Способ сублимации крупнокусковых продуктов и кормов
Владельцы патента RU 2598480:
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт механизации животноводства, ФГБНУ ВНИИМЖ (RU)
Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в пищевой, комбикормовой промышленности для сушки продуктов растительного и животного происхождения. Способ сублимации крупнокусковых продуктов и кормов включает нагрев сублимационной камеры, вакуумирование с откачкой воздуха, процесс сушки и отвод конденсата. Процесс сублимации проводят в двух автономно работающих сублимационных камерах, изолированных друг от друга перегородкой, к которым с пяти сторон в замкнутую систему подогрева, выполненную в виде паровой рубашки, подводят пар, температуру которого регулируют от 110 до 230°С. Разгрузку каждой сублимационной камеры осуществляют по достижении заданной влажности при непрерывной работе установки. Для снижения потерь тепла сублимационные камеры покрывают теплоизоляционным материалом. Применение предлагаемого способа сублимации позволяет расширить ассортимент и размеры частиц (кусков) продуктов или кормов, производить равномерный нагрев обрабатываемых продуктов по всему объему сублимационной камеры при более полном ее использовании, снизить удельные затраты энергии и время обработки. 1 ил.
Изобретение относится к сушильной технике и может быть использовано в пищевой, комбикормовой промышленности для сушки продуктов растительного и животного происхождения.
Известно «Устройство для вакуумной сушки термолабильных материалов» (пат. RU, №2357166, F26B 5/06, 27.05.2009 г.), содержащее рабочую камеру, в которой размещены полки, десублиматор, нагревательное устройство, система вакуумирования, холодоснабжения и др.
Электроподогрев противней не рационален, так как при этом низкий КПД использования топлива, размещение в рабочей камере сублиматора и десублиматора не технологично и не гигиенично, установка малопроизводительна.
Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является «Установка для сублимационной сушки» (а.с. SU, 1430699, F26B 5/06, 15.10.1988 г.) - принято за прототип, содержащая вакуумную камеру и размещенные в ней тележки с противнями, конденсаторы, нагреватель с горизонтальными ответвлениями, введенные в зазоры между пазами противней.
Способ, реализованный в установке с индивидуальным подогревом каждого противня, не рационален: нагреватель с горизонтальными ответвлениями занимает значительный объем сублимационной камеры и неудобен в обслуживании, а также не позволяет обрабатывать крупнокусковые продукты.
Задачей предлагаемого изобретения является создание способа равномерного нагрева обрабатываемых продуктов по всему объему сублимационной камеры, полное ее использование, расширение ассортимента и размеров частиц (кусков), снижение удельных затрат энергии и времени обработки.
Поставленная задача достигается тем, что в способе сублимации крупнокусковых продуктов и кормов, включающем нагрев сублимационной камеры, вакуумирование с откачкой воздуха, процесс сушки и отвод конденсата, новым является то, что процесс сублимации проводят в двух автономно работающих сублимационных камерах, изолированных друг от друга перегородкой, к которым с пяти сторон в замкнутую систему подогрева, выполненную в виде паровой рубашки, подводят пар, температуру которого регулируют от 110 до 230°С, при этом разгрузку каждой сублимационной камеры осуществляют по достижении заданной влажности, при непрерывной работе установки, а для снижения потерь тепла сублимационные камеры покрывают теплоизоляционным материалом.
Для обеспечения непрерывной работы всех систем и повышения производительности установки предусмотрены две автономно работающие сублимационные камеры, что позволяет без остановки процесса осуществлять загрузку, разгрузку и санитарную обработку любой из них.
Подвод пара для нагрева сублимационных камер в замкнутую систему подогрева, выполненную в виде паровой рубашки, связан с необходимостью поддержания равномерной, одинаковой температуры в каждой точке объема камер, и также равномерного теплонагрева обрабатываемого продукта (крупнокускового), исключая попадание пара внутрь камер.
Сохранение (снижение потерь) тепла в сублимационных камерах и исключение его потерь при разгрузке обеспечивают покрытием теплоизоляционным материалом паровых рубашек сублимационных камер и расположенной между ними теплоизоляционной перегородкой, что в свою очередь снижает удельные затраты энергии и времени обработки.
Диапазон температуры пара 110-230°С зависит от ассортимента, размеров кусков и устанавливается опытным путем (Б.П. Камовников, Л.С. Малков, В.А. Воскобойников. М.: Агропромиздат, 1985 г., с. 229-232, табл. 6-1).
