Гелиосушилка

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложенная гелиосушилка содержит вертикальную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, в котором находятся аккумуляторы тепловой энергии, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом и дополнительные солнечные нагреватели воздуха, имеющие светопоглощающие элементы. При этом каждый дополнительный нагреватель воздуха выполнен в виде камеры нагрева с приточным каналом во внешней стенке. На внутренней нижней поверхности солнечного нагревателя выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от входного отверстия до канала, соединяющего солнечный нагреватель с поддонным пространством. На нижней внутренней поверхности стенки каждого дополнительного нагревателя выполнены канавки в виде концентрических окружностей. При этом нижняя стенка солнечного нагревателя выполнена из биметалла, причем материал биметалла со стороны внутренней поверхности солнечного нагревателя имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала со стороны наружной поверхности солнечного нагревателя. Гелиосушилка позволяет поддерживать нормированные параметры процесса сушки продукта при наличии в воздухе загрязнений в виде междисперсных твердых и каплеобразных частиц. 5 ил.

 

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к установкам для сушки растительной продукции, в частности винограда и фруктов.

Известна гелиосушилка (см. а.с. 1671230, М.кл. А23В 7/02, 1999, БИ 31), содержащая вертикальную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, в котором находятся аккумуляторы тепловой энергии, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом, дополнительные солнечные нагреватели воздуха, имеющие светопоглощающие элементы, при этом каждый дополнительный нагреватель воздуха выполнен в виде камеры нагрева с приточным каналом во внешней стенке.

Недостатком является невысокая производительность и недостаточное качество сушки вследствие неполноты использования теплоты воздуха, нагреваемого в солнечных основном и дополнительном нагревателях из-за наличия застойных зон тепломассообмена.

Известна гелиосушилка (см. патент РФ №2212149, МПК А23В 7/02, F26В 3/28 Опубл. 20.09.2003), содержащая вертикальную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, в котором находятся аккумуляторы тепловой энергии, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом, дополнительные солнечные нагреватели воздуха, имеющие светопоглощающие элементы, при этом на внутренней нижней поверхности солнечного нагревателя выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от входного отверстия до канала, соединяющего солнечный нагреватель с поддонным пространством, а на нижней внутренней поверхности стенки каждого дополнительного нагревателя выполнены канавки в виде концентрических окружностей.

Недостатком является снижение производительности и качества сушки при длительной эксплуатации из-за поступления в вертикальную сушильную камеру сокращающейся массы воздуха по сравнению с нормативно необходимой, что обусловлено уменьшением проходного сечения солнечного нагревателя за счет наблюдаемого накипания междисперсных твердых частиц пыли и каплеобразной атмосферной влаги, а это приводит к возрастанию аэродинамического сопротивления солнечного нагревателя и последующих снижений тепломассообменных параметров процесса сушки продукта.

Технической задачей предлагаемого изобретения является поддержание нормированных параметров процесса сушки продукта при наличии в воздухе загрязнений в виде междисперсных твердых и каплеобразных частиц, путем устранения их налипания на внутреннюю нижнюю поверхность за счет выполнения его нижней стенки из биметалла с винтообразными канавками, которая в результате термовибрации «стряхивает» налипающие частицы загрязнений.

Технический результат по повышению эффективной сушки продукта при поступлении атмосферного воздуха, загрязненного междисперсными твердыми и парообразными частицами, и последующего прогрева за счет теплоты солнечной радиации достигается тем, что гелиосушилка, содержащая вертикальную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, в котором находятся аккумуляторы тепловой энергии, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом, дополнительные солнечные нагреватели воздуха, имеющие светопоглощающие элементы, при этом каждый дополнительный нагреватель воздуха выполнен в виде камеры нагрева с приточным каналом во внешней стенке, причем на внутренней нижней поверхности солнечного нагревателя выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от входного отверстия до канала, соединяющего солнечный нагреватель с поддонным пространством, а на нижней внутренней поверхности стенки каждого дополнительного нагревателя выполнены канавки в виде концентрических окружностей, при этом нижняя стенка солнечного нагревателя выполнена из биметалла, причем материал биметалла со стороны внутренней поверхности солнечного нагревателя имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала со стороны наружной поверхности солнечного нагревателя.

