, выполненных в виде полуцилиндров, каскадов, представляющих собой противни с поперечными перегородками, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, герметично установлены термоэлектрические модули, причем в нижней части противни имеют развитую поверхность (оребрение) для десублимации пара нижестоящего каскада, а по периферии камера снабжена двумя десублиматорами с развитой поверхностью, при этом противни легко устанавливаются в сублиматоре с помощью специальной подставки.

Многокаскадное расположение противней на подставке позволяет увеличить объем загружаемого продукта.

Положительный эффект при осуществлении предлагаемого изобретения достигается за счет снижения энергозатрат и интенсификации процесса сушки.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества готовой продукции, снижении удельных энергозатрат, упрощении конструкции сушилки.

На фиг.1 изображена вакуум-сублимационная сушилка, на фиг.2 - противень с поперечными перегородками, в двойных днищах которых установлены термоэлектрические модули, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье, на фиг.3 - подставка для многокаскадного расположения противней, на фиг.4 - десублиматор.

Вакуум-сублимационная сушилка для осуществления предлагаемого способа содержит цилиндрическую камеру (сублиматор), состоящую из корпуса 1 и откидывающейся крышки 2, подключенную к вакуум-насосу, десублиматор 7, противни для загрузки продукта 3, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, герметично установлены термоэлектрические модули 4, причем в нижней части противни имеют оребрение 5 для десублимации пара нижестоящего каскада, подставку 6 для многосекционной компоновки противней в сублиматоре.

Вакуум-сублимационная сушилка работает следующим образом. Продукт предварительно замораживается в противне 3, в двойном днище которого, выполненном из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, установлены термоэлектрические модули 4, принцип действия которых основан на эффекте Пельтье, служащие для передачи теплоты десублимации пара нижестоящего каскада на сублимацию влаги из продукта в последующем, что исключает необходимость применения нагревателей в каждой секции. Затем противни 3 устанавливаются на подставку 6 в сублиматор, представляющий собой цилиндрическую камеру, состоящую из корпуса 1 и откидывающейся крышки 2, образуя многосекционную конструкцию, которая подключается к вакуум-насосу.

После этого камеру вакуумируют и начинают процесс сушки, в процессе которой термоэлектрические элементы передают теплоту десублимации нижестоящего каскада на сублимацию влаги из продукта в вышестоящем.

При подаче питания на термоэлектрические модули 4 они обеспечивают охлаждение холодных спаев до температуры 258…260 К. Одновременно на горячих спаях выделяется теплота, равная сумме холодопроизводительности и мощности, затраченной на питание термобатарей. Эта теплота передается продукту через перегородку, выполненную из материала с высоким коэффициентом теплопроводности. При этом на ребрах 5 происходит частичная конденсация (десублимация) пара, а с поверхности замороженного продукта - сублимация влаги.

После достижения требуемой влажности продукта процесс сушки прекращают, сублиматор девакуумируют и выгружают продукт.Затем меняют на 2…3 мин полярность питания термобатареи, что приводит к нагреву холодных спаев и удалению десублимата, после чего установку переключают на нормальный режим работы.

Предложенный способ позволяет повысить качество готовой продукции, снизить удельные энергозатраты, упростить конструкцию сушилки.

Вакуум-сублимационная сушилка, содержащая цилиндрическую камеру, подключенную к вакуум-насосу, десублиматор, противни для загрузки продукта, в двойных днищах которых установлены термоэлектрические модули, причем в нижней части противни имеют оребрение для десублимации пара нижестоящего каскада, отличающаяся тем, что сушильная камера представляет собой сублиматор, состоящий из двух частей - корпуса и откидывающейся крышки, выполненных в виде полуцилиндров, каскадов, представляющих собой противни с развитой поверхностью (поперечными перегородками) для увеличения поверхности теплообмена, в двойных днищах которых, выполненных из материала с высоким коэффициентом теплопроводности, герметично установлены термоэлектрические модули, причем в нижней части противни также имеют развитую поверхность (оребрение) для десублимации пара нижестоящего каскада, а по периферии камера снабжена двумя десублиматорами с развитой поверхностью (оребрением), при этом противни устанавливаются в сублиматоре с помощью подставки.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике сушки, а именно к устройствам для сушки паковок льняной тресты, льносоломы, сена, соломы и других сельскохозяйственных материалов в крупных паковках.

