Комбинированная гелиосушилка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1281844 3(2 504 г ГОС ПО ОБРЕТЕН ПИСАН ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ил; ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт плодоовощного хозяйства и Научно-исследовательскаялаборатория оборудования чайной промышленности НПО Чайпром(57) Изобретение относится к сушильнойтехнике, осуществляющей сушку обрабатываемого материала конвективным, кондуктивным и радиационным способами одновременно или раздельно, и может найтиприменение в сельском хозяйстве для сушкиразличных сельскохозяйственных продуктов,в чайной, пищевой, химической и др. отраслях промышленности. Цель изобрете -ния - интенсификация процесса сушки иповышение качества. Транспортер 4 выполнен перфорированным и трехзонным с различной формой перфорации в зонах. Они отделены одна от другой продольными вертикальными светоотражаюшими перегородками 8, установленными с зазором над транспортером 4 и в контакте с прозрачным покрытием нагревателя 19. Его светопоглощающая поверхность выполнена в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты, между ветвями которой установлен тепловой аккумулятор. Кол-во тепла, подводимого к высушиваемому материалу, регулируется с помощью изменения угла наклона корпуса нагревателя, снабженного по периметру шарнирно закрепленными плоскими отражателями 50, а также с помощью защитных экранов, выполненных в виде сворачивающихся в рулон шторок 53, сФ Часть отработанного воздуха может быть направлена на рециркуляциию через патру- ф/ бок 26, подсоединенный к патрубку солнеч- ъюГ ного нагревателя с помощью гибкого воздуходува 29. В ночное время шторы 53 и отражатели 50, покрытые с внутренней сто- ф роны слоем теплоизоляции, закрываются, что резко снижает конвективные и радиационные потери. Сушка осуществляется за счет тепла, выделяемого нагревателем 19 00 и тепловыми аккумуляторами. 4 з. п. ф-лы, ьм 6Комбинированная гелиосушилка с предварительным нагревом воздуха состоит из загрузочного транспортера 1 для загрузки обрабатываемого материала в загрузочный бункер 2 с питателем 3, перфорированного транспортера 4 в виде теплопроводящей подвижной ленты для перемещения высушиваемого материала, охватывающей ведущий и ведомый валики 5 и 6, размещенные в солнечной сушильной камере 7 и расположенные в горизонтальной плоскости. При этом транспортер 4 разделен продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8 на три зоны с различной формой перфорации: на среднюю перфорированную зону 9 и боковые зоны 10, которым с наружной стороны придана ячеистая структура (перфорация). На фиг. 3 показаны три возможных варианта конструктивного выполнения ячеистой структуры (узла 1 на фиг. 2) . Здесь шипы 11, изготовленные из теплопроводящего материала, вертикально закреплены на транспортере 4 и находятся с ним в достаточно плотном тепловом контакте. Этого можно достичь если, например, транспортер 4 проткнуть шипами 11, а закрепленные концы шипов 11 зачеканить и приварить 35 40 45 50 55 Изобретение относится к сушильной технике, использующей солнечную энергию, в частности к комбинированным гелиосушилкам, осуществляющим сушку обрабатываемого материала конвективным, кондуктивным и радиационным способами одновременно или раздельно, и может найти применение в сельском хозяйстве для сушки различных сельскохозяйственных продуктов, в чайной промышленности для искусственного завяливания зеленого чайного листа при производстве черного байхового чая, термической обработки зеленого чайного листа (обжарки) при производстве зеленого байхового чая и подсушки или сушки чая (черного или зеленого), табачных листьев и овощей, у которых свободной частью являются листья (зелень, сельдерей, капуста белокачанная). Изобретение может быть использовано также в пищевой, химической, и других отраслях промышленности.