RU2489657C1 - Drier for bulk temperature-sensitive materials - Google Patents
Drier for bulk temperature-sensitive materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489657C1 RU2489657C1 RU2012101152/06A RU2012101152A RU2489657C1 RU 2489657 C1 RU2489657 C1 RU 2489657C1 RU 2012101152/06 A RU2012101152/06 A RU 2012101152/06A RU 2012101152 A RU2012101152 A RU 2012101152A RU 2489657 C1 RU2489657 C1 RU 2489657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drying
- air
- drying chamber
- possibility
- carriage
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 112
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 7
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 abstract description 3
- 241000826860 Trapezium Species 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 241001660693 Trapezia Species 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 235000015927 pasta Nutrition 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 235000015432 dried pasta Nutrition 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000010335 hydrothermal treatment Methods 0.000 description 1
- -1 it consists of fans Substances 0.000 description 1
- 230000002906 microbiologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сушке сыпучих твердых материалов и может быть использовано для сушки короткорезанных макаронных изделий.The invention relates to the drying of bulk solids and can be used for drying short-cut pasta.
Известна сушилка для сыпучих термочувствительных материалов шахтного типа ВИС-42Д, содержащая загрузочный механизм, сушильную камеру, вентиляционно-калориферную установку, механизм для поворота пластин в сушильной камере с толкателем и разгрузочное устройство. Она применяется для сушки сыпучих "продуктов - зерна, крупы, семян томатов и др. Загрузочный механизм для помещения продукта в сушильную камеру состоит из загрузочного отверстия, подвижной каретки и двух ленточных конвейеров. Сушильная камера имеет корпус из железного профиля, имеющий снаружи теплоизоляционный слой и расположенные внутри сушильные поверхности в виде горизонтальных полок. Каждая полка состоит из 16 пластин, имеющих возможность вращения пластин на 90° от механизма поворота, причем четные и нечетные ряды пластин полок поворачиваются в разные стороны. Возврат в горизонтальное положение обеспечивается пружинами. Механизм поворота состоит из вертикально тягового устройства, системы рычагов и тяг, на цепи тягового устройства установлен толкатель в виде пальца, который при ее движении нажимает на рычаги механизма поворота пластин. Вентиляционно-калориферная система предназначена для подготовки воздуха в качестве сушильного агента. Она состоит из вентиляторов, калориферов, воздуховодов и циклонов. Для разгрузки продукта имеется разгрузочное устройство [1].Known dryer for bulk thermosensitive materials of mine type VIS-42D, containing a loading mechanism, a drying chamber, a ventilation-air heater, a mechanism for turning plates in a drying chamber with a pusher and an unloading device. It is used for drying bulk products - grain, cereals, tomato seeds, etc. The loading mechanism for placing the product in the drying chamber consists of a loading hole, a movable carriage and two belt conveyors. The drying chamber has an iron profile body with an insulating layer on the outside and drying surfaces located inside in the form of horizontal shelves.Each shelf consists of 16 plates, with the possibility of rotation of the
Основным недостатком описанной сушилки для сыпучих термочувствительных материалов является неэффективность процесса сушки сыпучих материалов за счет смешения сушильного агента с различными теплофизическими свойствами и его частичного прорыва (поступающего в сушилку под большим напором) через верхние и нижние горизонтальные полки.The main disadvantage of the described dryer for bulk thermosensitive materials is the inefficiency of the drying process of bulk materials due to the mixing of a drying agent with various thermophysical properties and its partial breakthrough (entering the dryer under high pressure) through the upper and lower horizontal shelves.