На фиг.1 изображена принципиальная схема гелиосушилки, на фиг.2 - разрез А-А солнечного нагревателя гелиосушилки, на фиг.3 - дополнительный солнечный нагреватель воздуха, на фиг.4 - разрез В-В дополнительного солнечного нагревателя воздуха гелиосушилки. На фиг.5 - нижняя стенка солнечного нагревателя из биметалла.

Гелиосушилка состоит из вертикальной сушильной камеры 1 с теплоизолирующими стенками 2, крышкой 3 с вытяжной трубой 4, теплоизолирующим основанием 5 и перфорированным дном 6, образующим с основанием 5 поддонное пространство 7, где расположены аккумуляторы тепловой энергии 8. С камерой 1 состыкован солнечный нагреватель 9, связанный каналом 10 с пространством 7, при этом в солнечном нагревателе 9 на нижней внутренней поверхности 11 выполнены винтообразные канавки 12, продольно расположенные от входного отверстия 13 до канала 10. На боковых стенках расположены дополнительные солнечные нагреватели воздуха 14, каждый из которых состоит из камеры нагрева 15 и размещенного внутри нее вертикального светопоглощающего экрана, образованного идентичными плоскими вертикальными прямоугольными элементами 16. Последние укреплены с возможностью вращения относительно горизонтальных осей 17, расположенных по вертикали на расстоянии, равном ширине отдельного элемента 16. Элементы 16 соединены с вертикальной тягой 18, установленной с возможностью перемещения по вертикали. Камера 15 нагревателя 14, образованная стенкой 2 и параллельной ей прозрачной стенкой 19, имеет в своей нижней части 20 приточный канал 21, осесимметрично которому выполнены канавки 22 в виде концентрических окружностей. Вертикальная тяга 18 в нижней части имеет заслонку 23, поверхность которой совпадает с выходным отверстием приточного канала 21.

Камера 1 снабжена направляющими 24 для размещения приспособлений 25 с продуктом, причем в стенке 2 под направляющими 24 выполнены сквозные каналы 26, служащие для притока теплого воздуха в камеру 1 из дополнительного нагревателя 14. Основание 5 камеры 1 установлено на опорах 27.

Нижняя стенка 28 солнечного нагревателя выполнена из биметалла 29, причем материал 30 биметалла 29 со стороны внутренней поверхности 11 солнечного нагревателя 9 имеет коэффициент теплопроводности (например, алюминий с коэффициентом теплопроводности 204 Вт/м*град), см. стр.319 Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980-469 с., ил.) в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности (например, латунь с коэффициентом теплопроводности 85 Вт/м*град, см. там же) материала 31 со стороны наружной поверхности 32 солнечного нагревателя 9.

Гелиосушилка работает следующим образом.

После загрузки сушильной камеры 1 элементы 16 посредством тяги 18 устанавливаются в оптимальное положение, определяемое углом стояния Солнца над горизонтом.

Воздух, загрязненный мелкодисперсными и каплеобразными частицами, постоянно находящимися в атмосфере, поступает через отверстие 13 в солнечный нагреватель 9. В связи с тем, что атмосферный воздух на выходе из отверстия 13 внезапно расширяется, перемещаясь во внутреннюю полость солнечного нагревателя 9, наблюдается некоторое снижение температуры его, то есть проявляется эффект Джоуля - Томпсона (см.., например, стр.199 Нащекин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. М.: 1980 - 469 с., ил.) с интенсификацией конденсации паров атмосферной влаги, которая наряду с каплеобразными и твердыми мелкодисперсными частицами налипает на нижнюю внутреннюю поверхность 11 и, соответственно, на винтообразные канавки 12, продольно расположенные от входного отверстия 13 до канала 10. В результате проходное сечение солнечного нагревателя 9 уменьшается, увеличивая его аэродинамическое сопротивление, что в конечном итоге снижает массу поступающего атмосферного воздуха в вертикальную сушильную камеру 1 по сравнению с нормировано необходимым, а это приводит к сокращению количества продукта, подвергающегося процессу сушки из-за неравномерности обогрева атмосферным воздухом, со снижением качества обработки.