Целью изобретения является интенсификация процесса сушки и повышение качества.На фиг. 1 изображена солнечная сушильная камера комбинированной гелиосушилки с предварительным нагревом воздуха, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1; на фиг, 3 - узел 1 на фиг. 2 (три возможных варианта конструктивного выполнения перфорации); на фиг, 4 солнечный нагреватель комбинированной гелиосушилки с предварительным нагревом воздуха, продольный разрез; на фиг. 5 разрез Б - Б на фиг. 4; на фиг. 6 - узел 11 на фиг. 5. 5 10 5 20 25 30 к ленте транспортера 4. На шипах 11 закреплены поперечные пластины 12, синусоидально гофрированные (волнистые) полоски 13 или попеременно поперечные и гофрированные пластины 14 и 15. Элементы 12 - 15, образующие ячейки, рекомендуется выполнять из тонколистового теплопроводящего материала, например из металлической (алюминиевой, медной или латунной) фольги, и обеспечить хороший тепловой контакт между шипами 11 и элементами 12 - 15 с помощью пайки или точечной сварки. При этом боковые зоны 10, которым с наружной стороны придана ячеистая структура, окрашены в черный цвет. Вертикально установленные светоотражающие перегородки 8 концами крепятся на корпусе 16 солнечной сушильной камеры 7 так, что нижние кромки перегородок 8 с лентой транспортера 4 образуют минимально допустимые зазоры (не показаны). Ниже солнечной сушильной камеры 7 установлен вентилятор 17, нагнетающая сторона которого сообщается с корпусом 16 через прямоугольный диффузор 18 и продольные прямоугольное отверстие (не показано), выполненное в днище корпуса 16 прямо под перфорированной зоной 9 транспортера 4. В нижней части диффузора 18 размещены дублирующий нагреватель 19 и патрубок 20 для пневмоочистки, снабженный регулирующими шиберами 21, К днищу корпуса 16 у конца перфорированной зоны 9 подвешено разгрузочное приспособление 22, выполненное в виде рукава, например матерчатого, под которым установлен разгрузочный бункер 23 с опорожняющим механизмом 24. К верхней части корпуса 16 солнечной сушильной камеры 7 подсоединены патрубок 25 для выброса отработанного воздуха в атмосферу и патрубок 26 для частичной рециркуляции отработанного воздуха после его догрева в солнечном нагревателе 27. Патрубки 25 и 26 снабжены регулирующими заслонками 28 (фиг,- 3) .Корпус солнечного нагревателя 27 сообщается с верхней частью солнечной сушильной камеры 7 посредством гибкого воздуховода 29, соединяющего патрубок 26 для частичной рециркуляции отработанного в солнечной сушильной камере 7 воздуха с патрубком 30 для ввода части догреваемого отработанного воздуха в солнечный нагреватель 27. Всасывающая сторона вентилятора 17 сообщается с корпусом солнечного нагревателя 27 одним или двумя гибкими воздуховодами 31 в зависимости от того, какой применяется вентилятор 17 - одностороннего или двухстороннего всасывания. Гибкие теплоизолируемые воздуховоды 29 и 31 образованы расположенными одна в другой эластичными оболочками 32 (фиг. 5), между которыми выполнены спиралеобразные каналы, наполненные необходимой средой. С целью упрощения технологии изготовления воздуховодов 29 и 31 каналы рекомендуется заменить спирально навитым гибким шлангом 33, образующим между эластичными оболочками 32 один или несколько слоев спирали, а шаг между соседними витками шланга 33 поддерживать с помощью дистанционного приспособления в виде ниток 34, например синтетических (узел 11 на фиг. 6). Эластицые оболочки 32 могут быть образованы и пленочным материалом, обтягивающим несущую архгтуру в виде проволочного каркаса (не показан). Корпус нагревателя 27 снабжен патрубком 35 для всасывация атмосферного воздуха. В патрубке 35 установлена