×
27.08.2016
216.015.5192

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИК-СУШКИ ТОПИНАМБУРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к сушке топинамбура, может применяться в сельском хозяйстве и в пищевой промышленности. Способ сушки топинамбура предусматривает подготовку сырья, формирование слоя, воздействие ИК-лучами, контроль температуры топинамбура оптическим пирометром. Контролируют температуру излучающей поверхности, которую определяют путем расчета. Устройство для сушки топинамбура включает загрузочный бункер 2, сушильную камеру 1, ИК-излучатель 3, транспортеры 4. Оптические пирометры 6 ориентируют на поверхность ИК-излучателей. Изобретение должно обеспечить интенсификацию процесса сушки и повысить качество высушенного топинамбура. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к сушке топинамбура, может применяться в сельском хозяйстве и в пищевой промышленности.

Известен способ сушки топинамбура, заключающийся в том, что сушку проводят в два этапа: на первом - в плотном слое, а на втором - в псевдосжиженным слое, причем материал обрабатывают перегретым паром.

Для этого способа могут быть использованы сушилки плотного и псевдоожиженного слоя, например (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - С. 81; 101).

Эти способ и устройство хотя и позволяют получить качественный продукт, но технология его получения сложна, а технические средства по конструкции существенно различаются, что ведет к повышенным эксплуатационным и капитальным затратам.

Известен способ импульсной ИК-сушки термолабильных материалов, предусматривающий подготовку сырья, формирование слоя, воздействие ИК-лучами в импульсном режиме «нагрев-охлаждение» до заданной влажности, причем контроль температуры ведут оптическим пирометром, замеряющим температуру материала (Патент RU 2393397, БИПМ №13, 27.06.2010).

Известно устройство для его осуществления, включающее сушильную камеру, ИК-излучатели, отражатели, вентилятор, блок управления и оптический пирометр, определяющий температуру материала.

Эти способ и устройство по своей технической сути наиболее близки к заявленному и выбраны за прототип.

Недостаток способа заключается в том, что материал (семена) периодически охлаждаются и на повторный нагрев нужно дополнительное тепло, что снижает интенсивность процесса. Недостаток устройства заключается в низкой эффективности контроля температуры материала.

Технической задачей изобретения является интенсификация процесса сушки и повышение качества высушенного продукта.

Поставленная техническая задача достигается тем, что в способе сушки топинамбура, предусматривающем подготовку сырья, формирование слоя, воздействие ИК-лучами, контроль его температуры оптическим пирометром, согласно изобретению контролируют температуру излучающей поверхности, которую поддерживают равной:

где T, θ0 - температура поверхности ИК-излучения и начальная температура топинамбура, К;

к - экспериментальный коэффициент;

Qд - допустимое теплосодержание сырья, Вт/кг;

f - удельная поверхность частицы, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшая на испарение свободной влаги;

δ - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/м2·К4;

εпр - приведенная степень черноты сырья.

Техническая задача достигается также тем, что устройство для ИК-сушки, включающее загрузочный бункер, сушильную камеру, ИК-излучатели и транспортеры, согласно изобретению снабжено оптическим пирометром, ориентированным на поверхности ИК-излучателей.

Данный способ может быть реализован только в данном устройстве.

Изобретение поясняется чертежом.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг 2 - зависимость влагосодержания I и температуры II от времени.

Устройство включает сушильную камеру 1, загрузочный бункер 2, инфракрасные излучатели (ИК) 3, транспортеры 4, вентилятор 5, оптические пирометры 6, ориентированные на поверхности ИК-излучателей, блок управления 7, приемный бункер 8, ворошители 9, патрубок 10, отражатели 11.

Устройство функционирует следующим образом.

Нарезанный на кубики 6×6×6 мм топинамбур из загрузочного бункера 2 поступает на транспортер 4, подвергается воздействию ИК-потоком от излучателей 3, поступает на следующий транспортер 4, затем на третий и выводится из камеры 1. Температуру поверхности ИК-излучателя поддерживают заранее рассчитанной путем изменения напряжения, подаваемого на ИК-излучатели 3 от сигнала оптического пирометра 6 на блок управления 7, например, с погрешностью ±1°С. Высушенный материал разгружают в приемный бункер 8 и отправляют на охлаждение и дальнейшую обработку.

Равномерность обработки материала обеспечивают ворошителями 9.

На первом транспортере 4 удаляется свободная и слабосвязанная влага, на втором - капиллярная влага из широких пор, на третьем - из мелких пор. Каждый транспортер 4 снабжен отдельным приводом, что позволяет синхронизировать его движение и на выходе получить высушенный до кондиционной влажности материал при температуре не более предельно допустимой.

Способ осуществляет следующим образом.

Сырье подготавливают, формируют слой, воздействуют ИК-лучами, перегружают с транспортера на транспортер и разгружают, при этом поддерживают температуру на поверхности ИК-излучателя, рассчитанную исходя из предельно допустимой θпд.