Для устранения процесса налипания загрязнений нижняя стенка 28 с винтообразными канавками 12 на внутренней поверхности 11 выполнена из биметалла 29. В этом случае по мере перемещения от отверстия 13 к каналу 10 атмосферного с загрязнениями воздуха он прогревается наряду с внутренней поверхностью 11 теплом солнечной радиации, проникающей в полость солнечного нагревателя 9. В связи с тем что материал 30 биметалла 29 имеет коэффициент теплопроводности в 2.0-2.5 раза выше, тепловой поток солнечной радиации нагревает его более интенсивно, чем идет процесс прогрева материала 31 с меньшим коэффициентом теплопроводности биметалла 29 нижней стенки 28, контактирующей как с окружающей средой в виде основания, на котором установлен солнечный нагреватель 9, так и наружного воздуха. В результате между материалами 30 и 31 возникает разность температур величиной от 5 градусов и выше, а это приводит к термовибрации (см., например, В.П.Дмитриев. Биметаллы, Пермь, 1991 - 387 с., ил.) нижней стенки 29, что практически устраняет налипание междисперсных твердых и каплеобразных частиц на внутреннюю поверхность 11 с винтообразными канавками 12, поддерживая состояние «витания» загрязнений в полости солнечного нагревателя 9. В этом случае проходное сечение солнечного нагревателя 9 останется неизменным и в канале 10 не изменяется, а в результате интенсивного нагрева внутренней поверхности 11 материала 30 биметалла 29 прогревается атмосферный воздух пограничного слоя. Тогда возникает разность плотностей между потоком атмосферного воздуха в центре солнечного нагревателя 9 (с температурой, равной температуре атмосферного воздуха, поступающего из окружающей среды) и потоком атмосферного воздуха, контактирующего с внутренней поверхностью 11 (с температурой нагрева материала 30 биметалла 29 от теплоты солнечной радиации), что способствует перемещению всей массы атмосферного воздуха по винтообразным канавкам 12, находящимся на внутренней поверхности 11, в направлении к каналу 10, закручивается, равномерно прогреваясь по всему объему в установленном под оптимальным углом к горизонту солнечном нагревателе 9, и проходит через канал 10 в поддонное пространство 7, где часть тепла отдает аккумуляторам 8, и поступает в камеру 1. В дополнительных нагревателях 14 солнечная радиация поглощается элементами 16, которые нагревают воздух, поступающий в камеру 15 через приточный канал 21. По мере прогрева воздуха изменяется его плотность, и он начинает перемещаться в нижней части 20 камеры 15 по канавкам 22. Перемещение обогреваемого воздуха по концентрическим канавкам 22 обеспечивает его последующий равномерный прогрев по всему объему камеры нагрева 15, т.е. наблюдается более эффективное использование дополнительных солнечных нагревателей 14, из которых нагретый до заданных параметров воздух через каналы 24 поступает в камеру 1, где, контактируя с направляющими 24, осуществляет сушку продукта, размещенного на приспособлениях 25.

По мере передвижения Солнца по небосводу 2-3 раза за день подвижные элементы устанавливают в оптимальное положение. В ночное время элементы 16 устанавливают в вертикальное положение, и при этом заслонка 23 перекрывает приточный канал 21. Аккумуляторы 8 отдают накопленное за день тепло высушенному продукту в камере 1.

