Установка для сушки фруктов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТАНОВКА ДЛЯ СУШКИ ФРУКТОВ(71) Заявитель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(72) Автор Синяков Анатолий Леонидович(73) Патентообладатель Учреждение образования Белорусский государственный аграрный технический университет(57) Установка для сушки фруктов, содержащая сушильную камеру, сообщенную выходом с наружной средой и присоединенную входом к выходу вентилятора, ко входу которого через собирающий коллектор воздуха и основной присоединительный воздуховод с шибером подключена выходом со светопрозрачным покрытием радиационная камера, оборудованная стеллажами для высушиваемых фруктов, отличающаяся тем, что она снабжена двумя приточными шахтами и дополнительным присоединительным воздуховодом, которые оборудованы шиберами, а также дополнительным коллектором воздуха, при этом распределительный коллектор воздуха установлен перед входом радиационной камеры и выходом присоединен к ее входу, а входом через дополнительный присоединительный воздуховод с шибером - дополнительно ко входу вентилятора приточные шахты сообщены входами с наружной средой и выходами присоединены соответственно к распределительному и собирающему коллекторам воздуха установки.(56) 1. Степанова В.Э. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. - М. Агропромиздат, 1988. - С 59. 2. Степанова В.Э. Возобновляемые источники энергии на сельскохозяйственных предприятиях. - М Агропромиздат, 1988. - С 60. 61522010.04.30 Предлагаемое техническое решение относится к установкам, использующим тепловую энергию солнца для сушки фруктов. Известна конструкция гелиофруктосушилки для сушки дынь и винограда. Известная сушилка содержит радиационную камеру, выполненную из металлического каркаса, покрытого светопрозрачной пленкой, в которой расположены подносы с высушиваемыми фруктами, при этом камера сообщена входом и выходом с наружной средой 1. Известная гелиофруктосушилка работает следующим образом. Тепловое излучение солнца, падающее через светопрозрачное покрытие радиационной камеры на поверхность фруктов, расположенных на подносах в камере, поглощается поверхностью фруктов и преобразуется в тепловую энергию, под действием которой увеличивается температура фруктов, при этом происходит процесс испарения влаги, содержащейся в фруктах, и водяные пары поступают в воздух, нагреваемый от контакта с теплой поверхностью фруктов. В этом случае возникает естественная конвекция воздуха через радиационную камеру и он выносит водяные пары от фруктов в окружающую среду. К недостаткам работы известной сушилки следует отнести длительное время сушки и большую неравномерность сушки фруктов по длине радиационной камеры. Длительное время сушки фруктов обусловлено малым расходом воздуха через камеру при его естественной конвекции со скоростью, не превышающей 1 м/с. В результате этого малое количество водяных паров от фруктов выносится воздухом в единицу времени при его естественной циркуляции через камеру. Большая неравномерность сушки фруктов обусловлена большой неравномерностью нагрева фруктов по длине камеры. Так, фрукты, расположенные на входе воздуха в камеру, нагреваются значительно меньше фруктов, находящихся ближе к выходу воздуха из камеры. В результате этого сушка фруктов, находящихся ближе к выходу воздуха из камеры, происходит значительно раньше. Наиболее близкой к заявленной конструкции установки для сушки фруктов является комбинированная гелиофруктосушилка 2. Эта установка для сушки фруктов содержит сушильную и радиационную камеры, оборудованные стеллажами для фруктов вентилятор, осуществляющий принудительную вентиляцию камер, в которых находятся подлежащие сушке фрукты. Сушильная установка работает следующим образом. Фрукты, подлежащие сушке, загружают в радиационную и сушильную камеры и включают вентилятор, протягивающий воздух через радиационную камеру, где он нагревается и способствует сушке фруктов, и подающий нагретый воздух в сушильную камеру для сушки находящихся в ней фруктов. В радиационной камере за счет радиационного теплообмена между солнцем и поверхностью фруктов происходит нагрев фруктов, при этом влага, содержащаяся в фруктах,преобразуется в пар, который поступает в воздух, протягиваемый вентилятором через камеру, т.