По совокупности существенных признаков наиболее близким к заявленному изобретению (прототипом) является сушилка для сыпучих термочувствительных материалов типа ВИС-2 шахтного типа, предназначенная для сушки макаронных изделий: рожков, вермишели, лапши и прочих, которая содержит загрузочный механизм, сушильную камеру с горизонтальными полками, выполненными из пластин, механизм поворота пластин с толкателем, вентиляционно-калориферную систему с воздуховодами и разгрузочное устройство. Загрузочный механизм предназначен для подачи продукта в сушилку из загрузочного отверстия и состоит из подвижной каретки и двух ленточных конвейеров, расположенных один над другим и выходящих за пределы корпуса. Каретка, а вместе с ней и ленточные конвейеры имеют возможность двигаться возвратно-поступательно по направляющим вперед и назад. Свободный конец нижнего конвейера одновременно с возвратно-поступательным может совершать качательное движение в горизонтальной плоскости на расстоянии, равном ширине полки. Сушильная камера шахтного типа имеет корпус, которой выполнен из стандартного профиля обшитого листовым железом и покрытого снаружи теплоизоляционным слоем. В корпусе камеры монтируются все механизмы сушилки. В камере в качестве сушильных поверхностей имеется двадцать горизонтальных полок, расположенных на равном расстоянии одна от другой по высоте. С торцев сушильной камеры имеются боковые каналы, внутри которых расположены перегородки, образующие три зоны. Каждая полка собрана из 16 пластин установленных на осях в подшипниковых узлах с возможностью поворота на 90° и удерживается в горизонтальном положении пружинами. Механизм поворота пластин установлен на лицевой стенке сушильной камеры относительно осей поворота пластин. На одном конце оси под углом 45° к плоскости пластины укреплен рычаг, на конце которого имеется палец. Ось пальца расположена на расстоянии 70 мм от оси пластины. Пальцы всех шестнадцати пластин вставлены в отверстия единой тяги, присоединенной к рычагу. Все рычаги расположены на вертикальной направляющей в два ряда, между ними проходит цепь тягового устройства с толкателем в виде ролика, который отклоняет рычаг и тянет тем самым тягу. Для подготовки воздуха и подачи его в качестве сушильного агента в каналы имеется вентиляционно-калориферная установка, расположенная на внешней поверхности корпуса сушильной камеры. Она состоит из центробежного вентилятора и двух пластинчатых калориферов. В нижней части сушильной камеры установлено разгрузочное устройство. Описанная сушилка работает следующим образом: исходный продукт поступает через загрузочное отверстие сушильной камеры на верхний конвейер загрузочного механизма, далее ссыпается на нижний конвейер, который совершает качающиеся движения. Каретка, а вместе с ней и ленточные конвейеры двигаются возвратно-поступательно по направляющим вперед и назад вдоль продольной оси сушилки и равномерно распределяют продукт на поверхности верхней полки. Скорость движения конвейеров согласована с движением тягового устройства - вертикальной цепи, поворота пластин, так как пластины верхней полки открываются после полной ее загрузки, т.е. когда свободный качающийся конец нижнего конвейера будет находиться в одном из своих конечных положений по длине полки, при этом продукт пересыпается на вторую полку, находящуюся в это время в горизонтальном положении, таким же образом они попадают со второй на третью полку и т.д. Поворот пластин производится автоматически механизмом поворота пластин, при движении цепи тягового устройства вверх ролик зацепляет поворотные рычаги снизу вверх поворачивая их на 90° четные ряды пластин в одну сторону, а нечетные ряды - в другую, такой способ сбрасывания высушиваемого продукта с полки на полку предупреждает смещение его в одну сторону сушильной камеры. Сушильный агент готовится в вентиляционно-калориферной установке следующим образом. Атмосферный воздух вентилятором нагнетается через калориферы в боковой канал и он в качестве сушильного агента поступает в нижнюю зону горизонтальных каналов сушильной камеры. Сушильный агент движется в горизонтальных каналах вдоль сушилки, поэтому продукт, лежащий на сушильных поверхностях, обдувается при поперечно-противоточном движении сушильного агента. Пройдя последовательно с поворотом на 180° все три зоны сушилки, отработанный сушильный агент выбрасывается наружу через циклон. Высушенный продукт с последней полки высыпается в разгрузочное устройство автоматически через строго определенные интервалы времени [2].In terms of the essential features, the closest to the claimed invention (prototype) is a dryer for bulk thermosensitive materials such as VIS-2 shaft type, designed for drying pasta: horns, noodles, noodles and others, which contains a loading mechanism, a drying chamber with horizontal shelves, made of plates, the mechanism of rotation of the plates with a pusher, ventilation and air-heating system with air ducts and an unloading device. The loading mechanism is designed to feed the product into the dryer from the loading opening and consists of a movable carriage and two belt conveyors located one above the other and extending beyond the housing. The carriage, and with it the conveyor belts, can move back and forth along the guides forward and backward. The free end of the lower conveyor at the same time as the reciprocating can swing in the horizontal plane at a distance equal to the width of the shelf. The shaft-type drying chamber has a housing which is made of a standard profile sheathed with sheet iron and coated on the outside with a heat-insulating layer. All the mechanisms of the dryer are mounted in the camera body. In the chamber, as drying surfaces, there are twenty horizontal shelves located at an equal distance from one another in height. There are side channels at the ends of the drying chamber, inside of which there are partitions forming three zones. Each shelf is assembled from 16 plates mounted on axles in bearing units with the possibility of rotation by 90 ° and is held in horizontal position by springs. The mechanism of rotation of the plates is installed on the front wall of the drying chamber relative to the axis of rotation of the plates. At one end of the axis at an angle of 45 ° to the plane of the