гелиосушилка

Формула изобретения

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, отличающаяся тем, что 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.

Описание изобретения к патенту

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

Известна гелиосушилка (см. PulggallJ., Tiguert A. The building and use of a performance model for a solar dryer - Drying Technology, 1986, vol. 4 4, p. 555-581), содержащая вертикальную сушильную камеру с теплоизолирующими стенками, основанием и перфорированным дном, крышку с вытяжной трубой, солнечный нагреватель, связанный каналом с поддонным пространством, аккумуляторы тепловой энергии, расположенные в поддонном пространстве, направляющие в сушильной камере для размещения приспособлений с продуктом.

Недостатком является невысокая производительность и качество сушки из-за неэффективного использования солнечной энергии.

Известна гелиосушилка (см. а.с. 1671230, М.кл. А 23 В 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.

Технической задачей предлагаемого изобретения является улучшение качества осушки и увеличение производительности установки за счет более полного использования тепловой энергии нагреваемого воздуха в основном и дополнительном солнечных нагревателях путем устранения застойных зон, возникающих в процессе тепломассообмена в данных устройствах.

Технический результат достигается тем, что в гелиосушилке, содержащей 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, согласно изобретению на внутренней нижней поверхности солнечного нагревателя выполнены винтообразные канавки, продольно расположенные от входного его отверстия до канала, связанного с поддонным пространством, а на нижней внутренней поверхности стенки каждого дополнительного нагревателя выполнены канавки в виде концентрических окружностей.

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.

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 2 расположены дополнительные солнечные нагреватели воздуха 14, каждый из которых состоит из камеры нагрева 15 и размещенного внутри нее вертикального светопоглащающего 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.

Гелиосушилка работает следующим образом.

После загрузки сушильной камеры 1 элементы 13 посредством тяги 18 устанавливаются в оптимальное положение, определяемое углом стояния Солнца над горизонтом. Воздух, поступающий через отверстие 13 в солнечный нагреватель 9, повышая свою температуру в результате разности плотностей слоев воздуха, контактирующих с материалом солнечного нагревателя, перемещается 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 22 перекрывает приточный канал 21. Аккумуляторы 8 отдают накопленное за день тепло высушенному продукту в камере 1.

Оригинальность технического решения заключается в поддержании оптимального тепломассообменного процесса сушки путем равномерного прогрева воздуха как в основном солнечном нагревателе, так и в дополнительных солнечных нагревателях, что достигается устранением застойных зон нагрева. В результате обеспечивается повышение производительности установки и улучшение качества сушки.