Сублимационная установка непрерывного действия

 

О П И O „-А--H И -Е, ИЗОБРЕТЕ МЯ з вввтВ

Соав Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 21.1У.1969 (ай 1,323047/28-13) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 8.XII.1971

МПК F 26b 15/16

Комитет AO делам иаобретвний и открытий при Совете Министров.

СССР

Ъ ДК 66.047.55 i(088,8) Авторы изобретения

В. П. Ишуков, P. В. Самойлов, В. Ф. Нестеркин, И. И. Кисленко и М. Б. Медовников

Московский экспериментальный консервный завод

3 аявитель

СУБЛИМАЦИОННАЯ УСТАНОВКА НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к области пищевоir промышленности, а именно к устройствам для сушки продуктов методом сублимации.

Известна сублимационная установка непрерывного действия, содержащая горизонтальный туннель с загрузочной, сушильной и разгрузочной камерами, разделенными между собой шлюзовыми затворами, этажерки для размещения лотков с продуктом с встроенными в них греющими элементами, выполненными в виде обогреваемых пустотелых плит; устройство для перемещения этажерок вдоль туннеля, конденсаторы, вакуум-насосы и трубопроводы, соединяющие сушильную камеру с конденсатор а ми.

В предложенной конструкции, с целью создания оптимальных режимов сушки и интенсификации процесса, туннель снабжен дополнительными шлюзовыми затворами, разделяющими сушильную камеру на отдельные зоны, соответствующиие заданным режимам сушки.

Для ускорения отвода паров из сушильной камеры в соединительной трубе каждой ее зоны установлен инфракрасный пароперегреватель.

С целью обеспечения малой тепловой инерции в полости плит греющих элементов помещена проволока, изолированная стекловолокном и свернутая по спирали с переменным шагом. Проволока изготовлена пз материала с большим сопрогпвленпем, например пз нпхром а.

Для повышения надежности в работе и уп5 рощения конструкции устройство для перемещения этажерок вдоль туннеля выполнено пз постоянных магнитов, попарно закрепленных на этажерках, и электромагнитов, закрепленных в верхней части туннеля.

1р С целью удобства в эксплуатации каждый из конденсаторов содержит два концентричпо расположенных цилиндра, установленных так, по между ними ооразуется кольцевое пространство, соединенное с вакуум-насосом н сл)15 жащее для намораживанпя влаги на поверхности внутреннего цилиндра и последующего оттаивания льда. Имеется два сменных цилиндра, поочередно устанавливаемых во внутреннем цилиндре.

2р Один из них предназначен для заполнения смесью сухого льда и спирта, в другом закреплен электропагреватель для нагрева заключенной в него воды.

На фиг. 1 схематично изображена прсдложенная установка; на фиг. 2 — камеры, вид сбоку; на фиг. 3 — разрез по А — А на фпг, 1, совмещенный с разрезом конденсатора, и разрез по Б — Б.

Установка состоит нз пяти камер: загру3р зочной 1, сушильных 2, 3, 4 и разгрузочной 5, 3 разделенпых шлюзовыми затворами 6 — 11.

Шлюзовой затвор представляет собой металлическую коробку 12 с крышкой 18, которые соединены между собой болтами 14. Резиновая прокладка 15 обеспечивает гермети »вость 5 соединения. Внутри коробки помеще»а»лигrl

l6 ШЛIОЗОВОГ О За1 ВОРа> КОТОР11Я С»0«IОЩЬ10 тяг 17 через блоки 18 уравновешивается противовесом 19 — постояпцыч электромагнитом, размещен»ым внутри сскцио»»ого соле- 10

»оида 20. Уравновешивается плита так, 1тобы пебольшой перевес был r: паправлс»ии плиты.

Перемещение ее в сторону огра»ичивас1ся направляющими роликами 21.

В нижнем положении плита притягивается 15 электромагпитами 22 к фланцу камеры, необходимое уплотнеппе создается с»омощыо рези»овой прокладки 2Х Электромагниты 22 имеются только в край»их камерах (и 5.

В камеры помещаются этажерки 24 из 20 цветного металла, в которые вмо»тировапы греющие плиты 25, питаемые током через контактные полозья 26. В полости»лиг помещена изолированная стекловолокном и сверпутая 110 спирали с псремегшым шагом»ро- 25 волока, изготовлепная из материала с большим сопротивлепием, на»ример из»и«рома.

На греющие плиты помещается»одлежащпй сушке продукт, уложенный на сплошные или сетчатые противни 27. Этажерки в камерах 30 подвешиваются»а роликах, скользящих в швеллере 28 прямоугольного сече»ия. Устройство для перемещения этажерок вдоль туrlпеля выполнено из попарпо закрепле»ных»а н»х постояпных магнитов 29 и электромагпи- 35 гов 80, расположе1шых в верх»ей части ту»неля.

BIIe камеры этажерки находятся в подвешенном состоянии на конвейере 81, который имеет приводную и натяжпую станции. 40

Камеры с помощью трубопроводов соеди»яются с двумя копде»саторами 82 фланцами

88. В трубах, идущих от сред»их камер, размещепы пароперегреватели 84 ппфракрас»ого излучения. В трубах, идущих к копденса- 45 торам, установлепы элекгромаг 1итныс затворы 85.

