Пленочная сушильная установка

(9 4 1 03 м А ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕВЕДОМСТВО СССР)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛ К АВТОРСКО ВУпензий и по мышленнос новка содер рабочей по привод с по которых зак ния раствор устройство тия высуше нагрева продукта выпол шнеков. 2 3(56) Авторское свидетельство СССР % 971210, кл, А 23 С 1/03, 1981.Сурков ВД. и др. Технологическое оборудование предприятий молочной промышленности. М:Л, и П.Пр-ть, 1983, с.286-290, (54) ПЛЕНОЧНАЯ СУШИЛЬНАЯ УСТАНОВ" КА(57) Использование: сушка растворов, сусИзобретечие относится к устройствам для сушки растворов суспензий и пастообразных продуктов путем их нанесения на горячую поверхность для испарения и удаления жидкой основы и предназначено пре-имущественно для использования .в пищевой промышленности, но может найти применение и в других отраслях промышленного производства,Известна вальцовая атмосферная сушилка, состоящая из двух чугунных полых . вальцев с тщательно отшлифованной наружной поверхностью, установленных в подшипниках на общей станине с регулируемым зазором по длине и вращающихся а- встречу друг другу. Внутрь вальцев.,через вращающуюся цапфу подается пар, а высушиваемая жидкость (напр., подсгущенное обезж,молоко) наносится на поверхность пневматическими распылителями дискового типа. Высушенную пленку продукта снимают с.вальцев плотно прилегающими к ним, шарнирно укрепленными ножами"и измельчают с по мощью молотковой дробилки. добных продуктов пищевой проти; Сущность изобретения: устажит корпус с крышкой, конус с ерхностью, тепловую рубашку, лым валом; ротор с экранами, на реплены устройство для напылена рабочую поверхность конуса, для частичного охлаждения и снянного продукта, устройство для дукта, Устройство для снятия пронено в виде пары эластичных п,ф-лы, 6 ил.нденсат отводится из каждого вальца в дельности также через вращающуюся цапфу. Образующийся вторичный пар удаляется с помощью вентилятора через вытяжной зонт.К недостаткам известной сушилки относится низкая производительность, ограниченная необходимость вращения рабочей . поверхности, повышенные эксплуатационные расходы, связанные с поддержанием рабочей поверхности в надлежащем состоянии, а также невысокий санитарный уровень производства продукта.Известна вакуумная ленточная сушилка для сушки молока и молочных продуктов, включающая горизонтально расположенный цилиндрический корпус с устройствами для ввода и вывода продукта, внутри которого смонтирован ленточный транспортер с бесконечной лентой - конвейером из нержавеющей стали. Над лентой установлены электронагревательные приборы с регулируемым напряжением,.а в нижней части - питающее устройство в виде валика и приемник готового продукта. Корпус сушилки герметиэирован и с помощью патрубка подключен к устройству для создания разрежения, В данной установке высушиваемый продукт наносится на нижнюю сторону бесконечной ленты конвейера, а затем позонно нагревается сначала электронагревателями, далее теплом пара через поверхность ведущего барабана и снова электронагревателями. Образующийся при этом вторичный пар удаляется с помощью многостуйенчатого струйного эжектора. Готовый продукт снимается с ленты ножом-скребком в два приемника, разгружающихся поочередно,Рассматриваемая вакуум-сушильная установка позволяет получить готовый продукт более высокого качества, так как сушка осуществляется при относительно нйзких 60 - 70 С температурах, но имеет при той же производительности значительные габаритные размеры (длину), неудобна в обслуживании, т,к. все рабочие органы размещены в трубке и доступ к ним затруднен а наличие вращающейся рабочей поверхйости (поверхности сушки) ограничивает ст-роительство установок большой производительности,Наиболее блйзким техническим решенйем может быть принято устройство для сушкй жидких продуктов, например молока, включающее горизонтальный корпус с приспособлениями для подачи и отвода суши- мого продукта и патрубками для подвода и отвода сушильного агента (газа), а также