Плотность ИК-потока q записывают в виде (Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности // - М.: Агропромиздат. - 1986. - 108 с):

где Т, θ0 - температуры поверхности излучения и материала, К;

δ - коэффициент излучения абсолютно черного тела, Вт/м2·К4;

εпр - приведенная степень черноты поверхностей.

Допустимая плотность потока может быть записана (Птицын С.Д. Зерносушилки. - М.: Машгиз, 1962. - 50 с):

где Qд - допустимое теплосодержание, Q≈23,5 ккал/кг за экспозицию в 1,5 ч, что сопоставимо с временем ИК-сушки тонкого (0,01 м) слоя топинамбура;

f - удельная поверхность частицы материала, м2/кг;

η - доля теплоты, пошедшая на испарение свободной влаги, ;

Qис, Qн - теплота на испарение свободной влаги и нагрев материала, кДж;

Qис=r(Uн-Uкр), Qн=с(θпд0), где Uн, Uкр - начальное и критическое влагосодержание материала, кг вл./кг сух. мат.;

r - удельная теплота испарения, кДж/кг.

Выражение (1-η) введено в (2) на том основании, что в первый период сушки (Uн-Uкр) вся теплота поступает на испарение свободной влаги и материал не нагревается.

Приравнивая правые части выражений (1) и (2), запишем:

Оптические термометры, ориентировочные на излучающие поверхности, поддерживают Т=const в соответствии с (3).

Пример. В лабораторной инфракрасной сушилке FD-230; N=140 Вт (Япония) высушивали навеску топинамбура из кубиков размером 6×6×6 мм в монослое. Исходная влажность - Wн=82%; конечная - Wк=10%. Температура ИК-поверхности (лампы) в опыте изменялась от 375 в начале до 372 К в конце сушки. Расстояние от лампы до навески материала составило 50 мм, пары влаги удалялись свободной конвекцией. Стабилизацию температуры поверхности лампы увязывали с температурой нагрева θпд=55±1,5°C, что соответствует величине Qд изменением напряжения.

Расчет проведен при δ=5,6 Вт/м2·К4; εпр=0,73; f=1,0 м2/кг; θ0=20°С; Uн=5,0; Uк=4,0; Uкр=4,1 кг/кг; η=0,95; θ0=298 K. Величину Uкр можно определить по формулам, приведенным в (Лыков А.В. Теория сушки. - М.: Энергия, 1968. - С. 120).

Удовлетворительное (±10%) совпадение эксперимента с расчетом по (3) получено при к=1,02.

Эффективность предложенного способа заключается в интенсификации процесса сушки и повышении качества высушенного продукта за счет отсутствия периодического охлаждения и составляет не менее 15%.


СПОСОБ ИК-СУШКИ ТОПИНАМБУРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИК-СУШКИ ТОПИНАМБУРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ИК-СУШКИ ТОПИНАМБУРА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 61-70 из 83.
25.08.2017
№217.015.b098

Плодосъемник

Изобретение относится к устройствам для сбора фруктов с деревьев. Плодосъемник содержит рукоятку и закрепленный на ней нож. Плодосъемник снабжен опорной площадкой и кольцом с приемным мешком. Наконечник устройства выполнен конусным, нож - в виде двух соосно размещенных цилиндрических лезвий с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613459
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b0d6

Способ сушки семян

Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительности воздействия на материал подогретым и неподогретым агентом сушки рассчитывают исходя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613466
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.b905

Способ осциллирующей сушки зерна

Способ относится к сушке зерна и может быть использован в сельском хозяйстве. Способ осциллирующей сушки зерна заключается в том, что зерно загружают, гравитационно перемещают, периодически продувают высокотемпературным агентом сушки, охлаждают и разгружают. Новым является то, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615289
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.b924

Способ безопасной сушки семян в плотном слое

Изобретение относится к сушке семян преимущественно ценных сортов и может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. В процессе сушки семена загружают неподвижным слоем высотой 0,4-0,5 м в сушилку, воздействуют агентом сушки с расходом 1800-1900 м/(м⋅ч), охлаждают и разгружают....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615350
Дата охранного документа: 04.04.2017
25.08.2017
№217.015.bd72

Способ сжигания низкореакционного топлива

Изобретение относится к сжиганию низкореакционного топлива, преимущественно растительных отходов, и может быть применено в сельском хозяйстве. Способ сжигания низкореакционного топлива заключается в том, что в топочную камеру подают твердое низкореакционное и жидкое или газообразное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002616427
Дата охранного документа: 14.04.2017
25.08.2017
№217.015.ceb7

Способ активного вентилирования зерна

Изобретение может быть применено в сельском хозяйстве и в системе заготовок. Способ активного вентилирования зерна заключается в том, что его загружают, подвергают воздействию подогретым и не подогретым агентом сушки и разгружают. Согласно изобретению длительность воздействия подогретым и не...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620608
Дата охранного документа: 29.05.2017
26.08.2017
№217.015.e42b

Ротор молотильно-сепарирующего устройства зерноуборочного комбайна для уборки зернобобовых культур