Оригинальность технического решения заключается в поддержании эффективности сушки продукта атмосферным нагретым теплом радиации воздухом с постоянно находящимися в нем мелкодисперсными твердыми частицами пыли и каплеобразной влаги за счет устранения налипания данных загрязнений по ходу их движения путем образования термовибрации на внутренней нижней поверхности в солнечном нагревателе при выполнении его нижней стенки из биметалла, таким образом, что материал биметалла со стороны внутренней поверхности имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала со стороны наружной поверхности солнечного нагревателя.

Гелиосушилка, содержащая вертикальную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, в котором находятся аккумуляторы тепловой энергии, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом, дополнительные солнечные нагреватели воздуха, имеющие светопоглощающие элементы, при этом каждый дополнительный нагреватель воздуха выполнен в виде камеры нагрева с приточным каналом во внешней стенке, при этом на внутренней нижней поверхности солнечного нагревателя выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от входного отверстия до канала, соединяющего солнечный нагреватель с поддонным пространством, а на нижней внутренней поверхности стенки каждого дополнительного нагревателя выполнены канавки в виде концентрических окружностей, отличающаяся тем, что нижняя стенка солнечного нагревателя выполнена из биметалла, причем материал биметалла со стороны внутренней поверхности солнечного нагревателя имеет коэффициент теплопроводности в 2,0-2,5 раза выше, чем коэффициент теплопроводности материала со стороны наружной поверхности солнечного нагревателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .
Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в области индивидуального и общественного питания при производстве продуктов быстрого приготовления.

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к пищевой промышленности. .

Изобретение относится к технологическому оборудованию мясной и рыбной отрасли, более конкретно - машинам и аппаратам, процессам холодильной и криогенной техники, системам кондиционирования, и может использоваться в пищевой промышленности.

Изобретение относится к устройству и способу комбинированной инфузии растворенных веществ в кусочки пищевых продуктов, а именно инфузии при атмосферном давлении и затем вакуумной инфузии, осуществляемой в одном устройстве

Изобретение относится к пищевой промышленности
Изобретение относится к пищевой промышленности
Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для изготовления посевной мицелиарной массы Pleurotus oustreatus. Способ предусматривает отделение мицелиарной массы Pleurotus oustreatus, выращенной в жидкой среде, от жидкой среды путем пропускания ее через стерильный марлевый фильтр. Мицелий, оставшийся на фильтре, подвергают СВЧ-воздействию мощностью 600 Вт и длиной волны 12 см в течение 10-30 мин в вакууме, глубина которого составляет 0,003-0,005 МПа при температуре 25-30°C с сохранением жизнеспособности мицелиарной массы Pleurotus oustreatus. Изобретение позволяет сохранить жизнеспособность мицелиарной массы Pleurotus oustreatus.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к переработке плодово-ягодного сырья, и может быть использовано в производстве сушеных ягод. Технологическая линия содержит последовательно расположенные тележку, опрокидыватель, транспортер скребковый, машину моечную, транспортер инспекционный, сушилку, камеру охлаждения, пневмотранспортер, бункер-охладитель, просеиватель, транспортер шнековый, автомат фасовочный. В линии дополнительно установлены: после опрокидывателя вибростол калибровочный; после моечной машины камера окуривания и после сушилки, в качестве которой используется вакуум-сушильная камера, дробилка. Использование изобретения позволит повысить качество высушенных продуктов, увеличить сроки хранения готовой продукции и снизить ее себестоимость. 1 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к вакуум-выпарным аппаратам, и может быть использовано для производства пюреобразных концентратов из плодов и овощей. Каскадный вакуум-выпарной аппарат содержит вакуум-камеру, загрузочное и выгрузочное устройства. Внутри вакуум-камеры прямоугольного сечения расположены теплообменные пластины, угол наклона каждой из которых регулируется индивидуальным приводом. В корпусе над первой теплообменной пластиной установлено устройство для подачи исходного продукта, оборудованное мешалкой. Теплообменные пластины выполнены полыми с расположенными внутри поперечными перегородками и снабжены патрубками для подвода горячего и отвода отработанного теплоносителя. Над каждой пластиной проходит наклонный цепной транспортер, на звеньях цепи которого расположены оси с комбинированными скребками. Под последней пластиной расположено очищающее устройство. В верхней крышке вакуум-камеры расположены патрубки для отвода образующихся водяных паров, которые соединены коллектором с вакуум-насосом. В патрубках, размещенных внутри вакуум-камеры, находятся сепараторы. В нижней части вакуум-камеры под последней пластиной установлена выгрузочная камера со шлюзовым вакуум-затвором. Использование изобретения позволит повысить качество плодоовощных пюре.7 ил.

