SU1580129A1

SU1580129A1 - Dryer for foodstuffs

Info

Publication number: SU1580129A1
Application number: SU884447948A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Георгиевич Кадышев; Юрий Васильевич Кванин; Николай Степанович Фещенко; Федор Александрович Федоров; Алексей Васильевич Чеков
Priority date: 1988-06-27
Filing date: 1988-06-27
Publication date: 1990-07-23

Abstract

Изобретение относитс к сушке и м. б. использовано в пищевой промышленности при переработке фруктов и овощей. Цель изобретени - интенсификаци тепломассообмена и повышение качества. Сущность изобретени : корпус выполнен в форме пары усеченных конусов соответственно верхнего и нижнего, сопр женных большими основани ми, а патрубок отвода готового продукта выполнен кольцевым и размещен в зоне сопр жени конусов, при этом дополнительно в центральной зоне верхнего конуса размещена распылительна камера с встроенными в нее форсунками, выполненна в форме параболоида вращени , причем патрубки подачи телоносител подключены тангенциально соответственно к верхнему и нижнему конусам, а источник аккустических колебаний выполнен в виде разр дных электродов, размещенных в фокусах параболических отражателей, один из которых установлены по оси корпуса, соответственно на крышке и днище, а другие встроены в патрубки подачи еплоносител . 2 ил.The invention relates to drying and m. B. used in the food industry in the processing of fruits and vegetables. The purpose of the invention is the intensification of heat and mass transfer and quality improvement. SUMMARY OF THE INVENTION: The body is made in the form of a pair of truncated cones, respectively, upper and lower, conjugated with large bases, and the outlet of the finished product is annular and placed in the interface of cones, while additionally in the central zone of the upper cone there is a spray chamber with her nozzles, made in the form of a paraboloid of rotation, with the body nozzles supplying telonofitants are tangentially connected to the upper and lower cones, and the source of acoustic oscillations It executes a discharge electrode placed at the foci of the parabolic reflectors, one of which is mounted on the axis of the housing, respectively at the top and bottom, and the other feed tubes embedded in eplonositel. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к сушильной технике и может быть использовано в пищевой промышленности при переработке фруктоз и овощей.The invention relates to a drying technique and can be used in the food industry in the processing of fructose and vegetables.

Цель изобретени - интенсификаци тепломассообмена и повышение качества .The purpose of the invention is the intensification of heat and mass transfer and quality improvement.

На фиг. 1 изображена сушилка, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на Фиг. I; на фиг. 3 - разрез на фиг, 1$ на фиг. 4 - разр дный электрод.FIG. 1 shows a dryer, a general view; FIG. 2 is a section A-A in FIG. I; in fig. 3 is a sectional view in FIG. 1; FIG. 4 - discharge electrode.

Сушилка содержит корпус 1, крышку 2, днище 3, греющие рубашки 4 и 5, трубчатый змеевик 6, патрубок 7 подачи влажного продукта, патрубок 8 отвода сгущенного продукта (суспензии ), патрубок 9 отвода готового продукта, патрубки 10-и 11 подачи газообразного теплоносител в корпус 1, патрубок 12 отвода паров с газообразным теплоносителем, патрубок 33 подачи теплоносител и патрубок 14 отвода теплоносител , подключенные к греющей рубашке 4, патрубок 15 подачи теплоносител и патрубок 16 отвода теплоносител , подключенные к греющей рубашке 5 патрубок 17 подачи теплоносител и патрубок 18 отвода теплоноситеп , подключенные к трубчатому змеевику 6, параболические отражатели 19 - 22, разр дные электроды 23 - 26, источник 27 импульсного электрического питани , блок 28 коммутации, патрубки 29 - 31 подачи теплоносител , коллектор 32, распылительную камеру 33, конический коллектор 34 дл подачи продукта8 форсунки 35, кольцевой патрубок 36 отвода готового продукта, бункер 37 готового продукта , электрическую изол цию 38, крестовину ,The dryer includes a housing 1, a lid 2, a bottom 3, heating shirts 4 and 5, a tubular coil 6, a wet product supply nozzle 7, a wet product 8 nozzle 8, a condensed product (suspension) nozzle 9, a finished product nozzle 9, and a gas coolant supply nozzle 10 and 11 in the housing 1, the pipe 12 exhaust vapor with a gaseous coolant, the pipe 33 supply of heat transfer fluid and the pipe 14 of the heat transfer fluid connected to the heating jacket 4, the pipe 15 supply of heat transfer fluid and the heat removal pipe 16 connected to the heating shirt 5 connection 17 17 Chi heat carrier and heat transfer nozzle 18 connected to tubular coil 6, parabolic reflectors 19-22, discharge electrodes 23-26, switching power supply 27, switching unit 28, coolant supply nozzles 29-31, collector 32, spray chamber 33 , conical collector 34 for supplying the product 8 nozzles 35, annular branch pipe 36 for removal of the finished product, the bunker 37 of the finished product, electrical insulation 38, the crosspiece,