распределительного рабочего элемента в виде вращающегося конического барабана, при этом предусматривается последовательное воздействие нэ сушимый продукт газа с различной степенью нагрева (по описанию изобретения - в четыре температурных ступени),оУстройство компактнее предыдущих, однако наличие в горизонтальной корпусе массивного вращающегося барабана с имеющейся системой подачии сьема продукта приводит к его несбалансированности, Кроме того, использование в качестве сушильного агента горячего воздуха резко увеличивает расход тепла на единицу высушиваемого продукта, а наличие вращающейся рабочей поверхности и ножа-скребка также исключает возможность увеличения производительности установки этого типа.Общим недостатком рассматриваемых выше устройств является применение в них относительно дорогих видов энергии, используемой для целей сушки. Следует отметить. что прототипом заявленному техническому решению может быть практически любое из.выше приведенных уст 15 20 креплен в корпусе неподвижно и образует сним тепловую рубашку, а устройства для нанесения сушимого продукта, позонного нагрева, частичного охлаждения и снятия сухого продукта смонтированы йа экранах 25 соосно расположенного в корпусе съемногоротора, установленного на валу привода, Ус. тройство для сьема с измельчением сухого , продукта выполнено в виде шнеков с эластичной спиралью иснабжено приводом 30 шнеков 35 40 50 510 ройств, содержащее тот же набор существенных признаков,Целью изобретения является создание высокопроизводительной универсальной (способной работать в двух режимах - атмосферном и вакуумном) пленочной сушильной установки с одновременным сокращением затрат на ее изготовление и эксплуатацию,Поставленная цель достигается тем, что в пленочной сушильной установке, содержащей полый корпус с крышкойи устройствами для подачи сушимого и вывода сухого продуктов и отвода паро-газовой смеси, конус с рабочей поверхностью, устройства для нанесения сушимого продукта на рабочую поверхность конуса, позонного нагрева продукта, частичного охлаждения к снятию высушенного продукта и привод, конус заУстройство для позонного нагрева продукта может быть выполнено в виде электрических кварцевых галогенных или газовых тепловых излучателей, В случае использования газовых тепловых излучателей их подключают к газовому баллону, размещаемому в полости ротора. при этом вал привода ротора снабжен каналом для подводов сжатого воздуха в полость ротора,которая используется как ресивер Устройство для охлаждения высушенного продукта может быть выполнено в виде распылителя сушимого продукта (раствора),установленного на одном экране со шнеками после них по ходу вращения ротора. На этом же экране с другой стороны шнеков монтируется -распылитель устройства для нанесения сушимого продукта, Нафиг,1 приведена схематично пленочная сушильная установка с разрезом по осевой плоскости; на фиг.2 - вид сушильной установки сверху со снятой сферической крышкой; на фиг,3 - вариант выполнения пленочной сушильной установки с электро нагревателями; на фиг.4 - вид А на фиг; на фиг,5 - вид Б на фиг.2; на фиг,6 - сечение В-В на фиг,4,Пленочная сушильная установка (ПСУ) имеет грибовидную форму, образованную полым коническим корпусом 1, в нижнейчасти состыкованным с цилиндрической приемной камерой 2, а в верхней части герметично накрытым сьемной сферической кры ш кой 3.В корпусе закреплен усеченный конус 4 с внутренней рабочей поверхностью, образующий с корпусом тепловую рубашку 5.Снизу через центральное отверстие в сьемной крышке 6 и подшипниковый узел 7 10 в корпус введен полый вал 8 электрозривода 9, На верхнем конце вала 8 нзд подшизниковым узлом 7 закреплен конус 10, на котором установлен съемный ротор, имеющий в плане (фиг.2) форму звезды из нескольких лучевых элементов (труб),15 расположенных по высоте двумя поясами. Лучевые элементы 11 верхнего и элементы 12 нижнего поясов пристыкованы к полому осевому элементу (центральной трубе) 13,20 переходящему в нижней части в коническое основание ротора, На концах каждой пары (зо высоте) лучевых элементов 11 и 12 эакрезлены параллельно к рабочей поверхности усеченного конуса 4 экраны 14 и 15, на 25 которых смонтированы рабочие органы ПСУ (см.