Изобретение относится к пищевой промышленности. Способ предусматривает помещение продукта в сушильную камеру и непрерывную подачу в неё подогретого сушильного агента. Температура сушильного агента в сушильной камере поддерживается не выше 60ºC. Внутренний объем сушильной камеры непрерывно вакуумируют путем всасывания сушильного агента в сушильную камеру через мелкие отверстия перфорации входной для сушильного агента стенки сушильной камеры вентилятором, всасывающее устройство которого размещено снаружи сушильной камеры, непосредственно около противоположной выходной для сушильного агента стенки сушильной камеры, перфорированной крупными отверстиями. Сушильный агент возвращают на многократную рециркуляцию. Устройство для реализации способа включает укрепленный на основании термоизолирующий герметизируемый корпус, охватывающий с пространственными зазорами сушильную камеру и сопряженную со стенкой сушильной камеры техническую секцию. Техническая секция имеет окно для выхода сушильного агента в пространственные зазоры, обеспечивающие возврат его в сушильную камеру. Внутри технической секции последовательно по ходу движения сушильного агента размещены вентилятор, испаритель и конденсатор теплового насоса и нагреватель. Стенка сушильной камеры, с которой сопряжена техническая секция, перфорирована отверстиями большего диаметра, а противоположная ей стенка сушильной камеры на входе в нее сушильного агента перфорирована отверстиями меньшего диаметра. Изобретение обеспечивает минимизацию потерь тепла и затрат электроэнергии. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии консервирования пищевых продуктов. Способ консервирования съедобных органических штучных продуктов осуществляют при использовании дегидрирующего растворителя и с помощью сушки в сушильном аппарате. Причем органический штучный продукт сушат в сушильном аппарате в присутствии растворителя при температурах ниже 100°C. К органическому штучному продукту в сушильном аппарате подают обогащенный растворитель. Причем растворитель, обогащенный ингредиентами, извлеченными ранее из органического штучного продукта, вновь подают в качестве растворителя к тому же органическому штучному продукту. Изобретение позволяет сократить энергоемкость производства, обеспечить щадящий процесс сушки и в результате сохранить внешний вид и окраску исходного продукта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к пищевой промышленности. Овощи сортируют, моют, очищают, режут, бланшируют, затем сырье перемещают в емкость с водяным раствором вкусовых и ароматических ингредиентов при температуре 5-(+15)°С, выдерживают в течение 1,5-2,0, затем удаляют излишек влаги путем сушки, а перед обжаркой подвергают заморозке в течение 20-24 ч при температуре (-25°С)-(-26°С), обжаривают холодной обжаркой под воздействием вакуума 0,09 МПа, при температуре растительного масла 60-100°С до влажности 5-10% с последующими удалением излишек растительного масла путем центрифугирования до его содержания от 3 до 20%. Изобретение позволяет повысить содержание витаминов и минеральных веществ, сохранить органолептические показатели, свойственные натуральным овощам, без посторонних запахов и привкусов, снизить содержание масла, исключить присутствие канцерогенных веществ. 2 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 пр.
Наверх