Электрические разр дники содержат параболические отражатели 39 - 22, в которых закреплены спаренные электроды 23 - 26 с межэлектродными зазорами в форсунках указанных отражателей соответственно и соединенные с источникам 27 импульсного электрического питани и с блоком 28 коммутации . Один из каждой пары электродов 23 - 26 разр дников выполнен в виде стального стержн , который установлен соосно в вершине параболического отражател волн с электрической изол цией 38 и соединен с высоковольтным полюсом источника 27 через блок 28 коммутации.The electric arresters contain parabolic reflectors 39-22, in which paired electrodes 23-26 are fixed with interelectrode gaps in the nozzles of these reflectors, respectively, and connected to the sources 27 of the pulsed electrical supply and the switching unit 28. One of each pair of electrodes 23–26 glitters is made in the form of a steel rod, which is installed coaxially at the apex of a parabolic wave reflector with electrical insulation 38 and connected to the high voltage pole of source 27 via switching unit 28.

Другой из каждой пары электродов 23 - 26 разр дников выполнен каплеобразной формы и закреплен крестовиной 39 в полости рефлектора волн соосно с межэлектродным зазором, расположенным в фокусе параболического рефлектора, и соединен с источником 27 с заземлением (фиг, 4).The other of each pair of electrodes 23–26 of the arresters is drop-shaped and fixed by a cross-piece 39 in the cavity of the wave reflector coaxially with the interelectrode gap located at the focus of the parabolic reflector and connected to the source 27 with grounding (FIG. 4).

Источник 27 импульсного электри- ческот о питани представл ет собой высоковольтные конденсаторы с запи- 7ывающим генератором с расчетным напр жением на клеммах,The source 27 of a pulsed electric power supply is a high-voltage capacitor with a recording generator with a rated voltage at the terminals

Блок 28 коммутации выполнен в виде трехпозициоиного высоковольтного переключател дл поочередной коммутации электродов 23, 26 и 24, 25 разр дников с конденсаторами источника 27 с регулируемой частотой подключений.The switching unit 28 is made in the form of a three-position high-voltage switch for alternately switching the electrodes 23, 26 and 24, 25 arresters with the capacitors of the source 27 with adjustable frequency connections.

Электроды 23 - 26 и другие детали устройства выполнены из пищевыхElectrodes 23 - 26 and other parts of the device are made from food

сталей, присутствие компонентов которых в пищевых продуктах допущено. Сушилка работает следующим образом .steels, the presence of components of which in food products is allowed. The dryer works as follows.

