сушилка инфракрасная

Формула изобретения

Сушилка инфракрасная для обезвоживания высоковлажных материалов, включающая сушильную камеру, в которую вставляются два сетчатых поддона с высушиваемым материалом, два ИК-излучателя, вентилятор и блок автоматического регулирования, а в задней стенке корпуса предусмотрены входные отверстия для подачи воздуха и выходные верхние отверстия и нижняя щель для удаления его вместе с испаренной влагой, отличающаяся тем, что в сушильной камере между сетчатыми поддонами установлен датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования, имеющим задатчик установки предельной температуры нагрева, при этом сетчатые поддоны вставляются вверху и внизу сушильной камеры, а каждый ИК-излучатель установлен в специальном профиле боковых отражателей на равных расстояниях от сетчатых поддонов.

Описание изобретения к патенту

Сушилка предназначена для обезвоживания (сушки) влагосодержащих материалов, таких, как овощи, корнеплоды, фрукты, ягоды, зелень, грибы, мясо. Измельченный материал раскладывают на двух сетчатых поддонах, которые вставляют в сушильную камеру. В сушильной камере между сетчатыми поддонами установлены: датчик температуры, соединенный с блоком автоматического управления процессом сушки, в котором имеется задатчик предельной температуры и времени сушки, два инфракрасных (ИК) излучателя, расположенных в специальном профиле боковых стенок каждый, причем внутренние поверхности стенок и поддон для просыпей выполнены из материала, имеющего высокую отражательную способность.

Техническим результатом изобретения являются: возможность создания равномерного энергетического поля одновременно на двух сетчатых поддонах с материалом, предохранения поверхности ИК-излучателей от пылевидных просыпей, поглощающих энергию излучения, и автоматического регулирования процесса сушки.

Изобретение относится к устройствам для сушки высоковлажных материалов, таких как овощи, фрукты, ягоды, огородная и дикорастущая зелень, грибы, мясо и т.д.

Известны сушилки конвейерные для сушки картофеля, овощей, фруктов и другого растительного сырья, в которых материал подвергается воздействию нагретого газообразного теплоносителя (Установки для сушки пищевых продуктов. М.А.Гришин, В.И.Атанезевич, Ю.Г.Семенов. - Агропромиздат, 1989, с.114-121). Недостатком таких сушилок является то, что поглощение теплоты происходит наружной поверхностью материала, а внутри его влага долго сохраняется. Это приводит к значительным потерям теплоты (энергии), низкому качеству продукта.

Известна также радиационная сушилка для растительных пищевых продуктов по патенту РФ RU 2034489 С1, 6 А 23 В 7/02, F 26 В 3/30, 10.05.95, Бюл.№13, имеющая корпус, внутри которого размещены лотки для высушиваемого сырья, радиационные ИК-излучатели средней области спектра, различного конструктивного исполнения отражатели, щели для прохода воздуха снизу вверх сушилки.

Недостатками известной сушилки являются: расположение ИК-излучателей под и над лотками, что с учетом определенного расстояния между самими ИК-излучателями и ИК-излучателями и лотками не обеспечивает равномерного распределения энергии излучения по площади лотка. Энергия ИК-излучения средней области спектра поглощается в основном поверхностью высушиваемого материала, и чтобы не допустить его растрескивание и деформацию, ухудшающие качество готового продукта, приходится уменьшать количество подводимой энергии, что снижает интенсивность сушки и ухудшает экономические и временные показатели процесса. Ухудшает эти же показатели и непрерывный подвод энергии ИК-излучения, что создает в поверхностном и приповерхностном слоях высушиваемого материала, особенно напротив ИК-излучателей, градиент температур, направленный внутрь нарезанного кусочками продукта. Это препятствует тепломассопереносу, то есть ухудшает условия перемещения влаги из внутренних слоев к внешним.

Наиболее близким к предлагаемой сушилке является устройство по авторскому свидетельству СССР №1513352, МПК Е 26 В 3/30, 1986 г. Устройство включает сушильный шкаф с вставленным в него поддоном для высушиваемого материала, с обеих сторон которого расположены ИК-излучатели и вентиляторы.

ИК-излучатели осуществляют интенсивную сушку материала на первой стадии и досушивание с пониженной на 50% интенсивностью облучения на второй стадии с изменением интенсивности облучения сторон, после чего осуществляется досушка материала.

Недостатками известного устройства являются: оседание мелких частиц материала, просыпающихся с поддона, и капель влаги на поверхность ИК-излучателей, что приводит со временем к ухудшению их энергетических характеристик (или может быть лучше будет интенсивности облучения), неравномерность поля ИК-облучения по поверхности материала, т.к. на кратчайшем растоянии по перпендикуляру от ИК-излучателя к поддону она выше, чем на краях поддона, понижение интенсивности облучения на 50% по стадиям осуществляется по времени, но для разных материалов продолжительность стадий различна и зависит от начальной влажности, неравномерный обдув вентиляторами поддона приводит к разной скорости сушки материала.