1(о»де»сатор состоит из двух ко»це»трич»о расположенных цплипдров 86, 87. Цилипдр

86, изолированный стекловатой, прижимается 50 к цилиндру 87 через резиновое кольцо посредством флапцевого соедгше»ия. Между цили»драми образуется кольцевое прострапство, соединенное с вакуум-пасосом.

На поверхности цилиндра 86 памсрзает 55 влага, испаряющаяся из продукта; в него вставляются поочередно два смеппь1« цил»11дра 88. Один смеппый цилиндр заполпястся смесью сухого льда и спирта. После помещения такого цилиндра в цилиндр 86, копдспса- 60 тор работает как вымораживатель. В другом сменном цилиндре размещен электро»агрегатель для нагрева залитой в цилиндр воды.

Когда такой сменный цилиндр»омсщается в цилиндр 86, то стенки последнего пагревнкгг- 65 ся и оттаива1от. Для удаления влаги конде»сатОр огключают от вакуумной системы и открывают нижний кран DJ, через который влага стекает в канализацию.

Вакуум в камерах создается с помощь10 масляных форвакуум»ых насосов. Вакуум-»асосы 40 создаюг вакуум в средних камерах

2, 8 и 4. В камере 1 вакуум создается вакуумнасосом 41, в камере 5 — вакуум-цасосоч 42.

Вакууч в камере 5 снимается азотом, »ахоJ,sIiII,H3rся в ОаллOIlе 48.

Управление уста»овкой осуществляется с распределительных щитов, находящихся у кагкдой:(амеры. Для контроля за вакуумом в камерах имеется вакуумметр. Энергия, подаваемая на греющие плиты, контролируется вольтметрами и ампер четрами, а тем»ература греющих плит измеряется термопарами, выводы 01 которых подходят к переключате,«о 44 греющих плит и показывающему приоору 45. 1 смпература продукта измеряется

1акже термопарами. С помощью переключателя 46 осуществляется подъем шлюзовых затворов. 11агрев греющих плит регулируется автотр ансформатором 47.

Морозильный шкаф 48 предназначен для

«рапепия и зачораживания продуктов, подлежащих сушке, сушильно-вакуумный шкаф

49 — для хранения и упаковки готовой продукции.

При сублимационной сушке продуктов из

Irvv удаляются не пары воды, а мелкие кристаллы, которые диффупдируют в прострацс1ио камеры, а затем в виде диффузионного потока переходят в трубы, соедипяющие камеру с копденсатором. Проходя по трубе, кристаллы огибают ко»успую часть инфракраспого парош"регревателя 84. Благодаря тому, что конуспая часть пароперегревателя выполнена из етеплопроводного материала, на »ей не происходит превращения кристаллов в воду. При попадании кристаллов »а греющий элемент пароперегревателя кристаллы соприкасаются с пагретой до 500 — 600 С поверхностью и движутся дальше в виде отдельных молекул воды. Обратному движепию паров в камеру препятствует инфракрасное

»злу rerlrre греющего элемента самого пароперегревател я.

Сублимациош1ая установка работает слсду1ощим образом.

Свежезаморои(енные продукты на противпях помещают в морозильный шкаф 48. Из шкафа противни укладывают на греющие плиты этажерок, подвешенных на копвейере

81. В продукт в случае необходимости вводят термопары и устанавливают их на различных

;porIrrsl«.

Плита 16 шлюзового затвора с помощью электромагпигов 22 притягивается к фланцу сушпльпой камеры 2, затем снимается вакуум в загрузo»1ой камере 1, после этого открывается ш Ilorr0130FI TDop 6 и снятая с конвейера этажерка с продуктом помещается в камеру (. Шлюзовой затвор 6 закрывают, вкл1о315887

65 чают электромагниты 22 этого затвора, и «амера герметизируется. С помощью вакуум-насоса 41 создается вакуум. По достижении заданной величины вакуума включают электромагниты 22 в затворах б и 7 и во всех пяти камерах устанавливают одинаковое давление около 1 лм рт. ст. Вакуум-насос 41 отключается.

После того как в камерах 2, 8, 4 закончится режим сушки, открывают шлюзовые затворы 7, 8, 9, 10 с помощью переключателей 46, имеющихся на щитах камер 2, 8, 4. В результате создается возможность перемещения этажерок из одной камеры в другую.

Для перемещения этажерок с по гощьго переключателя последовательно включают электромагниты 80. Под действием их магнитного поля перемещаготся постоянные магниты 29, которые и увлекают за собой этажерки с продуктом. После выключения электромагнитов

22 под действием силы тяжести плиты затвопов опускаются и закрывают вход в камеры.

Из камеры 2 этажерка перемещается последовательно в камеры 8, 4, 5.

Для сушки продукта из замороженного состояния к камере 2 подключают греющие плиты 25. В этом случае температупа продукта должна быть от — 20 до — 10 С, температура греющих плит от + 80 до -г-100 С. Время сушки зависит от физико-химических свойств продукта и составляет около 2 час.