plate, a lever is mounted, at the end of which there is a finger. The axis of the finger is located at a distance of 70 mm from the axis of the plate. The fingers of all sixteen plates are inserted into the holes of a single link attached to the lever. All levers are located on a vertical guide in two rows, between them passes the chain of the traction device with a pusher in the form of a roller, which deflects the lever and thereby pulls the rod. To prepare the air and supply it as a drying agent into the channels, there is a ventilation-air-heating installation located on the outer surface of the drying chamber body. It consists of a centrifugal fan and two plate heaters. An unloading device is installed in the lower part of the drying chamber. The described dryer operates as follows: the initial product enters through the loading opening of the drying chamber to the upper conveyor of the loading mechanism, then it is poured onto the lower conveyor, which makes oscillating movements. The carriage, and with it the conveyor belts, move back and forth along the guides forward and backward along the longitudinal axis of the dryer and evenly distribute the product on the surface of the upper shelf. The speed of movement of the conveyors is consistent with the movement of the traction device - the vertical chain, the rotation of the plates, since the plates of the upper shelf open after it is fully loaded, i.e. when the free swinging end of the lower conveyor is in one of its final positions along the length of the shelf, while the product is poured onto the second shelf, which is at that time in a horizontal position, in the same way they fall from the second to the third shelf, etc. The rotation of the plates is carried out automatically by the mechanism of rotation of the plates, when the chain of the traction device is moving up, the roller hooks the rotary levers from bottom to top, turning them 90 ° even rows of plates in one direction, and odd rows in the other, this way of dropping the dried product from shelf to shelf prevents displacement it to one side of the drying chamber. The drying agent is prepared in a ventilation-air heater as follows. Atmospheric air is pumped by a fan through heaters into the side channel and, as a drying agent, it enters the lower zone of the horizontal channels of the drying chamber. The drying agent moves in horizontal channels along the dryer, so the product lying on the drying surfaces is blown during the transverse countercurrent movement of the drying agent. Having gone through all three zones of the dryer in series with 180 ° rotation, the spent drying agent is thrown out through the cyclone. The dried product from the last shelf is poured into the unloading device automatically at strictly defined time intervals [2].
Основными недостатками описанной сушилки является сложность конструкции загрузочного механизма, который при работе выходит за пределы корпуса сушильной камеры, что в конечном итоге значительно увеличивает габаритные размеры сушилки, и неэффективность процесса сушки термочувствительных сыпучих материалов, вследствие применения наиболее жестких условий сушки к уже подсушенному продукту, что приводит к появлению микротрещин за счет разницы градиента скорости отвода влаги от поверхности высушиваемого материала и подвода влаги из середины высушиваемого материала к поверхности. Проходя последовательно снизу вверх воздух теряет свою сушильную способность, и в результате в верхней части сушилки, когда необходимы более жесткие режимы, чтобы обдувать сырые изделия, увеличивается возможность слипания материала из-за неравномерного удаления влаги. Неравномерное высушивание продукта, получение как пересушенных, так и недосушенных изделий, ведет к снижению производительности сушилок и потребительских качеств изделий из-за слипания, растрескивания и снижения стекловидности. Кроме того, в момент загрузки исходного продукта на сушку и разгрузки высушенного продукта происходит частичный выброс теплоносителя через верхние и нижние полки в цех. В результате повышается теплоотдача сушилкой в помещение, что увеличивает энергозатраты на сушку.The main disadvantages of the described dryer is the complexity of the design of the loading mechanism, which during operation extends beyond the drying chamber body, which ultimately significantly increases the overall dimensions of the dryer, and the inefficiency of the drying process of heat-sensitive bulk materials, due to the application of the most severe drying conditions to an already dried product, which leads to microcracks due to the difference in the gradient of the rate of moisture removal from the surface of the dried material and the supply of moisture from sulfur dynes material to be dried to the surface. Passing sequentially from the bottom up, the air loses its drying ability, and as a result, in the upper part of the dryer, when more stringent conditions are needed to blow wet products, the possibility of adhesion of the material due to uneven removal of moisture increases. Uneven drying of the product, obtaining both over-dried and under-dried products, leads to a decrease in the productivity of dryers and consumer qualities of the products due to adhesion, cracking and a decrease in glassiness. In addition, at the time of loading the initial product for drying and unloading the dried product, a partial release of the coolant occurs through the upper and lower shelves in the workshop. As a result, the heat transfer from the dryer to the room increases, which increases the energy consumption for drying.
Задача, которую поставили перед собой разработчики новой сушилки для сыпучих термочувствительных материалов, состояла в создании такой сушилки, которая позволила бы увеличить производительность сушилки сыпучих термочувствительных материалов, в частности короткорезанных макаронных изделий, уменьшить габаритные размеры и повысить ее надежность и эффективность.The task set by the developers of the new dryer for bulk thermosensitive materials was to create such a dryer that would increase the productivity of the dryer for bulk thermosensitive materials, in particular short-cut pasta, reduce overall dimensions and increase its reliability and efficiency.