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению. Ротор молотильно-сепарирующего устройства зерноуборочного комбайна для уборки зернобобовых культур выполнен в виде полого цилиндра со спиральной лопастью в заходной зоне. Ротор содержит рифленые бичи в молотильной зоне и сепарирующие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626173
Дата охранного документа: 21.07.2017
26.08.2017
№217.015.ed62

Способ производства топливных брикетов или гранул

Изобретение раскрывает способ производства топливных брикетов и гранул, включающий измельчение, сушку, дозирование, подачу, смешивание, брикетирование, гранулирование и охлаждение, характеризующийся тем, что брикеты и гранулы производят на основе смеси соломенной резки с добавлением до 20-30%...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628608
Дата охранного документа: 21.08.2017
29.12.2017
№217.015.f60d

Комбинированная лапа культиватора

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Комбинированная лапа культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002637651
Дата охранного документа: 07.12.2017
29.12.2017
№217.015.fcf0

Способ термической переработки органосодержащего сырья

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может использоваться для переработки сырья, преимущественно в малых и фермерских хозяйствах, а также в деревообрабатывающих отраслях промышленности. Способ термической переработки растительного сырья, заключающийся в том, что сырье загружают,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638388
Дата охранного документа: 13.12.2017
Показаны записи 61-70 из 78.
20.01.2018
№218.016.10bc

Способ сжигания растительных отходов

Способ относится к сжиганию растительных отходов и может быть применен в сельском хозяйстве. Техническим результатом является повышение экономичности розжига с использованием жидкого или газообразного топлива. Способ сжигания растительных отходов, заключающийся в том, что топочную камеру...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633849
Дата охранного документа: 18.10.2017
20.01.2018
№218.016.11b2

Беспилотный робот для лазерной обработки растений

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, а именно к техническим средствам для обработки растений. Беспилотный робот для лазерной обработки растений содержит раму с управляемыми колесами, систему управления и навигации с контрольно-измерительными приборами, систему питания и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634104
Дата охранного документа: 23.10.2017
20.01.2018
№218.016.17f2

Рабочий орган культиватора

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к почвообрабатывающим рабочим органам. Рабочий орган культиватора содержит держатель и два крыла с лезвиями, наплавленными износостойким слоем на ее лобовой части от носка лапы до места крепления к держателю,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002635390
Дата охранного документа: 13.11.2017
20.01.2018
№218.016.1a9a

Устройство для внесения гербицидов в приствольную зону плодового сада

Изобретение относится к области сельского хозяйства. Устройство для внесения гербицидов в приствольную зону плодового сада выполнено в виде навесного агрегата с трехточечным сцепным устройством. Навесной агрегат содержит раму, бак для рабочего раствора, насос, регулятор давления, миксер,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636400
Дата охранного документа: 23.11.2017
13.02.2018
№218.016.2642

Устройство для групповой упаковки, загрузки, транспортировки, сушки и хранения селекционных семян в контейнерах

Устройство для групповой упаковки, загрузки, транспортировки, сушки и хранения селекционных семян в контейнерах включает контейнеры с горловинами и крышками и кассету с гнездами для фиксации контейнеров. Контейнеры снабжены дополнительными симметрично расположенными горловинами. Крышки на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643947
Дата охранного документа: 06.02.2018
17.02.2018
№218.016.2bd1

Способ производства брикетированных или гранулированных кормов

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу производства брикетированного или гранулированного корма. Для производства брикетированного или гранулированного корма кормовые компоненты измельчают, смешивают, увлажняют, брикетируют или гранулируют, сушат и охлаждают. Брикеты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643268
Дата охранного документа: 31.01.2018
04.04.2018
№218.016.2fbc

Способ сушки последней партии зерна

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и в системе заготовок, преимущественно в зерносушилках с топками на твердом топливе. Способ сушки последней партии зерна заключается в прекращении подачи топлива в топку, циклической досушке, охлаждении и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644656
Дата охранного документа: 13.02.2018
04.04.2018
№218.016.33c0

Способ сушки семян и зерна и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сельскому хозяйству и смежным с ним областям. Способ сушки семян и зерна заключается в том, что материал загружают, циркулируют, периодически отлеживают и воздействуют подогретым и неподогретым агентом сушки, высушивают, охлаждают и разгружают. Длительность τ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002645764
Дата охранного документа: 28.02.2018
10.05.2018
№218.016.4d1f

Способ сушки зерна

Изобретение относится к сушке семян и зерна, преимущественно в слое, и может использоваться в сельском хозяйстве и системе заготовок. Способ сушки зерна заключается в том, что на зерно воздействуют агентом сушки с расходом 1800…1900 м/м⋅ч, периодически перемешивают. Длительность паузы между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652474
Дата охранного документа: 26.04.2018
09.06.2018
№218.016.5ef4

Способ автоматического управления зерносушилкой и устройство для его осуществления

Изобретение относится к сушке зерна и может быть использовано в сельском хозяйстве и системе заготовок преимущественно для шахтных и колонковых сушилок. Способ автоматического управления зерносушилкой заключается в измерении влагомером текущей влажности зерна, корректировке показателей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656531
Дата охранного документа: 05.06.2018
+ добавить свой РИД