В камере 8 темпепатура продукта должгга быть от — 10 до 0 С, температура греющих плит от + 40 до -+ 10 С. Здесь всю замороженную влагу удаляют, не размораживая ее интенсивным подводом тепла, чтобы температура продукта не превышала 0 С. Обычно процесс длится 2 час, в начале второго часа нагрев полностью выключают. Режимы сушки контролируются по приборам.

В камере 4 температупа продукта с 0 С повышается до +40 — +50 С. В этой камере осуществляется тепловая досушка продукта до требуемой влажности. Температура греющих плит достигает +50 С.

В разгрузочной камере 5 продукт выдерживается около часа, содержание влаги выравнивается по всей массе, случайно не высушенные зоны досушиваются без нагрева. По истечении часа с помощью электромагнитов 22 камеры 4 плита 16 притягивается к фланцу камеры 5, из баллона 48 азот подается в камеру, где давление выравнивается до атмосферного. Открывается шлюзовой затвор 11, и этажерка с высушенным продуктом извлекается из камеры, заводится на конвейер 8! и разгружается. Затем затвор 11 вновь опускается, плита затвора с помощью электромагнитов притягивается к фланцу камеры 5 и включается вакуум-насос 42. По дости>кении леобходимого вакуума в камере отключаются электромагниты 22, и камера вновь готова к приему следующей этажерки с продуктом.

Высушенный продукт укладывается в большие герметически закрытые емкости, которые помещаются в шкаф 49. Пустые этажерки возвращаются к загрузочной камере 1.

Испарившаяся влага удаляется с помощью конденсаторов и вакуум-насосов. Перед сушкой в один из сменных цилиндров загружают сухой лед, а затем наливают незамерзающуго жидкость (спирт, ацетон, толуол и др.). Полученная смесь имеет температуру около — 70 С. Когда сменный цилиндр 88 с этой смесью помещают в один из конденсаторов, то па поверхности цилиндра 86 оседают пары испаряющейся жидкости, а неконденсируемые газы откачиваются вакуум-насосом 40. Когда па одном из конденсаторов наморозится достаточно льда, цгглиндр 88 со смесью сухого льда и спирта переносят во второй конденсатов, где выдерживают 20 — 30 лгин. Прп этом второй конденсатор подключают к вакуумной системе, а первый отключают.

Затем в первый коггденсатор вводят второй сменный цилиндр, наполненный горячей водой. Под действием тепла намороженная глага в цилиндре 86 конденсатора размораживается и сливается через кран 89. Сменные цилиндры переносят пз одного конденсатора в другой с помощьго электрического тельфера, передвигающегося по швеллеру. С помощью этого тельфера можно переносить и сухой лед для загрузки конденсаторов.

Предмет изобретения

1. Сублимационная установка непрерывного действия, содержащая горизонтальный туннель с загрузочной, сушильной и разгрузочной камерами, разделеннымп между собой шлюзовыми затворами, этажерки для размещения лотков с продуктом с встроенными в пих греющими элементами, выполненными в виде обогреваемых пустотелых плит, устройсгво для перемещения этажерок вдоль туннеля, конденсаторы, вакуум-насосы и трубопроводы, соедггпягощие сушильную камеру с конденсаторами, отлпчаюгг1аяся тем, что, с цельго создания оптимальных режимов сушки и интенсификации процесса, туннель снабжен дополнительнымп шлюзовыми затворами, установленными в сушильной камере и служащими для ее разделения на отдельные зоны, соответствующие заданным режимам сушки.

2. Установка ITo п. 1, отличагощаяся тем, что, с целью ускорения отвода паров из суши,ьной камеры, в соединительной трубе каждой ее зоны установлен инфракрасный паропепегреватель.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, гто, с целью обеспечения малой тепловой инерции, в полости плит греющих элементов установлена изолированная стекловолокном и свернутая по спирали с переменным шагом, проволока пз материала с большим сопротивлением, например пз нихрома.

4. Установка по п. 1, отгичающаяся тем, что, с целью повышения надежности в раооте и упрощения конструкции, устройство для

315887 перемещения этажерок вдоль туннеля состоит из постоянных магнитов, попарно закрепленных на этажерках, и электромагнитов, закрепленных в верхней части туннеля.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, ч=.о, с целью удобства в эксплуатации, каждый из конденсаторов содержит два концептричпо расположенных цилиндра, установлении|к с образованием между ними кольцевого пространства, соединенного с вакуум-насосом и служащего для намораживания влаги на поверхности внутреннего цилиндра и последующего оттаивания льда, и два сменных цилиндра, поочередно устанавливаемых во внутреннем цилиндре, один из которых слу>кит для заполнения смесью сухого льда и спирта, а в другом закреплен электронагреватель для нагрева заливаемой воды, 315887

Фиг..т

Составитель С. Могилевский

Редактор Н. П. Белявская Техред Е. Борисова Корректоры: Т. А. Китаева и Т. А. Бабакина

Заказ 3410/15 Изд. № 1428 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2