фиг,4, 6): устройство для нанесения сушимого продукта (раствора) на рабочую поверхность конуса 4, включающее коллектор 16 с форсунками 17 дифФеренцированного 30 расхода; устройство для частичного охлаждения высушенного продукта, выполненное аналогично устройству для нанесения раствора и включающее коллектор 18 с форсунками 19; устройство для сьема с измельчением высушенного зродукта, включающее спаренные шнеки 20 с. эластичными спиралями, установленные в плавающих подшипниках и зневмодвигатель 21, Устройства для нанесения и охлаждения тированы на отдельных экранах 15,В корпусе имеются устройство для подачи сушимого продукта (раствора), включающее трубопровод 22, приемный кольцевой уравнительный бачок 23, рзсзределительный трубопровод 24, сообщающий бачок к коллекторами 16 и 18, и устройство для вывода сухого (готового) зродукта, включающее приемную камеру 2, магнитный уловитель (не показан), скребок 25, связан 50 ный с валом 8 и, шлюзовой затвор (не показан), подключенный к отверстию 26 вкрышке:6,Для отвода образующейся в процессесушки заро-газовой смеси предназначенводоструйный эжектор (не показан), зодпродукта установлены на одном экране 14 40 со шнеками, зри этом коллектор 16 установлен перед; э коллектор 18 после шнеков по ходу вращения ротора. Устройства для позонного нагрева продукта (см.фиг,5) смонклоченный к коллектору 27 зосредстгзом затрубка 28, Отбор заро-газо. й смеси из под сферической крышки 3 производится через стверстия 29, Для г 1 одачи сжатого воз. духа в полость ротора служит полый взл Б Тепловая рубашка 5 снабжена подводящим и отводящим патрубками 30 и 31, Полость осевого элемента 13 ротора разделена зо. перечной перегородкой 32 и в г". дерхо: й зоне (отсеке) зод ириемным кольцевым уравнительным бачком 23 установлен газовый баллон 33, газопровод 34 от которого подведен к устройству для г озонного нагрева 35, в качестве которого исзользованы газовые инфракрасные излучатели блочного типа (ГИИБЛ), установленные на экранах 15, а вентиль связан с дистзнциснным приводом 36 пустотелым валом 37, состоящим из двух самостыкующихся отрезков, нижний из которых пропущен через центральное отверстие кольцевого уравнительного бачка 23 с возможностью вращения. Полость вала 37 служит для вывода избытка воздуха в атмосферу и для прокладки в ней низковольтного кабеля питания автоматов безопасности ГИИБЛ. для чего узел разьема вала 37 оборудуется и электрическим разьемом (не показан).В сферической крышке 3 оборудуется смотровое окно с подсветкой и взрывной клаган (не показаны). Верхний конец осево-. го элемента ротора, в котором установлен кольцевой уравнительный бачок 23, пропущен внутрь трубы жесткости 38, связанной радиальными ребрами жесткости 39 с крыш- кой 3. Одновременно труба жесткости 39 является опорным узлом для верхнего отрезка вала 37 и.трубопровода 22.Подшипниковый узел 7 закреплен в корпусе ПСУ на радиальных ребрах жесткости 40. Пневмозривод 21 связан подводящим 41 и отводящим 42 затрубкзми с нижней (высокого давления) и верхней (низкого давления) зонами полости ротора. При этом на подводящем затрубке 41 устанавливается дросселирующий вентиль (не показан), а отводящий пзтрубок 42 выходит в центре перегородки 32 зод днище газового баллона 33. Соединительный трубопровод 43, обеспечивающий подачу сжатого воздуха для работы расзыливающих форсунок, также оснащается дросселирующим вентилем (не показан).Возможен вариант выполнения ПСУ не с газовым, а с электрическим нагревом (см,фиг,З). В этом случае экраны 15 осна цаются устройством для зозонного нагрева 35, выполненным в виде кварцевых галогенных тепловых излучателей. устройство, 1 ч нанесения сушимого з;одуктз (рзсворз 1: -1784164 15 20 Пленочная сушильная установка работает следующим образом,В верхний отсек осевого элемента 13 ротора устанавливается баллон 33 со сжиженным газом и подключается к газопроводу 34 низкого давления. Затем 3 устанавливается уравнительный бачок 23 с нижним элементом вала 37 дистанционного п.