Поставленная задача решается тем, что в сушилке для сыпучих термочувствительных материалов, содержащей корпус, загрузочный механизм в виде ленточного конвейера и подвижной каретки, сушильную камеру, с расположенными внутри сушильными поверхностями в виде горизонтальных полок из пластин, установленных с возможностью вращения от механизма поворота пластин с толкателями на тяговом устройстве, вентиляционно-калориферную систему с воздуховодами для подачи подготовленного сушильного агента в пространство между горизонтальными полками с созданием различных зон сушки, разгрузочное устройство, загрузочный механизм выполнен в виде одного ленточного конвейера, установленного на подвижной каретке с возможностью осуществления возвратно-поступательного движения от стенки сушильной камеры до противоположной вдоль горизонтальной полки, причем линейная скорость ленты конвейера больше линейной скорости каретки за счет того, что ходовые колеса каретки и барабан конвейера имеют разные диаметры и расположены на одном валу с общей скоростью вращения; механизм поворота пластин содержит два противостоящих толкателя, один из которых выполнен в виде неравнобедренной трапеции, второй в виде двух неравнобедренных трапеций; вентиляционно-калориферная система с воздуховодами размещена внутри корпуса и содержит установленные с одной стороны сушильной камеры два воздуховода с рекуператором с возможностью создания первой зоны сушки и с противоположной стороны сушильной камеры дополнительно установлен воздуховод с возможностью создания второй зоны сушки, причем зоны сушки ограничены воздушными затворами, образованными горизонтальными полками и предотвращающими перетоки воздуха между зонами сушки.The problem is solved in that in a dryer for bulk thermosensitive materials, comprising a housing, a loading mechanism in the form of a conveyor belt and a movable carriage, a drying chamber, with drying surfaces located inside them in the form of horizontal shelves of plates mounted rotatably from the plate turning mechanism with pushers on the traction device, a ventilation-calorifer system with air ducts for supplying the prepared drying agent to the space between horizontal shelves with by creating various drying zones, the unloading device, the loading mechanism is made in the form of one belt conveyor mounted on a movable carriage with the possibility of reciprocating movement from the wall of the drying chamber to the opposite along the horizontal shelf, and the linear speed of the conveyor belt is greater than the linear speed of the carriage due to that the running wheels of the carriage and the conveyor drum have different diameters and are located on the same shaft with a common rotation speed; the rotation mechanism of the plates contains two opposing pushers, one of which is made in the form of an isosceles trapezoid, the second in the form of two isosceles trapezoid; a ventilation-air-heating system with air ducts is located inside the housing and contains two air ducts with a recuperator installed on one side of the drying chamber with the possibility of creating a first drying zone and an air duct with the possibility of creating a second drying zone additionally installed on the opposite side of the drying chamber, and the drying zones are limited by air gates, formed by horizontal shelves and preventing air flow between the drying zones.
На фиг.1 представлен общий вид сушилки для сыпучих термочувствительных материалов;Figure 1 presents a General view of the dryer for bulk thermosensitive materials;
на фиг.2 показана схема загрузочного механизма;figure 2 shows a diagram of the loading mechanism;
на фиг.3 показана схема сушильной камеры с вентиляционно-калориферной системой;figure 3 shows a diagram of a drying chamber with a ventilation-calorifer system;
на фиг.4 - схема механизма поворота пластин горизонтальной полки;figure 4 is a diagram of the mechanism of rotation of the plates of the horizontal shelf;
на фиг.5 - график зависимости влажности высушиваемого материала от времени сушки.figure 5 is a graph of the moisture content of the dried material from the drying time.
Устройство для сушки макаронных изделий состоит из корпуса 1, загрузочного отверстия 2, загрузочного механизма 3 смонтированного внутри сушильной камеры 4, механизма поворота пластин с толкателями 5, вентиляционно-калориферной системы с воздуховодами 6, 7 и 8, рекуператором 9 и разгрузочного устройства в виде бункеров стабилизаторов 10.A device for drying pasta consists of a
Корпус 1 выполнен из стандартного профиля, обшитого снаружи теплоизоляционными панелями. В корпусе монтируются все механизмы и системы сушилки 4 шахтного типа.