регулирующая заслонка 28. Внутри корпуса солнечного нагревателя 27 размещена свстопоглошающая повеохность, выполненная в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты 36, изготовленной из эластичного теплопроводяшего материала. Лента 36 охватьвает ведущий и ведомый валики 37 и 38, размещенные в корпусе нагревателя 27, с наружной поверхности снабжеця поперечными выступами 39 и зачернена. Гри этом относительный цаг между выступами 39 - - /К = 12-14, где- расстояние между выступами 39 цо ходу движения нягрсваемого воздуха; о - высота выстрелов 39, обеспечивает повышение теплоотдачц в 3 - 4 раза. Кроме того, в ленте 36 выдавлена профилированная чешуеобразная перфорация 40, а между ветвями ленты 36 размецены компактные тепловые аккумуляторы 41 фазового превращения (парафина, различных солей и т.п.). Корпус нагревателя 27 снабжен опорными стойками 42 и 43, выполненными в виде рам, посредством козорых корпус нагревателя 27 смонтирован на платформе 44 с колесами 45. Причем стойки 43 снабжены механизмом 46 регулирования высо. ы: цоперечной планкой 47 для придания стойкам 43 дополнительной жесткости и устойчивости. На платформе 44 смонтирован электропрцвод 48 для передачи вращения ведущем; валу 37 (фиг. 4 и 5).Корпус 16 сушильной камеры и корпус нагревателя 27 с нижней и торцовых сторо. изолированы слоем тепловой изоляции (не показан), а сверху - прозрачным покрытием 49. При этом прозрачное покрытие 49 сушильной камеры 7 подпирается продольными вертикальными светоотражающими перегородками 8. По периметру корпуса солнечного нагревателя 27 шарнирно закреплены откидные плоские отражатели 50, покрытые с внутренней стороны слоем 51 теплоизоляции и снабженные приспособлениями 52 фиксирования отражателей 50 под любым углом наклона относительно потока солнечной радиации. Корпус 16 су 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 шильной камеры и нагревателя снабжены защитными экранами, выполненными в виде сварачиваюшихся в рулон шторок 53, регулирующих приток радиационного тепла солнца к лицевой теплопоглощающей поверхности ленты 36 и к отдельным зонам 9 и 10 транспортера 4. В корпусе 16 сушильной камеры 7 между верхней и нижней ветвями боковых зон 10 которым с наружной стороны придана ячеистая структура, вмонтированы источники теплового излучения с отражателями (не показаны), направленными к верхней ветви боковых зон 10.Комбинированная гелиосушилка работает следующим образом.Регулированием высоты стоек 43 с помощью механизма 46 и вращением платформы 44 на колесах 45 вокруг вертикальной оси корпус нагревателя 27 ориентируется ца солнце. Откидные плоские отражатели 50 устанавливаются под таким углом цаклоця относительно прямой солнечной радиации, которой обеспечивает максимальную концентрацию радиационного потока солнечного тепла, падающего ца трансиртер 4 и ленту 36, размещенные соответственно в корпусе 16 сушильной камеры 7 ц в корпусе солнечного нагревателя 27. Г 1 ри необходимости с помощью шторок 53 до определенной степени уменьшается приток радиационного тепла солцця к ленте 36 солнечного цагрсватсл: "7, я также к средней и ооковым зонам 9 и 10 т;.яцспортсря 4 с) шцльной камеры 7.Атмосферный о:ду;..:;с",:ц 1 вкорпус солнечного царгця., ". 7 ;рез патрубок Зо. охвс цжцкю, я загем верхгцоо ветви транс.ю 1 т ргой лсцты 36, цяротой за счет цс.г.ссого е 0 радиационного теля схцця. Воздух, нагретый от транспортерцой ленты 36 ппоходит через чешуеобразную перфоряпцго 4, со всех сторон обдувает тепловые як:; и.,;цторы 41, тем самым нагревая цх. , цо;даст корпус нагревателя 27 через иту пе 1 я. дсоедцненные к вентилятору 17 о ре.:ством гибких воздуховодов 3. Горячй г:здх х, всасываемый вентиляором 17 из корпуса нагревателя 27,:.я: цстястся через дффзор 18 цод срсдшцо цсрфорцровацую зону 9.",;-.