ривода 36 вентиля газового баллона и спомощь о электроразъема (не показан),.производиФся подключение автоматов безопас ности ГИИБЛ к питающему кабелю, после чего в соответствии с инструкцией по.эксплуатации ПСУ осуществляется последовательный "пообный пуск" газовых инфракрасныхизлучателей 35 и распыливающих форсунок 17 и 19, Пробный пуск производится на специально оборудованном рабочем стенде, куда устанавливается ротор при разборке ПСУ каждый раз по окон.чании процесса сушки с целью технического обслукивания установленного на нем оборудования и санитарнбйобработки рабочих поверхностей, соприкасающихся с высушиваемым продуктом. По завершении пробного пуска ротор в сборе своим посадочным местом устанавливается на конус 10, закрепленный на валу 8, с возможностью совместного вращения с ним, Корпус 1 закрепляется сферической крышкой 3, при этом контролируется правильность стыковки узла разъема вала 37. Включается в работу циркуляционный насос водоструйного экектора и в рабочей полости корпуса создается некоторое разрежение, а тепловая рубашка 5 посредством патрубков 30 и 31 25 40 распределительному трубопроводу (не показан) подается к форсункам 17 и 19. Па 45 трубопроводу 22 в бачок 23 с поплавковым насосом высокого давления 44 и низконапорн.лми механическими форсунками (не показаны), устанавливаемыми на место пневматических, а устройство для снятия высушенного продукта - редукторным электроприводом 45 шнеков 20, вместо пневмопривода, Полость осевого элемента 13 ротора с помощьюдополнительных перегородок 46 и 47 делится на два замкнутых отсека (над и под перегородкой 32), где размещают электрораспределительное устройство 48 и насос высокого давления 44, Кабели и трубопроводы прокладывают в полости элементов 11 и 12, Ввод электроэнергии (питаюшего кабеля) осуществляют через канализацйонйую трубу 49, состоящую из двух отрезков, один йз которых неподвижно закреплен к элементам конструкции сферической крышки 3 с выходом наружу, а второй (нижний) также неподвижно к перегородке 46, при этом узел стыковки оборчдуется скользящим электроразъемом 50,заполняется водой. (С выводом установки на режим в тепловую рубашку подается смесь воды с конденсатом после экектора). С помощью дистанционного привода 36 открывается запорный вентиль баллона 33, а .затем посредством питающего кабеля, пролокенного в пустотелом валу 37, последовательно подается напряжение на автоматы безопасности ГИИБЛ, Через 2-3 минуты после включения, когда корпуса горелок 35 прогреваются, электропитание отключают и горелки продолкают работать в автоматическом режиме, Включают электродвигатель привода 9 и с помощью вариатора скорости доводят частоту вращения ротора до заданной, а затем подают сжатый воздух под перегородку 32. При этом с повышением давления в элементах 11 и 12, выполняющих одновременно функцию ресивера, плавновключается в работу роторный пневмодви-.гатель 21 привода спаренных шнеков 20,соединенный с ресивером патрубком 41 с дросселирующим вентилем (не показан) Отработавшийв пневмодвигателе воздух по патрубку 42, в центре перегородки 32 подается в "верхний отсек", омывает газовый баллон 33 и через фильтры (не показаны), , установленные в местах пристыковки лучевых элементов 11 верхнего пояса, поступает в два из них, несущие тепловые экраны 15, где используется в качестве окислителя топлива. Продукты горения смешиваются с паром и удаляются водосруйным экектором, Излишки воздуха из верхнего отсека постоянно стравливаются через пустотелый вал 37 в атмосферу, Сжатый воздух, используемый для работы форсунок 17 и 19, по соединительному трубопроводу 43, снабженному фильтром и дросселирующим вентилем (не показано) поступает из лучевого элемента 12 нижнего пояса в лучевой элемент 11 верхнего пояса, несущие экран 14, а затем по регулятором уровня (не показан) подается конденсат, который далее по трубопроводу 24 поступает в коллектора 16 и 18 к форсункам 17 и 19, распыляется