Изобретение относится к области технологии сушки материалов растительного, животного происхождения, рыбы и морепродуктов с применением вакуума и может быть использовано для улова эфирных масел и биологически ценных компонентов, применяемых в пищевой, фармацевтической и парфюмерной промышленности.

Изобретение относится к сушке семян и зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к способам сушки и хранения зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для сушки перги. .

Сушилка // 2388978
Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению и может быть использовано для сушки зерна, крупы, смеси зерна с торфом, смеси животных материалов с зерновыми материалами, любых других растительных продуктов и их сочетаний размером до 5 миллиметров и влажностью до 50%.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к оборудованию для сушки растительного сырья и может применяться в сельскохозяйственном производстве. .

Изобретение относится к технологическим процессам обработки (сушки) веществ и материалов и может быть использовано в пищевой, медицинской и других отраслях промышленности, а также для переработки и утилизации отходов птицеводческих и свиноводческих хозяйств.

Изобретение относится к технике сушки и может быть использовано в лесной и деревообрабатывающей промышленностях. .

Изобретение относится к технологическим процессам обработки (сушки) веществ и материалов и может быть использовано в пищевой, медицинской и других отраслях промышленности, а также для переработки и утилизации отходов птицеводческих и свиноводческих хозяйств.

Изобретение относится к области пищевой промышленности и может быть использовано для сублимационной сушки. .

Изобретение относится к технике сушки жидких термолабильных продуктов и может быть использовано в пищевой, микробиологической и фармацевтической промышленности. .

Изобретение относится к сушильной технике термолабильных материалов под вакуумом и может быть использовано в пищевой, фармацевтической, медицинской, химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в химической, микробиологической и пищевой отраслях промышленности. .

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для вакуумной сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, вакуумной сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов, а также для концентрирования или сушки жидких растворов и суспензий.

Изобретение относится к сушильной технике, в частности к оборудованию для лиофильной сушки, и может быть использовано в микробиологической, химической и пищевой промышленности.

Изобретение относится к аппаратам сублимационной сушки, в частности к конструкциям десублиматоров. .

Изобретение относится к области пищевой, микробиологической и химической промышленности и может быть использовано для сублимационной сушки замороженных растворов или суспензий, сублимационной сушки замороженных пищевых продуктов.

Изобретение относится к производству вакцин, а именно к способу приготовления лиофилизированного материала, включающему: использование контейнера, ограниченного оболочкой, имеющей проницаемую область, и содержащего дисперсию материала в жидкости-носителе, причем указанную оболочку, имеющую проницаемую область, пронизывают пенетратором, так что он создает канал через оболочку для обеспечения сообщения между внутренней частью и наружной частью контейнера, когда пенетратор прошел через проницаемую область, испарение жидкости-носителя из контейнера через указанный канал и выведение пенетратора из проницаемой области, при этом пенетратор содержит в целом конический элемент с отверстием, смежным с его вершиной, открытым основанием или отверстием, смежным с его основанием, и с каналом, проходящим через пенетратор, соединяющим эти два отверстия, так что вершина пенетратора может проходить через проницаемую область, и пар жидкости-носителя может входить в вершину, проходить через полую внутреннюю часть конуса и выходить наружу, причем указанный способ выполняют внутри стерильной оболочки, температуру которой можно изменять между температурой окружающей среды и температурой, при которой жидкость-носитель замерзает, а атмосферное давление которой можно изменять между давлением окружающей среды и пониженным атмосферным давлением
Наверх