е. осуществляется процесс сушки фруктов. Кроме того, в радиационной камере происходит нагрев воздуха за счет конвективного теплообмена между горячей поверхностью фруктов и воздухом, омывающим эту поверхность. Следует отметить, что температура воздуха постепенно увеличивается по длине радиационной камеры. Наибольшую температуру воздух имеет на выходе из камеры, что ускоряет процесс сушки фруктов, находящихся ближе к выходу камеры. Нагретый в радиационной камере воздух затем поступает в сушильную камеру, и за счет конвективного теплообмена между воздухом и поверхностью фруктов происходят нагрев и сушка фруктов в сушильной камере. Подача нагретого воздуха в сушильную камеру продолжается до тех пор, пока влажность фруктов не понизится до 3550 . За это время фрукты, находящиеся в радиационной камере становятся сухими, и их выгружают и направляют на упаковочную линию, а фрукты из сушильной камеры с влажностью 3550 перегружают в радиационную камеру. После этого в сушильную камеру загружают новую партию фруктов, подлежащих сушке, и включают в работу вентилятор. 2 61522010.04.30 При работе вентилятора происходят процесс досушивания фруктов в радиационной камере и понижение влажности фруктов до 3550 в сушильной камере. Далее работа установки для сушки фруктов повторяется. К недостатку известной сушильной установки следует отнести ее пониженную эффективность работы. Пониженная эффективность работы установки обусловлена большой неравномерностью сушки фруктов по длине радиационной камеры, что сказывается на окончательной влажности фруктов. Так, фрукты, расположенные на входе воздуха в радиационную камеру, имеют более высокую влажность из-за низкой температуры нагрева,нежели фрукты, находящиеся ближе к выходу воздуха из радиационной камеры и имеющие более высокую температуру. Задачей предлагаемой полезной модели установки для сушки фруктов является повышение эффективности ее работы. Поставленная задача решается тем, что установка для сушки фруктов, содержащая сушильную камеру, сообщенную выходом с наружной средой и присоединенную входом к выходу вентилятора, ко входу которого через собирающий коллектор воздуха и основной присоединительный воздуховод с шибером подключена выходом со светопрозрачным покрытием радиационная камера, оборудованная стеллажами для фруктов, снабжена двумя приточными шахтами и дополнительным присоединительным воздуховодом, которые оборудованы шиберами, а также распределительным коллектором воздуха, при этом распределительный коллектор воздуха установлен перед входом радиационной камеры и выходом присоединен к ее входу, а входом через дополнительный присоединительный воздуховод с шибером - дополнительно ко входу вентилятора приточные шахты сообщены входами с наружной средой и выходами присоединены соответственно к распределительному и собирающему коллекторам воздуха установки. Сущность предлагаемой полезной модели установки для сушки фруктов поясняется схемой установки, приведенной на фигуре. Установка для сушки фруктов содержит сушильную камеру 1, сообщенную выходом 2 с наружной средой и присоединенную входом 3 к выходу вентилятора 4, ко входу которого через собирающий коллектор 5 воздуха и основной присоединительный воздуховод 6 с шибером 7 подключена выходом 8 со светопрозрачным покрытием 9 радиационная камера 10, оборудованная стеллажами 11 для высушиваемых фруктов. Для повышения эффективности работы установка снабжена приточными шахтами 12,13 и дополнительным присоединительным воздуховодом 14, которые оборудованы шиберами 15, 16, 17, а также распределительным коллектором 18 воздуха, при этом распределительный коллектор 18 воздуха установлен перед входом 19 радиационной камеры 10 и выходом 20 присоединен к ее входу 19, а входом 21 через дополнительный присоединительный воздуховод 14 с шибером 17 присоединен дополнительно ко входу вентилятора 4 приточные шахты 12 и 13 сообщены входами с наружной средой и выходами присоединены соответственно к распределительному 18 и собирающему 5 коллекторам воздуха установки. Заявленная установка для сушки фруктов работает следующим образом. Фрукты, подлежащие сушке, загружают в радиационную 10 и