Экструзионная вакуум-сублимационная свч-сушилка

Экструзионная вакуум-сублимационная свч-сушилка

Реферат

Предлагаемое изобретение относится к оборудованию пищевой промышленности при производстве сублимированных пищевых продуктов. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является установка для осуществления способа получения сублимированных пищевых продуктов (Патент РФ 2197874, МКИ А 23 L 3/44. Способ получения сублимированных пищевых продуктов и установка для его осуществления / С.Т.Антипов, И.Т.Кретов, С.В.Шахов, В.Е.Игнатов, А.С.Белозерцев. - Заявл. 12.03.2001, №2001106756/13, опубл. в Б.И., 2003, №4, включающая сублимационную камеру с источниками сверхвысокочастотной энергии, устройство в виде экструдера для подачи в нее продукта, насадку в форме сопла Лаваля для создания парового затвора, делительно-упаковочное устройство, установленное непосредственно после зоны действия источников сверхвысокочастотной энергии, выносной десублиматор и шлюзовой затвор для выгрузки готового продукта из установки.

Недостатками известной установки являются трудность регулирования заданных свойств продукта, высокие потери энергии за счет ее утечки в камеру сушилки и невысокая надежность работы.

Технической задачей изобретения является повышение точности регулирования параметров процесса, снижение потерь энергии и повышение надежности установки.

Поставленная задача достигается тем, что в экструзионной вакуум-сублимационной СВЧ-сушилке, включающей сублимационную камеру с источниками сверхвысокочастотной энергии, устройство в виде экструдера для подачи в нее продукта, насадку в форме сопла Лаваля для создания парового затвора, делительно-упаковочное устройство, установленное непосредственно после зоны действия источников сверхвысокочастотной энергии, выносной десублиматор и шлюзовой затвор для выгрузки готового продукта из установки, новым является то, что под насадкой в форме сопла Лаваля расположены ролики-укладчики на горизонтальный пластинчатый конвейер, выполненный из радиопрозрачного материала, над которым по ходу его движения размещены основной волновод с запредельными волноводами на входе и выходе, состоящий из отдельных перфорированных секций с диаметром отверстий, исключающим утечку сверхвысокочастотной энергии, с собственными независимыми источниками СВЧ-энергии и диэлектрическими линзами, магистралью для подключения специальной поглощающей согласованной нагрузки, вальцы, причем сублимационная камера сушилки снабжена съемными дверцами.

Технический результат заключается в повышении точности регулирования параметров процесса, снижении потерь энергии и повышении надежности работы установки.

На чертеже представлен общий вид установки для осуществления способа получения сублимированных пищевых продуктов.

Установка для получения сублимированных пищевых продуктов состоит из пресса (экструдера) 1, сублимационной камеры сушилки 2 со съемными дверцами 3, 16 и насадкой в форме сопла Лаваля 4, формующих роликов-укладчиков 5, делителя 7, пластинчатого конвейера 6, выполненного из радиопрозрачного материала, основного волновода 10 с запредельными волноводами 9, 17 и магистралью 13 для подключения поглощающей согласованной нагрузки, вальцов 14 и шлюзового затвора 15. Подвод сверхвысокочастотной энергии осуществляется посредством собственных источников СВЧ-энергии (магнетронов) 11 и диэлектрических линз 12.

Вакуум-сублимационная сушилка работает следующим образом.

Исходный продукт подается в загрузочное устройство предварительно включенного пресса (экструдера) 1, на выходе из которого экструдат поступает в зону с давлением выше тройной точки устройства 4 в форме сопла Лаваля сублимационной камеры 2, которое создается за счет испарения влаги из продукта. Полученный жгут продукта перемещается в зону с давлением ниже тройной точки устройства 4, где происходит его укладка на пластинчатый конвейер 6, выполненный из радиопрозрачного материала (например, фторопласта) посредством роликов-укладчиков 5, деление его на части определенной равной длины устройством 7 параллельно с испарительным самозамораживанием экструдата с окончательным образованием высокоразвитой равномерно распределенной пористой структуры за счет интенсивного сублимирования влаги. Разделение на зоны с различным давлением достигается благодаря тому, что создается гидравлическое сопротивление потоку паров и неконденсирующихся газов в кольцевом зазоре между жгутом продукта и соплом Лаваля 4 в его узкой части и, как следствие, повышение давления выше тройной точки в зоне выхода продукта из пресса (экструдера) 1. Равные по длине и форме самозамороженные куски жгута продукта подаются через запредельный волновод 9 в волновод 10 во избежание утечки сверхвысокочастотной энергии в свободное пространство сублимационной камеры сушилки 2, где происходит его вакуум-сублимационная сушка в поле токов сверхвысокой частоты. Причем волновод 10 состоит из отдельных перфорированных секций с диаметром отверстий, исключающим утечку энергии, каждая из которых имеет собственный независимый источник СВЧ-энергии (магнетрон) 11. Ввод энергии в секции волновода 10 осуществляется через диэлектрические линзы 12. Для поглощения СВЧ-энергии в отсутствии обрабатываемого продукта или при неполной загрузке конвейера установка имеет магистраль 13 для подключения специальной поглощающей согласованной нагрузки (на схеме не показана). Поглощение СВЧ-энергии в этой нагрузке осуществляется водой, прокачиваемой через рабочую полость нагрузки. Далее высушенный продукт подается на вальцы 14, где происходит его дробрение, посредством шлюзового затвора 15 выгружается из сушилки и поступает на упаковку.

Предлагаемые способ и установка имеют следующие преимущества:

- расположение под насадкой роликов-укладчиков на горизонтальный пластинчатый конвейер позволяет обеспечить заданную форму жгута продукта и исключить его разрыв;

- выполнение пластинчатого конвейера из радиопрозрачного материала позволяет исключить ослабление мощности излучения в результате поглощения энергии транспортирующими элементами;

- применение волновода, состоящего из отдельных секций с собственными независимыми источниками СВЧ-энергии, позволяет регулировать напряженность электромагнитного поля посекционно;

- выполнение секций перфорированными позволяет осуществлять своевременный отвод паров из основного волновода и исключить утечку энергии в камеру сушилки;

- применение диэлектрических линз между источниками сверхвысокочастотной энергии и секциями основного волновода обеспечивает герметичность камеры сушилки и беспрепятственный подвод энергии к продукту;

- использование запредельных волноводов позволяет исключить утечку энергии на входе и выходе основного волновода;

- использование магистрали для подключения специальной поглощающей согласованной нагрузки позволяет обеспечить надежность работы установки в отсутствии обрабатываемого продукта или при неполной загрузке конвейера;

- наличие вальцов позволяет получить мелкодисперсный быстровосстановимый продукт.

Экструзионная вакуум-сублимационная СВЧ-сушилка, включающая сублимационную камеру с источниками сверхвысокочастотной энергии, устройство подачи в нее продукта в виде экструдера, насадку в форме сопла Лаваля для создания парового затвора, делительное устройство, установленное непосредственно после зоны действия источников сверхвысокочастотной энергии, выносной десублиматор и шлюзовой затвор для выгрузки готового продукта из установки, отличающаяся тем, что под насадкой расположены ролики-укладчики на горизонтальный пластинчатый конвейер, выполненный из радиопрозрачного материала, над которым по ходу его движения размещены основной волновод с запредельными волноводами на входе и выходе, состоящий из отдельных перфорированных секций с собственными независимыми источниками СВЧ-энергии и диэлектрическими линзами, а также магистраль для подключения поглощающей согласованной нагрузки и вальцы.