Исходный продукт - томатную, пастуThe original product is tomato paste

с 30%-ным содержанием сухих веществ нагревают до 40°С и через патрубок 7, коллектор 34 и форсунки 35 подают в распылительную камеру 33 стру ми оwith a 30% solids content, they are heated to 40 ° C and through pipe 7, the collector 34 and nozzles 35 are fed into the spray chamber 33 by jets

Через патрубки 10f И и 30 в корпус 1 в качестве продувочного теплоносител подают воздух, нагретый до , причем поодувочный воздух через патрубки 10 и 30 подают в корпус тангенциально, а через патрубок 11 подают в воздух соосно со скоростью подачи до 30 м/с.Through the pipes 10f and 30 into the housing 1 as the purge coolant serves the air heated to, and the blowing air through the pipes 10 and 30 is fed into the housing tangentially, and through the pipe 11 is fed into the air coaxially with a feed rate of up to 30 m / s.

Через натрз бки 13, 15 и 7 в греющие рубашки 4 и 5 и в трубчатыйThrough natrz bki 13, 15 and 7 in heating shirts 4 and 5 and in tubular

5151

змеевик 6 подают в качестве теплоносител воду, нагретую до 60 С, и отвод т ее через патрубки 14, 16 и 18 соответственно с температуройthe coil 6 serves as a heat carrier water heated to 60 ° C and discharged through pipes 14, 16 and 18, respectively, with a temperature

зо°с.zo ° s.

Посредством блока 28 коммутации подключают электроды 23 и 26, а также поочередно с ними электроды 24 и 25 разр дников к конденсаторам источника 27 на врем искровых разр дов конденсаторов tp Q с частотой п 10 подключений в секунду каждой пары электродов.The switching unit 28 connects the electrodes 23 and 26, and also alternately with them the electrodes 24 and 25 of the arresters to the capacitors of the source 27 for the duration of the spark discharges of the capacitors tp Q with a frequency of n 10 connections per second of each pair of electrodes.

При подключении каждой пары элек- тродов 23 - 26 к конденсатору в межэлектродном зазоре происходит искровой электрический разр д мощностьюWhen each pair of electrodes 23–26 is connected to a capacitor, an electric spark is generated in the interelectrode gap in the interelectrode gap.

Wp VWp v

2 -10 50 10й Вт с 2 -10 50 10th W with

i.-4i.-4

энергией в разр де Qр 10 «10 10 Дж.energy in the discharge Qr 10 «10 10 J.

Искровой разр д возбуждает в продувочном воздухе, наход щемс в полости соответствующего рефлектора, ударную волну мощностью We 6 -1 О4 В с энергией Q e 6 Дж в волне с частотной характеристикой волны преимущественно 10 кГц.The spark discharge excites in the purge air in the cavity of the corresponding reflector a shock wave with a power of We 6 -1 O4 V with an energy of Q e 6 J in a wave with a frequency response of the wave, predominantly 10 kHz.

Ударна волна распростран етс от разр дного канала в радиальных направлени х, отражаетс от параболической поверхности отражателей 19 - 22 и в виде пучка плоских акустических волн направл етс в полость корпуса 1 и крышки 2.The shock wave propagates from the discharge channel in radial directions, is reflected from the parabolic surface of the reflectors 19-22, and in the form of a beam of plane acoustic waves is directed into the cavity of the housing 1 and the cover 2.

Плоска акустическа волна из отражател 21 разр дника распростран етс в полости корпуса 1 и спирали змеевика 6 в сторону распределительной камеры 33, отражаетс от пос ледней, направл етс в виде отраженной волны в сторону днища 3.The plane acoustic wave from the reflector 21 of the discharge propagates in the cavity of the housing 1 and the coil of the coil 6 toward the distribution chamber 33, reflects from the latter, is directed as a reflected wave towards the bottom 3.

При этом пучки плоских акустических волн, повтор ющиес с частотой 10 Гц, диспергируют томатную пасту, поступающую через форсунки 35 в распределительную камеру 33, интенсивно испар ют в продувочном воздухе и смачивают теплообменные поверхности трубчатого змеевика 6 суспензией пасты,In this case, the beams of plane acoustic waves, repeated at a frequency of 10 Hz, disperse the tomato paste entering through the nozzles 35 into the distribution chamber 33, are intensively evaporated in the purge air and moisten the heat exchange surfaces of the tubular coil 6 with a paste suspension,

Пары с продувочным воздухом и диспергированной пастой проход т в зазорах между витками спирали змеевика 6 и поступают в кольцевую полость между боковой стенкой корпуса 1 и витками спирали змеевика. Vapors with purge air and dispersed paste pass through the gaps between the turns of the coil of the coil 6 and enter the annular cavity between the side wall of the housing 1 and the turns of the coil of the coil.