Сущность предлагаемого изобретения, реализованного в «Установке для сублимации крупнокусковых продуктов и кормов», поясняется фиг. - схеме установки для сублимации крупнокусковых продуктов и кормов.
Сублимационная установка содержит две автономно работающие сублимационные камеры 1, 2 (см. фиг.), выполненные с пяти сторон двустенными, с расстоянием между стенками δ, в полости которых циркулирует замкнутая система подогрева, в виде паровой рубашки, соединенной с независимыми подводами пара 3, 4, снабженными задвижками 5, 6. Сублимационные камеры 1, 2, разделенные теплоизоляционной перегородкой 7, имеют теплоизоляционные герметично закрывающиеся двери 8, 9 и вакуум-проводы 10, 11. Внутри сублимационных камер 1, 2 помещаются тележки 12, 13 с противнями, в нижней части сублимационных камер 1, 2 установлены краны 14, 15 для отвода конденсата, а в верхней части краны 16, 17 для выпуска остатков пара из паровых рубашек и их промывки, при этом сами сублимационные камеры 1, 2 покрыты теплоизоляционным материалом 18.
Установка для сублимации крупнокусковых продуктов и кормов работает следующим образом.
Предварительно замороженные в противнях крупнокусковые (разделанная рыба, овощи, фрукты), а также возможно мелкоизмельченные (1,0-10 мм) обрабатываемые материалы помещаются в тележку 12 (фиг.) и загружаются в сублимационную камеру 1, закрывается дверь 8, включается в работу вакуум-привод (на фиг. не показан), а через подвод пара 3, при открытой задвижке 5 в паровую рубашку сублимационной камеры 1 подается пар и сублимационная установка 1 начинает функционировать. Далее подготовленные обрабатываемые материалы помещаются в тележку 13 и загружаются в сублимационную камеру 2, закрывается дверь 9, включается в работу вакуум-привод (на фиг. не показан), а через подвод пара 4, при открытой задвижке 6 в паровую рубашку сублимационной камеры 2 подается пар и сублимационная установка 2 также начинает работу. Происходит сублимация: равномерный нагрев продукта, с испарением влаги в виде замороженных молекул воды, выходящих через вакуум провода 10, 11, а через краны 14, 15 осуществляется отвод конденсата, при открытых кранах 16, 17 в паровых рубашках. При достижении заданной влажности обрабатываемого продукта в сублимационной камере 1 разгрузка производится в следующей последовательности: закрывается задвижка 5 подвода пара 3, отключается вакуум-провод 10, открывается дверь 8, выгружается тележка 12 и осуществляется санитарная обработка сублимационной камеры 1 и промывка паровой рубашки. При этом сублимационная камера 2 продолжает работу в заданном режиме. Затем сублимационная камера 1 загружается новой порцией обрабатываемого материала и включается в работу в вышеизложенной последовательности. По достижении заданной влажности обрабатываемого продукта в сублимационной камере 2 осуществляется ее разгрузка аналогично сублимационной камере 1 и дальнейшая очередная загрузка. За счет попеременной загрузки и разгрузки сублимационных камер 1, 2 сама установка для сублимации крупнокусковых продуктов и кормов работает непрерывно. Вышеизложенный процесс относится к сублимации однотипных продуктов. При обработке продуктов разных видов, размеров и влажности разгрузка в сублимационных камерах осуществляется по мере достижения заданной влажности. Наличие покрытия сублимационных камер 1, 2 теплоизоляционным материалом 18 и разделение их теплоизоляционной перегородкой 7 снижает потери тепла во время работы камер, а также при разгрузке и загрузке.
Таким образом, применение предлагаемого способа сублимации крупнокусковых продуктов и кормов позволяет расширить их ассортимент и размеры частиц (кусков), производить равномерный нагрев обрабатываемых продуктов по всему объему сублимационной камеры, при более полном ее использовании, и снизить удельные затраты энергии и время обработки.
Способ сублимации крупнокусковых продуктов и кормов, включающий нагрев сублимационной камеры, вакуумирование с откачкой воздуха, процесс сушки и отвод конденсата, отличающийся тем, что процесс сублимации проводят в двух автономно работающих сублимационных камерах, изолированных друг от друга перегородкой, к которым с пяти сторон в замкнутую систему подогрева, выполненную в виде паровой рубашки, подводят пар, температуру которого регулируют от 110 до 230°С, при этом разгрузку каждой сублимационной камеры осуществляют по достижении заданной влажности при непрерывной работе установки, а для снижения потерь тепла сублимационные камеры покрывают теплоизоляционным материалом.