Ленточный конвейер 11 загрузочного механизма, установлен на подвижной каретке 12. Они имеют общий собственный привод 13. При этом линейная скорость ленты конвейера 11 больше скорости движения каретки за счет увеличения диаметра барабана 14 относительно диаметра ходовых колес 15 каретки 12 при общей скорости вращения, что позволяет при изменении направлений движений каретки 12 полностью освободить поверхность ленты конвейера 11 от поступающей продукции из загрузочного отверстия 2.The
Сушильная камера 4 содержит горизонтальные полки, образованные стальными пластинами 16. В верхней части сушильной камеры 4 воздушный затвор образован полками 17 и 18. В средней части сушильной камеры воздушный затвор образован полками 19 и 20. В нижней части воздушный затвор образован полками 21 и 22. Эти затворы ограничивают зону предварительной и основой зоны сушки.The drying chamber 4 comprises horizontal shelves formed by
Вентиляционно-калориферная система с воздуховодами 6, 7 и 8 обеспечивает подготовку воздуха в качестве сушильного агента с заданными параметрами (температурой и относительной влажностью). Система включает центробежные вентиляторы среднего давления 22, 23, калориферы 24, 25, клапаны 26, 27 и 28 для подачи свежего воздуха и выброса отработанного сушильного агента, диффузоры 29, 30, конфузоры 31, 32 и рекуператор 9.Ventilation-air-heating system with
На лицевой стенке сушильной камеры 4 закреплен механизм поворота пластин 5. Стальные пластины 16 на осях 33 закреплены в стенке 34 корпуса 1. На осях 33 установлены рычаги 35. Рычаги одной полки пластин соединены с тягой 36. Для удержания пластин 16 в горизонтальном положении один конец тяги 36 соединен с пружиной 37, а другой с рычагом 38. На рычагах 38 на осях разной длины 39 и 40 установлены втулки 41, что позволяет сместить втулки 41 привода пластин первых восьми полок от втулок пластин оставшихся полок. Для поворота на угол до 90° рычагов 38 используются два противостоящих толкателя 42 и 43, установленных на тяговом устройстве 44. Толкатель 42 выполнен в виде одной неравнобедренной трапеции, а толкатель 43 в виде двух параллельных неравнобедренных трапеций, обеспечивающих плавное открытие и резкое закрытие пластин 16 в разных зонах сушки.A mechanism for turning the
Линейные размеры зон предварительной и основной сушки пропорциональны времени сушки материала, которое определено графиком зависимости влажности высушиваемого материала от времени сушки (фиг.5). График получен по методике определения влажности образцов материала согласно ГОСТ 14849-69 «Методы контроля качества мучных изделий». Материал подвергался сушке в лабораторном сушильном шкафу с оптимальными значениями температуры, влажности и скорости движения теплоносителя. На графике выделены область линейного изменения влажности во времени пластичных образцов от 32 до 22% в течении 0,5 часа, которая соответствует времени нахождения материала в зоне интенсивной предварительной сушки заявляемого устройства. Для равномерного частичного перераспределения влажности по объему изделия и уменьшения критических значений градиента влажности материала, в соответствии с графиком, высушиваемый материал подвергался частичному отволаживанию в течении 6 минут, равному времени нахождения материала во втором воздушном затворе. Размеры зоны основной сушки определяются необходимостью высушивания материала при соотвествующих режимах до стандартных значений 13-14%. При интенсивном режиме сушки материал удельной плотности 516 кг/м3 и влажности порядка 30-32% в течение 1 часа в соответствии с графиком для короткорезанных макаронных изделий с диаметром 1,5 мм из муки высшего сорта снижает свою влажность до 13%. Габариты сушилки рассчитаны с целью равномерного теплообмена материала и теплоносителя [3]. Предварительная сушка происходит при t=70-75°C и φ=45-50%, основная при t=45-55°C и φ=75-80%. Определим время сушки по формуле (1):The linear dimensions of the zones of preliminary and main drying are proportional to the drying time of the material, which is determined by the graph of the dependence of the humidity of the dried material on the drying time (figure 5). The schedule was obtained by the method of determining the moisture content of material samples in accordance with GOST 14849-69 "Methods of quality control of flour products". The material was dried in a laboratory oven with optimal values of temperature, humidity and coolant speed. The graph shows the region of linear moisture change in time of plastic samples from 32 to 22% for 0.5 hours, which corresponds to the time the material was in the zone of intensive preliminary drying of the claimed device. In order to uniformly partially redistribute the moisture over the product volume and reduce the critical values of the moisture gradient of the material, in accordance with the schedule, the material to be dried was partially cured for 6 minutes, equal to the time the material was in the second air lock. The dimensions of the main drying zone are determined by the need to dry the material under appropriate conditions to standard values of 13-14%. In the intensive drying mode, the material has a specific gravity of 516 kg / m 3 and a moisture content of about 30-32% for 1 hour in accordance with the schedule for short-cut pasta with a diameter of 1.5 mm from premium flour reduces its moisture content to 13%. The dimensions of the dryer are designed to ensure uniform heat transfer of the material and the coolant [3]. Preliminary drying occurs at t = 70-75 ° C and φ = 45-50%, the main one at t = 45-55 ° C and φ = 75-80%. We determine the drying time by the formula (1):
где W1 - начальная влажность изделий, %;where W 1 - the initial moisture content of the products,%;
W2 - конечная влажность изделий, %;W 2 - the final humidity of the products,%;
ν - скорость сушки в период постоянной скорости сушки по формуле (2), %/час:ν is the drying rate in the period of constant drying speed according to the formula (2),% / hour:
где qm - количество влаги, переместившейся с поверхности слоя в окружающую среду, qm=0.765 кг/(м2·ч);where q m is the amount of moisture transferred from the surface of the layer to the environment, q m = 0.765 kg / (m 2 · h);
R=0.01 м=10 мм - половина толщины слоя на полке (исходя из литературных данных рекомендуемая толщина слоя ≈20 мм);R = 0.01 m = 10 mm — half the thickness of the layer on the shelf (based on literature data, the recommended layer thickness is ≈20 mm);
ρ0 - плотность слоя сухого материала (346 кг/м3).ρ 0 - the density of the layer of dry material (346 kg / m 3 ).