Плоские акустические волны из отражател 19 разр дника распростраFlat acoustic waves from the reflector 19 spread

Q Q

с with

00

5 five

g g

5five

00

5five

29б29b

н ютс в полости корпуса 1 тангенциально в сторону вращени воздуха в вихревом потоке. Волны многократно отражаютс от боковой стенки корпуса 1 и циркулируют по хордам боковой стенки в кольцевой полости между стенкой и витками спирали змеевика 6 в сторону широкой части корпуса 1. При этом волны продолжают диспергировать томатную пасту, измельча ее частицы до 100 мкм, интенсифицируют тепломассообмен и косвенное испарение жидкости. Одновременно волны оказывают импульсное давление на продувочный воздух и частицы томатной пасты, чем ускор ют их вращение в вихревом потоке продувочного воздуха и вынос т частицы пасты в широкую часть корпуса 1 и крьшжи 2 в зону кольцевого патрубка 36.They are tangential in the cavity of the housing 1 in the direction of air rotation in the vortex flow. The waves are repeatedly reflected from the side wall of the housing 1 and circulate along the chords of the side wall in the annular cavity between the wall and the spiral turns of the coil 6 toward the wide part of the housing 1. At the same time, the waves continue to disperse the tomato paste, grinding its particles to 100 microns, intensify heat and mass transfer and indirect evaporation of liquid. At the same time, the waves exert a pulse pressure on the purge air and tomato paste particles, thereby accelerating their rotation in the vortex flow of the purge air and transporting the paste particles into the wide part of the housing 1 and the pole 2 to the area of the annular elbow 36.

Плоска акустическа волна из отражател 20 разр дника распростран етс в полости крышки 2 тангенциально в сторону вращени воздуха и навстречу осевому отвод щему потоку паров с ВОЗДУХОМ.A plane acoustic wave from the reflector 20 of the discharge propagates in the cavity of the cover 2 tangentially in the direction of air rotation and in the opposite direction to the axial exhaust flow of vapor with the AIR.

Волны многократно отражаютс от боковой стенки крышки 2 и циркулируют в ее полости по хордам боковой стенки в сторону широкой части крышки и кольцевого патрубка 36.The waves are repeatedly reflected from the side wall of the cover 2 and circulate in its cavity along the chords of the side wall in the direction of the wide part of the cover and the ring nozzle 36.

При этом волны интенсифицируют тепломассообмен и косвенное испарение жидкости в полости крышки 2. Одновременно волны оказывают импульсное давление на частицы порошка, сепарируют их из отход щего потока паров с воздухом на боковую стенку крышки 2 и в кольцевой патрубок 36с бункером 37, откуда сухой порошок томатов отвод т через патрубок 9.In this case, the waves intensify heat and mass transfer and indirect evaporation of fluid in the cavity of lid 2. At the same time, the waves exert a pulse pressure on the powder particles, separate them from the outgoing vapor flow with air to the side wall of the lid 2 and to the annular nipple 36c with a bunker 37, from where dry tomato powder is tapped t through pipe 9.

Продувочный воздух с парами отвод т из крышки 2 через патрубок 12 и коллектор 32, установленные со стороны узкой части крышки 2,The purge air with vapor is discharged from the cover 2 through the nozzle 12 and the collector 32 installed on the narrow side of the cover 2,

Плоские акустические волны из отражател 22 разр дника распростран ютс через коллектор 32 и патрубок 12 в полость крышки 2 соосно, где отражаютс от конуса коллектора 34 и уход т в кольцевой патрубок 36 дл отвода порошка о При этом волны отбрасывают мелкодисперсные частицы порошка от патрубка 12 и сепарируют их в коллектор 34.Flat acoustic waves from the reflector 22 of the surge propagate through the collector 32 and the nozzle 12 into the cavity of the lid 2 coaxially, where they are reflected from the cone of the collector 34 and go to the annular nozzle 36 to drain powder o. This wave rejects fine powder particles from the nozzle 12 and they are separated into a collector 34.