спортсря 4. ро,упяетс через перфо яц,ю ццж.сйе;хцсй ветвей средней зоны 9 транспортерац ц: . -пает в солнечную сушильную камеру 7. ;.;,.; ст отмстить, что температура нагревасмого о:, олцца воздуха дополнительно повышается в осцоьцом за счет его трения с подвижной тр,.цо 1 тной лентой 36, снабженной поперечнь: ц, цыстхц гми 39Пола га ць и:;цясм го материала вз;грузны Р, :. . и " осугцествляется загр" зочцым тГ цсте ром 1. Высушиваемый ;торяг цз б. цк;2 равномерно постуцяс; в; цгп.ную камеру 7 с помощью пи 12818445 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В течение ночи или ири отсутствии достаточно интенсивной прямой и рассеяной солнечной радиации гелиосушилка работает следующим образом.Закрываются защитные шторс 53 и откидные плоские отражатели 50, покрытые тателя 3 и образует слой одинаковой толщины, покрывающий среднюю перфорированную зону 9 транспортера 4. Горячим воздухом, проходящим сквозь слой высушиваемого материала, производится коцвективная сушка. Отработанный же воздух частично или полностью выбрасывается в атмосферу через патрубок 25. Часть отработанного воздуха может быть направлена на рециркуляцию через патрубок 26, подсоединенный к патрубку 30 солнечного нагревателя 27 с помощью гибкого воздуховода 29. Кроме конвективной сушки производится и радиационная сушка обрабатываемого материала посредством прямой и отраженной от отражателей 50 и вертикальных светоотражающих перегородок 8 солнечной радиации, сконцентрированный поток которой поступает н сушильную камеру 7 через прозрачное покрытие 49 корпуса 16 сушильной камеры. Сконцентрированный поток тепла солнечной радиации нагревает и зачерненную лицевую поверхность боковых зон 10 с ячеистой структурой. Тепло, кондуктивно распространяющееся от боковых зон 10 к средней перфорированной зоне 9 транспортера 4, нагревает слой высушиваемого материала с нижней стороны, осуществляя таким образом, контактную сушку. Потенциал сушки регулируется соответствующим изменением количества и температуры сушащего воздуха, толщины слоя высушивасмого материала и скорости движения транспортера 1 посредством вариатора скоростейсистемы ступенчатых шкивов (не показано). Количество тепла, подводимого к высушиваемому материалу, регулируется с помощю изменения угла наклона корпуса солне свого нагревателя 27 и откидных плоских сс гража гелей 50 относительно потока тепла солнечной радиации, а также с помощью заигитиых экранов 53, выполненных в виде снорачиии;шихся н рулон шторок. Высушени:й материал удаляется из солнечной суисилиой камеры 7 через разгрузочное присиос.облсние 22, выполненное в виде рукава, и иослс. заполнения разгрузочного бункера 23 оггорожцяю;цим механизмом 24 выгружается В ниде готового продукта или предварительно подсушенного материала, требующего окончательной досушки, в солнечной сусиильцой камере , что производится возвра щецис. м иодсуии нного материал ц обратно в загрузочный бункер 2, откуда недосушецный материал поступает В солнечную сушильную камеру 7, где повторно подвергается просушиванию. с внутренней стороны слоем 5 тепловой изоляции, что резко снижает конвективные и радиационные теплопотери, Включаются дублирующий нагреватель 19 и источники теплового излучения (не показаны), вмонтированные в корпусе 16 солнечной сушильной камеры 7 между верхней и нижней ветвями транспортера 4, В данном режиме работы конвективная сушка обрабатываемого материала происходит посредством суша- щего воздуха, нагретого за счет тепла, выделяемого дублирующим нагревателем 19 и тепловыми аккумуляторами 41 при изменении агрегатного состояния заполняющего их рабочего вещества (затвердения расплавленного парафина, различных солей и т.