Тогда ν=100·0.765/(0.01·346)=22.1%/час и соответственноThen ν = 100 · 0.765 / (0.01 · 346) = 22.1% / hour and, accordingly,
Определяем время основной сушки по формулам (3) и (4):We determine the time of the main drying by the formulas (3) and (4):
где Wн - начальная влажность изделий, %;where W n - the initial moisture content of the products,%;
Wр - равновесная влажность, % (по [3] 11,5%).W p - equilibrium humidity,% (according to [3] 11.5%).
Тогда K=22.1/(22-11.5)=2.1,1/ч, аThen K = 22.1 / (22-11.5) = 2.1.1 / h, and
Общее время сушки τ=τ1+τ2=27+56-83 мин, принимаем 90 минут или 1.5 часа.The total drying time τ = τ 1 + τ 2 = 27 + 56-83 min, take 90 minutes or 1.5 hours.
Например, для линии производительностью 400 кг/час по сухим изделиям и рекомендуемой толщине слоя продукта до 20-25 мм время загрузки первой полки составляет 3 мин.For example, for a line with a capacity of 400 kg / h on dry products and a recommended product layer thickness of up to 20-25 mm, the loading time of the first shelf is 3 minutes.
Определяем количество сушильных полок в зоне предварительной сушки n1, имея время сушки на одной полке
включая полки воздушного затвора.including air shutter shelves.
Определяем количество полок основной зоны сушки, исходя из того, что толщина слоя продукта на полках основной сушки с целью оптимизации процесса сушки увеличивается в два раза до 40-50 мм и соответственно время сушки на одной полке тоже увеличивается в два раза и составляет
принимаем 11 полок с учетом воздушного затвора.we accept 11 shelves taking into account the air lock.
Из формулы определения производительности сушилки определяем площадь сушильной поверхности по формуле (7):From the formula for determining the productivity of the dryer, we determine the area of the drying surface according to the formula (7):
где Q - производительность сушилки, кг/час (например, производительность прототипа);where Q is the productivity of the dryer, kg / h (for example, the productivity of the prototype);
h1 - толщина слоя в зоне предварительной сушки, м;h 1 - layer thickness in the zone of preliminary drying, m;
n1 - количество полок в зоне предварительной сушки;n 1 is the number of shelves in the pre-drying zone;
h2 - толщина слоя в зоне основной сушки, м;h 2 - layer thickness in the zone of the main drying, m;
n2 - количество полок в зоне основной сушки;n 2 is the number of shelves in the zone of basic drying;
Принимаем ширину полки В=1.1 м, тогда длина полки А определяется по формуле (8)We take the width of the shelf B = 1.1 m, then the length of the shelf A is determined by the formula (8)
Общая площадь сушильной поверхности находим по формуле (9)The total area of the drying surface is found by the formula (9)
где n=n1+n2=9+11=20 шт. - общее количество полок в сушилке.where n = n 1 + n 2 = 9 + 11 = 20 pcs. - total number of shelves in the dryer.
Определяем удельную производительность сушилки по формуле (10)We determine the specific productivity of the dryer by the formula (10)
Таким образом по сравнению с прототипом, у которого площадь сушильной поверхности 42.2 м2, а удельная производительность q=Q/Fсуш=400/42.2=9.48 кг/(ч·м2), у сушилки, предлагаемой в качестве примера изобретения, удельная производительность составляет q=Q/Fсуш=400/37.5=10.7 кг/(ч·м2). Таким образом, в результате увеличения удельной производительности предлагаемой сушилки подтверждаются наши выводы о снижении габаритных размеров установки и снижении энергозатрат.Thus, in comparison with the prototype, in which the drying surface area is 42.2 m 2 and the specific productivity q = Q / F sush = 400 / 42.2 = 9.48 kg / (h · m 2 ), in the dryer proposed as an example of the invention, the specific productivity is q = Q / F sushi = 400 / 37.5 = 10.7 kg / (h · m 2 ). Thus, as a result of an increase in the specific productivity of the proposed dryer, our conclusions about reducing the overall dimensions of the installation and reducing energy costs are confirmed.