Часть сгущенной томатной пасты стекает по боковой стенке корпуса 1Part of the condensed tomato paste flows down the side wall of the housing 1

на днище 3, откуда отводитс через патрубок 8.on the bottom 3, from where it is discharged through the pipe 8.

Продувочный воздух с парами отвод т из крышки 2 через патрубок 12 и коллектор 32.The purge air with vapor is discharged from the cap 2 through the nozzle 12 and the manifold 32.

Интенсификаци диспергировани томатной пасты, тепломассообмена и косвенного испарени жидкости пучками плоских акустических волн иск- ровьгх электрических разр дов во всем объеме корпуса 1 и крышки 2 понижает температуру газожидкостной среды в полости корпуса и крышки до 20°С за счет поглощени тепла. В результате чего средний градиент температуры между теплоносителем в трубчатом змеевике бив рубашках А и 5 газо- жидкостной средой в полости корпуса 1 составл ет Л Т 30°С.Intensification of dispersion of tomato paste, heat and mass transfer and indirect evaporation of liquid by beams of plane acoustic waves of sparking electrical discharges throughout the volume of housing 1 and cover 2 lowers the temperature of the gas-liquid medium in the cavity of the housing and cover to 20 ° C due to heat absorption. As a result, the average temperature gradient between the coolant in the tubular coil of the shirts A and 5 with the gas-liquid medium in the cavity of the housing 1 is L T 30 ° C.

Воздействие пучков плоских акустических волн на теплообменные по-; верхиости греющих рубашек 4 и 5 и трубчатого змеевика 6, а также интен сификаци тепломассообмена в полости корпуса увеличивает коэффициент теплопередачи через теплообменные поверхности до К 200 Вт/м2 СThe impact of beams of plane acoustic waves on heat exchangers; the top of the heating jackets 4 and 5 and the tubular coil 6, as well as the intensity of heat and mass transfer in the body cavity, increases the heat transfer coefficient through heat exchange surfaces to K 200 W / m2 C

Сухой порошок в количестве до 300 кг/ч отвод т через кольцевой патрубок 36, бункер 37 и патрубок 9.Dry powder in an amount up to 300 kg / h is discharged through an annular nipple 36, a hopper 37 and a nipple 9.

Часть влаги с продуктом в количестве до 100 кг/ч стекает по боковой стенке корпуса 1 на днище 3, откуда отводитс через патрубок 8.Part of the moisture with the product in an amount of up to 100 kg / h flows down the side wall of the housing 1 on the bottom 3, from where it is discharged through the nozzle 8.

00

5 five

00

5five

Claims

Invention Formula

Dryer for foodstuffs, mainly vegetable and fruit, containing a heat-insulated housing with a lid and a bottom, equipped with nozzles for spraying the product, a source of acoustic oscillations and nozzles of the heat transfer medium and the product and removal of the finished product and the exhaust heat transfer medium, characterized in that intensification of heat and mass transfer and improvement of quality; the body is made in the form of a pair of truncated cones, respectively, upper and lower, conjugated with large bases, and The product is annular and placed in the interface of the cones, while additionally in the central zone of the upper cone there is a spray chamber with nozzles embedded in it, made in the form of a paraboloid of rotation, the coolant supply pipes are connected tangentially to the upper and lower cones, respectively the source of acoustic oscillations is made in the form of discharge electrodes placed in the foci of parabolic reflectors, some of which are mounted along the axis of the housing, respectively, on the cover e and the bottom, while others are built into the coolant supply pipes.

2420

21

eleven

25

ten