Цель изобретения - стабильность энергетических характеристик ИК-излучения, исключение попадания мелких (пылевидных) частиц материала и капель влаги на поверхности ИК-излучателей, создание равномерного облучения по поверхности материала, обеспечение равных условий обдува высушиваемого материала на разных поддонах, автоматическое регулирование процесса сушки различных материалов.

Цель достигается тем, что в сушилке инфракрасной для обезвоживания высоковлажных материалов, включающей сушильную камеру, в которую вставляются два сетчатых поддона с высушиваемым материалом, два ИК-излучателя, вентилятор и блок автоматического регулирования, а в задней стенке корпуса предусмотрены входные отверстия для подачи воздуха и выходные верхние отверстия и нижняя щель для удаления его вместе с испаренной влагой, согласно изобретению в сушильной камере между сетчатыми поддонами установлен датчик температуры, соединенный с блоком автоматического регулирования, имеющим задатчик установки предельной температуры нагрева, при этом сетчатые поддоны вставляются в верху и в низу сушильной камеры, а каждый ИК-излучатель установлен в специальном профиле боковых отражателей на равных расстояниях от сетчатых поддонов.

На фиг.1 представлен поперечный разрез сушилки по А-А на фиг.2; на фиг.2 - продольный разрез сушилки.

Сушилка инфракрасная для обезвоживания высоковлажных материалов состоит из корпуса 1 с верхним и нижним прямоугольными отверстиями 2, образующими сушильную камеру, боковых стенок 3, 4 со специальным профилем 5, передней стенки 6, сетчатых поддонов 7, крышки 8, поддона сбора просыпей 9, двух ИК-излучателей 10, установленных в специальном профиле 5, задней стенки 11, вентилятора 12, блока автоматического регулирования процесса сушки 13. На передней стенке 6 на равном удалении от боковых стенок 3, 4 и сетчатых поддонов 7 установлен датчик температуры 14, соединенный с блоком 13, к которому подключен также задатчик 15 установки предельной температуры нагрева, ограничивающий температуру в сушильной камере, при которой ИК излучатели работают в импульсном режиме.

Для подачи воздуха в задней стенке 11, напротив вентилятора 12, выполнены входные отверстия 16, для прохода воздуха в боковой стенке 4 сделан паз 17, в передней стенке 6 выполнены в виде перфорации отверстия 18, для выхода воздуха в верхней части задней стенки 11, напротив верхнего сетчатого поддона, сделаны выходные верхние отверстия 19, а нижняя кромка задней стенки 11 с поддоном сбора просыпей 9 образуют нижнюю щель 20 напротив нижнего сетчатого поддона 7 для удаления воздуха вместе с испаренной влагой.

Сушилка работает следующим образом. Сетчатые поддоны 7 загружаются измельченным высушиваемым материалом и вставляются в сушильную камеру через прямоугольные отверстия 2 в корпусе 1 по направляющим боковых стенок 3, 4. Задатчиком 15 устанавливается предельная для данного вида высушиваемого материала температура. Включаются ИК-излучатели 10 и вентилятор 12. Материал, находящийся на сетчатых поддонах, облучается прямыми и отраженными от специального профиля боковых стенок лучами, пока температура в камере не достигнет предельно установленной. Для каждого вида материала эта температура определяется экспериментально.

После достижения предельно установленной температуры сушки ИК-излучатели отключаются и переводятся в режим импульсного включения. Продолжительности импульсного включения и паузы соотносятся как 1:1, 1:2, 1:3 и зависят от вида материала и установленной задатчиком предельной температуры в сушильной камере. Испаренная влага в смеси с воздухом, продуваемым через измельченный материал, удаляется наружу через пазы 19 в задней стенке и щель 20.

По окончании процесса сушки блок автоматического регулирования отключает ИК-излучатели и вентилятор, а сушилка загружается новой партией материала.

Предложенная сушилка позволяет за счет установки ИК-излучателей в специальных отражателях боковых стенок исключить потери энергии из-за попадания на наружную поверхность излучателей пылевидных просыпей материала и капель влаги, снизить энергоемкость процесса за счет использования энергии отраженных лучей, перенесенной на два сетчатых поддона, улучшить качество продукта за счет равномерности распределения облучения, образованной специальными отражателями, снизить энергозатраты за счет автоматического поддержания соотношения импульса и паузы для каждого вида продукта.