Сушилка для короткорезанных макаронных изделий, приводимая в качестве примера использования изобретения, работает следующим образом. После гидротермической обработки продукт пневмотранспортом (на фиг. не показано) подается через загрузочное отверстие 2 и падает на ленту конвейера 11 загрузочного механизма 3. Каретка 12 с конвейером 11 перемещается возвратно-поступательно вдоль сушильной камеры от одной стенки к другой. Продукция с ленты конвейера 11 ссыпается на верхнюю полку 17 и равномерным слоем рассыпается по всей поверхности за счет того, что линейная скорость ленты конвейера 11 больше линейной скорости движения каретки 12 при общей скорости вращения привода 13. По истечении времени, заданного технологическим процессом, срабатывает механизм поворота пластин 5. Установленные на тяговом устройстве 44 механизма поворота 5 два толкателя 42 и 43 движутся по часовой стрелке и поворачивают пластины 16 первых восьми полок при каждом прохождении обоих толкателей 42 и 43. Пластины оставшихся рядов полок поворачиваются за счет движения толкателя 42 в виде одной трапеции и смещения втулок 41, установленных на осях 39 и 40 на концах рычагов 38, что позволяет укладывать, начиная с девятого ряда полок, двойную порцию высушиваемого продукта и соответственно увеличить толщину слоя продукта. Продукт, располагающийся на первой полке 17, пересыпается на вторую полку 18, попадая в воздушный затвор, где происходит частичная стабилизация параметров высушиваемого продукта. При следующем срабатывании механизма поворота 5 высушиваемый продукт попадает на следующую полку и т.д. Проходит последовательно шесть горизонтальных полок, где осуществляется предварительная сушка. При дальнейшем срабатывании механизма поворота 4 продукт попадает на полку 20 второго воздушного затвора, где осуществляется вторичная частичная стабилизация продукта. Причем подача продукта на полку 20 осуществляется дважды, при этом толщина слоя продукта увеличивается. Следующее срабатывание механизма поворота 5 перемещает продукт на полку основной зоны сушки. Далее продукт при повороте пластин проходит последовательно оставшиеся горизонтальные полки и попадает на полку 22 третьего воздушного затвора. Необходимо отметить, что воздушные затворы предотвращают перетоки воздуха между предварительной и основной зонами сушки, а также выброс воздуха в помещение цеха в момент загрузки и разгрузки продукта. При следующем повороте пластин полки 22 продукт попадает в разгрузочное устройство 10. Время включения механизма может изменяться и выбирается в зависимости от вида изделия. Движение воздуха происходит следующим образом. Вентилятор 22 через клапан 26, рекуператор 9 и воздуховод 6 засасывает атмосферный воздух. Пройдя через калорифер 24, он в качестве сушильного агента с температурой 70-80°С и относительной влажностью 45-50% через диффузор 29 поступает в зону предварительной сушки, где на горизонтальных полках находится сушимый продукт. При обдуве продукта в результате процесса теплообмена происходит снижение температуры сушильного агента. Таким образом, пройдя зону предварительной сушки, сушильный агент попадает в конфузор 31 и далее происходит частичное смешение с атмосферным воздухом, который через клапан 27 и воздуховод 7 засасывается вентилятором 23. После подогрева в калорифере 25, имея температуру 45-55°С и относительную влажность 75-80%, сушильный агент направляется в зону основной сушки. Здесь он отдает часть тепловой энергии и температура его снижается. Далее отработанный сушильный агент через конфузор 33 и воздуховод 8 попадает в рекуператор 9, где он отдает еще часть тепловой энергии свежему вновь поступающему воздуху, а затем выводится в атмосферу. Необходимо отметить, что зоны сушки разделены между собой и от помещения цеха воздушными затворами, где не происходит движение сушильного агента.A dryer for short pasta, cited as an example of the use of the invention, operates as follows. After hydrothermal treatment, the product by pneumatic transport (not shown in Fig.) Is fed through the loading hole 2 and falls onto the belt of the
Благодаря такой конструкции сушильный агент имеет строго заданные параметры, т.е. не происходит смешение сушильного агента разных зон, за счет чего повышается эффективность процесса сушки и не происходит выброс сушильного агента в помещения цеха,, что позволяет повысить КПД сушки. Предлагаемая сушилка позволяет при сушке продукта производить сушку с максимальным использованием тепловой энергии. При использовании сушилки достигается рекуперация тепла, а это повышает экономичность сушки. Благодаря предлагаемой конструкции сушилки для сыпучих термочувствительных материалов увеличивается удельная производительность сушки. Размещение конструкционно в едином корпусе сушильной камеры локальных зон сушки, которые рассчитаны с учетом технологического процесса и графика влажности высушиваемого материала от времени, позволило сократить время сушки и улучшить качество-высушиваемых макаронных изделий (цвет и варочные свойства) и их микробиологическое состояние, сократить энергозатраты и уменьшить массогабаритные параметры на единицу вырабатываемой продукции. Повышение эффективности сушки достигнуто за счет организации направленного интенсивного контакта теплоносителя с высушиваемым материалом и исключения механических повреждений поверхности и формы изделий при перемещении материала в сушилке при пересыпании.Due to this design, the drying agent has strictly specified parameters, i.e. there is no mixing of the drying agent of different zones, due to which the drying process is increased and there is no emission of the drying agent into the premises of the workshop, which allows to increase the drying efficiency. The proposed dryer allows for drying the product to produce drying with maximum use of thermal energy. When using a dryer, heat recovery is achieved, and this increases the drying efficiency. Due to the proposed design of a dryer for bulk thermosensitive materials, the specific drying capacity increases. Placing structurally local drying zones in a single casing of the drying chamber, which are calculated taking into account the technological process and the moisture content of the dried material over time, reduced drying time and improved the quality of dried pasta (color and cooking properties) and their microbiological condition, reduced energy consumption and reduce weight and size parameters per unit of produced products. Improving the drying efficiency is achieved by organizing directed intense contact of the coolant with the material to be dried and eliminating mechanical damage to the surface and shape of the products when moving the material in the dryer during pouring.