сушильную 1 камеры,открывают шиберы 15 и 7 и закрывают шиберы 16 и 17. В солнечный день путем подключения к электросети электродвигателя в работу включают вентилятор 4, который забирает наружный воздух через приточную шахту 12, протягивает его через радиационную камеру 10,собирающий коллектор 5 и подает в сушильную камеру 1, из которой он удаляется в наружную среду. В радиационной камере 10 за счет радиационного теплообмена между солнцем и поверхностью фруктов, на которую падает тепловое излучение солнца, осуществляется нагрев фруктов. При нагреве фруктов влага, содержащаяся в них, преобразуется в пар, 3 61522010.04.30 который поступает в воздух, протягиваемый вентилятором 4 через камеру 10, то есть осуществляется процесс сушки фруктов. При движении воздуха через камеру 10 он контактирует с теплой поверхностью фруктов и за счет конвективного теплообмена нагревается, при этом его относительная влажность понижается, это способствует сушке фруктов. Температура воздуха при движении его через камеру 10 повышается от входа 19 к выходу 8, поэтому фрукты, расположенные на стеллажах 11 ближе к выходу 8, высушиваются быстрее, чем фрукты, расположенные у входа 19 камеры 10. Нагретый в радиационной камере 10 воздух, который впитал часть водяных паров от фруктов, расположенных в камере 10, затем вентилятором 4 подается в сушильную камеру 1, где за счет конвективного теплообмена между нагретым воздухом и поверхностью фруктов, находящихся в камере 1, происходит нагрев фруктов и осуществляется процесс их сушки. Водяные пары из фруктов дополнительно поступают в движущийся через камеру 1 воздух и выносятся им в наружную среду. При работе установки контролируют влажность фруктов в сушильной камере 1 и, если она понижается до 6070 , то останавливают вентилятор 4, закрывают шиберы 7 и 15,открывают шиберы 16, 17, после чего вводят в работу вентилятор 4. В этом случае вентилятор 4 забирает наружный воздух через приточную шахту 13, собирающий коллектор 5, протягивает его в противоположном направлении (от выхода к входу) через радиационную камеру 10, распределительный коллектор 18, присоединительный воздуховод 14 и подает его в сушильную камеру 1, где он, впитав водяные пары от высушиваемых фруктов, через выход 2 поступает в наружную среду. При движении воздуха через радиационную камеру 10 в противоположном направлении он за счет конвективного теплообмена от контакта с поверхностью фруктов, нагретых тепловым излучением солнца, нагревается, при этом его температура уже увеличивается от выхода 8 к входу 19 камеры 10. Это способствует интенсивному удалению влаги из фруктов, расположенных около входа 19 камеры 10 и не полностью высушенных при движении воздуха от входа 19 к выходу 8 камеры 10. В этом режиме сушилка будет работать до тех пор, пока влажность фруктов в сушильной камере 1 не понизится до 3550 . За это время работы установки фрукты, находящиеся в радиационной камере 10, полностью высыхают, при этом фрукты имеют одинаковую остаточную влажность по всей массе. После этого останавливают вентилятор 4, выгружают фрукты из камеры 10, перегружают в нее фрукты с влажностью 3550 из сушильной камеры 1, в которую помещают новую партию фруктов, подлежащих сушке, и включают в работу вентилятор 4. Далее процесс сушки фруктов в сушильной 1 и радиационной 10 камерах повторяется. Из-за изменения направления движения воздуха через радиационную камеру 10 от входа к выходу на противоположное за время сушки фруктов в сушильной камере до 3550 осуществляется качественная сушка фруктов, находящихся в радиационной камере, то есть установка работает более эффективно. Таким образом, в процессе работы заявляемой установки для сушки фруктов происходит достижение поставленной технической задачи повышение эффективности работы установки за счет повышения качества сушки фруктов в радиационной камере при оборудовании установки двумя приточными шахтами, дополнительным присоединительным воздуховодом и распределительным коллектором воздуха, используемыми для изменения направления вентиляционного воздуха через радиационную камеру, в результате чего осуществляется сушка фруктов до одинаковой остаточной влажности. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4