на греющей поверхности усеченного конуса 4 и полностью испаряется, что визуально контролируется, При достижении заданного расхода жидко сти и температурного режима испарения, что достигается регулированием скорости вращения ротора, а также давлением воздуха на входе в ПСУ и величиной разрежения в рабочей полости, вслед за конденсатом. в уравнительный бачок 23 подается высушиваемый продукт (например, сгущенное обезжиренное молоко) и установка в соответствии с условиями эксплуатации(вакуумный или атмосферный вариант) выводится на рабочий режим,Для частичного охлаждения высохшей пленки продукта перед ее снятием с рабочей поверхности в ПСУ применяют способ повторного напыленйя сушимого раствора на уже высохшую пленку, Это дает воэможность (наряду с некоторым повышением производительности сушильной установки) улучшить условия съема пленки с рабочей поверхности, снизить температуру готового продукта и улучшить его растворимость. Слегка увлажненная пленка готового продукта снимается с рабочей поверхности с помощью двух вращающихся в противофазе друг к другу уборочных шнеков 20 с эластичными спиралями, число обОротов которых может изменяться в широких пределах. Снятый и измельченный таким способом готовый продукт падает в приемную камеру 2, проходит через магнитоуловитель, освобождаясь от возможной металлической пыли, и уборочным скребком 25 через отверстие 26 и шлюзовый затвор (не показан) выводится из сушильной установки,Таким образом заявляемая конструкция ПСУ обеспечивает не только повышение производительности за счет возможности развития поверхности сушки и числа рабочих элементов ротора, но и позволяет снизить затраты на изготовление и эксплуатацию эа счет упрощения технологии изготовления рабочей поверхности и ухода за ней в связи с применением для съема пленки уборочных шнеков с эластичной спиралью, а также за счет использования в качестве источника тепла для сушки природного газа, сжигаемого непосредственно в зоне сушки,Формула изобретения 1. Пленочная сушильная установка,содержащая полый корпус с крышкой, конус с рабочей поверхностью, расположенный в корпусе, устройства для подачи обрабаты-ваемого и вывода сухого продуктов, отвода парогазовой смеси, нагрева пбрабатывае мого продукта, напыления продукта на рабочую поверхность конуса, охлаждения и снятия высушенного продукта, привод с полым валом, расположенным в корпусе соосно с ним, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 10 целью повышения экономичности сушки,производительности установки и качества готового продукта, она снабжена полым ротором, имеющим экраны, рабочая поверхность которых эквидистантна поверхности 15 конуса, конус установлен в корпусе неподвижно с образованием тепловой рубашки, а устройства для напыления обрабатываемого продукта и его нагрева, охлаждения и снятйя высушенногопродукта установлены 20 на экранах ротора, при этом устройство дляснятия высушенного продукта выполненов виде шнеков с эластичной спиралью и снабкено приводом. 25 2, Установка по п.1, отл и ча юща яс я тем, что устройство для нагрева продукта выполнено ввиде газовых излучателей, подключенных к газовому баллону, установленному в полости ротора,303. Установка по пп,1 и 2, о т л и ч а ющ а я с я тем; что экраны вйполнены в виде " обращенной вогнутой частью к рабочей поверхности конуса дугообразной пластины, 35 длина которой равна длине образующей конуса, устройство для охлаждения высушенного продукта выполнено в виде распылителя сушимого продукта и устанбвлено на одном экране с устройством для 40 снятия высушенного продукта после него походу вращения ротора, а распылитель устройства для напыления обрабатываемого продукта установлен на этом. же экране с другой стороны.451784 164 Яиг, 3 кэз 4324 ВНИИПИ Гос Тиражтвенного комитета 113035, Москва. Ж Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС35, Раушская наб 4/5инат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 П дственно-издательский ко о.б С оста вител ь А. Поля ко в едактор Т.Горячева Техред М,Моргентал Корректор В,Петраш