Источники информацииInformation sources
1. Оборудование для сушки пищевых продуктов / Чагин О.В., Кокина Н.Р., Пастин В.В.: Иван. хим.-технол. ун-т: Иваново. 2007 г. - C.117.1. Equipment for drying food / Chagin OV, Kokina NR, Pastin VV: Ivan. chemical technol. University: Ivanovo. 2007 - C.117.
2. Поляков Е.С. Технология и оборудование макаронного производства. - М.: Пищевая промышленность, 1968 г. - С.188.2. Polyakov E.S. Technology and equipment of pasta production. - M .: Food industry, 1968 - P.188.
3. Гинзбург А.С. Расчет и проектирование сушильных установок пищевой промышленности. - М.: Агропромиздат, 1985. - 336 с.3. Ginzburg A.S. Calculation and design of drying plants for the food industry. - M .: Agropromizdat, 1985 .-- 336 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101152/06A RU2489657C1 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Drier for bulk temperature-sensitive materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012101152/06A RU2489657C1 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Drier for bulk temperature-sensitive materials |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012101152A RU2012101152A (en) | 2013-07-20 |
| RU2489657C1 true RU2489657C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=48791659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012101152/06A RU2489657C1 (en) | 2012-01-11 | 2012-01-11 | Drier for bulk temperature-sensitive materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489657C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781669C1 (en) * | 2022-01-12 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone drier |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111854383A (en) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 淮北市麦祺食品有限公司 | Bread crumb baking bed level and smooth device |
| CN117109271B (en) * | 2023-10-19 | 2024-01-09 | 兰州理工大学 | A kind of black-skinned chicken fir drying equipment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1508068A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-09-15 | Украинская сельскохозяйственная академия | Plant for drying loose materials |
| RU2018075C1 (en) * | 1991-05-24 | 1994-08-15 | Шавхат Шайхиевич Хуснутдинов | Vibration drier |
| EP1676082A1 (en) * | 2003-10-22 | 2006-07-05 | EISENMANN Maschinenbau GmbH & Co. KG | System and method for drying objects |
| RU2379606C1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Convection heater |
-
2012
- 2012-01-11 RU RU2012101152/06A patent/RU2489657C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1508068A1 (en) * | 1987-07-06 | 1989-09-15 | Украинская сельскохозяйственная академия | Plant for drying loose materials |
| RU2018075C1 (en) * | 1991-05-24 | 1994-08-15 | Шавхат Шайхиевич Хуснутдинов | Vibration drier |
| EP1676082A1 (en) * | 2003-10-22 | 2006-07-05 | EISENMANN Maschinenbau GmbH & Co. KG | System and method for drying objects |
| RU2379606C1 (en) * | 2008-07-09 | 2010-01-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Воронежская государственная технологическая академия | Convection heater |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2781669C1 (en) * | 2022-01-12 | 2022-10-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина" | Cone drier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012101152A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4419834A (en) | Treating fluidized material | |
| US4177647A (en) | Air slide freezer system | |
| US6418834B1 (en) | Apparatus for treating an item during travel of the item along a treating trough | |
| CN107677101A (en) | A kind of Chinese medicine drying plant | |
| EP3040666A1 (en) | Drying method, drying device, and drying system making use of temperature differential | |
| US3629954A (en) | Gravity flow grain dries | |
| CN103919249A (en) | Fruit and vegetable dryer | |
| US6713107B2 (en) | Airflow distribution systems for food processors | |
| CN103919250A (en) | Fruit and vegetable drying machine | |
| RU2489657C1 (en) | Drier for bulk temperature-sensitive materials | |
| US2361151A (en) | Cooker and dehydrator | |
| CN203827997U (en) | Tunnel type drying and cooling box | |
| US6531172B2 (en) | Method for treating an item during travel of the item along a treating trough | |
| RU2663595C1 (en) | Chamber grain drier | |
| US1515596A (en) | Drying machine | |
| RU2338984C1 (en) | Grain dryer | |
| RU2648176C1 (en) | Automated universal energy saving air slide conveyor | |
| CN201892393U (en) | Multi-layered belt type drier with hot air circulation systems | |
| CN107076514B (en) | Rotary dryer with indirect heating tube and drying method | |
| RU2481533C1 (en) | Method to dry seeds in dense layer | |
| US707384A (en) | Hominy, meal, and grits drier. | |
| US312592A (en) | Apparatus for treating the refuse from breweries | |
| CN203776116U (en) | Fruit-and-vegetable drying machine | |
| US2550526A (en) | Apparatus for processing iced bakery products | |
| RU2651015C1 (en) | Grain-drying unit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150112 |