п.), контактная сушка - за счет радиационного тепла источников теплового излучения, а радиационная сушка не имеет места. С целью снижения тепловой инерции аккумуляторов 41 рекомендуется снабдить их оребрением и сквозными отверстиями (не показаны) для прохождения через них нагреваемого воздуха,Интенсификация процессов тепло- и массообмена между сушащим воздухом и сыпучим высушиваемым материалом может быть достигнута сообщением транспортеру 4 вертикальных колебаний посредством ведущего и ведомого валиков 5 и 6, вследствие чего процесс сушки протекает в виброкипящем слое сыпучего нысушиваемого материала. Для того, чтобы существенно увеличить производительност: иредлаг немой гелиосушилки рекомендуется исползоать метод пневматического ворошения сыпучего высушиваемого материала, требуемый для своего ос лцестнлеция несложное иереоборудов;и ининого сушильного устрой.тва, закл .л сес следующем: сод срсдней иерцк 1:.романной зоной 9 транс пор г, ра 4 устанав Виаот соила (ие соказан.,1 эаз равнинающие поток горячего, а гсс го ВОЗдука И СОВЕрШаЮщИЕ ВОЗ- Ос т- пательцое движение вдол зо , .: роги осуществить мехаци с",.:;и рс" ешсиие сыпучего: ь. ушивас мо: :; риала с помощью нрагг:иог сгск ц Вороисителя (це показан), установи и;гц и; д едцей перфорировагглои зо; с:.", 9 трансси:тица 4 ца входе соли;чио .", иил гцсп", к. "ры 7. Г 1 ргдЛВ ае Лцц ХгцОС, ИЛКВ С ИрЕдВЗРИ ЕЛЬЦЫМ ИИГВВИМЬ ЛЪХ В СО НЕГОМ цагреател=котор . у ири шиа возможиость слежения за солнцем, об;сиечивае- Вьн.окоэффективное исиользоиие тси., а солнечной радиации дли с ;:,сстнлси иеирерьсвного и ицтс сг 1 и., )онац:о процесса сушки. Крс.м,;, с .Вждьсй ,сиоцецт процесса (кон Веки,. . рил за гцоццая и конДУКТИВНа СХЗИК , .РаЛЯЕ 4 (ВРАЧ ЦЮ ИЛИ автомати сс гни), г.о гюзгсоляет поньси-.ь качество продукции,К достоинствам данной гелиосушилки следует отнести и возможность успешного использования средней зоны транспортера, нагреваемой от боковых зон, в качестве жаровни для осуществления китайского способа поджарки зеленого байхового чая, а также предварительная термическая обработка зеленого чайного листа китайским способом позволяет получить продукт высокого качества.Формула изобретения1. Комбинированная гелиосушилка с предварительным нагревом воздуха, содержащая солнечную сушильную камеру с транспортером внутри для перемещения высушиваемого материала от загрузочного бункера к разгрузочному и солнечный нагреватель со светопоглощающей поверхностью и прозрачным покрытием, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса сушки и повышения качества, транспортер выполнен перфорированным и трехзонным с различной формой перфорации в зонах, которые отделены одна от другой продольными вертикальными светоотражающими перегородками, установленными с зазором над транспортером и в контакте с прозрачным покрытием нагревателя, светопоглощающая поверхность которого выполнена в виде замкнутой перфорированной транспортерной ленты, а между ветвями последней дополнительно установлен тепловой аккумулятор.2. Гелиосушилка по и. 1, отличающаяся 1 О тем, что нагреватель по периметру снабженшарнирно закрепленными плоскими отражателями, покрытыми с внутренней стороны слоем теплоизоляции.3. Гелиосушилка по п. 1, отличающаяся 15 тем, что нагреватель и каждая зона транспортера снабжены защитными экранами в виде сворачивающихся в рулон шторок.4. Гелиосушилка по п. 1, отличающаясятем, что между ветвями транспортера дополнительно установлены источники тепло вого излучения, снабженные отражателямии обращенные к верхней ветви транспортера.5. Гелиосушилка по п. 1, отличающаясятем, что нагреватель снабжен патрубком ввода рециркулята.А.Амиши Прои Редактор А. ВоровичЗаказ 7174/33ВНИИПИ Государст13035зводственно.по СоставиТехред ИТираж 6енного комитета СМосква, Ж - 35,играфическое пред тель И. Ко