NACIONĀLAIS TEHNOLOĢISKAIS INSTITŪTS
Rīga, LV 1021, Pļavnieku iela 1-1, tālr./fakss +, mob. +, E-mail:*****@***com, www. panzer. lv
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ
ОВОЩЕЙ ФРУКТОВ, ТРАВ.
Если в 40-х — 50-х годах электроника СВЧ в основном служила потребностям радиолокации и связи, то в последние годы она все шире применяется во многих отраслях хозяйства, ускоряя научно-технический прогресс, повышая эффективность и качество производства. После реорганизации предприятий ВПК и появления разных конверсионных программ СВЧ-технологии стали находить все более широкое применение в народном хозяйстве.
Микроволновая вакуумная технология обезвоживания сырья - самый перспективный способ переработки свежей сельхозпродукции в экологически чистые продукты нового качества: имеющие длительный срок хранения, быстровосстанавливающие при контакте с водой естественные свойства продукта (форму, консистенцию, цвет, вкус, аромат), сохраняющие практически полностью витамины, биологически активные вещества, эфирные масла.
Главное отличие микроволнового обезвоживания от традиционных способов сушки заключается в объемности нагрева. Тепло проникает в продукт не с поверхности, а образуется сразу во всем объеме, что позволяет сушить, например, лук головками или одновременно корни, стебли, листья и цветки растений.
При микроволновой сушке источником тепла является сам продукт, и тепловые потери практически отсутствуют. Кроме того, нагрев продукта происходит сразу во всем объеме, что обеспечивает равномерное распределение влаги. Происходит равномерное распределение влаги в сушеном продукте. Микроволновая сушка обладает тем преимуществом, что у нее отсутствует передачи тепла от нагревателя.
При использовании других способов сушки сначала с помощью какого-либо нагревателя требуется нагреть воздух, затем передать тепло от нагретого воздуха продукту. На каждом из этапов: нагрев воздуха, его транспортировка, передача тепла продукту происходят неизбежные потери тепла.
Микроволновые лучи обладают стерилизующим действием в отношении стафилококков, кишечных палочек и других микроорганизмов. В некоторых случаях с помощью микроволн удается вернуть в кондиционное состояние начинающую портиться продукцию.
Важное преимущество СВЧ нагрева — тепловая безынерционность, т. е. возможность практически мгновенного включения и выключения теплового воздействия на обрабатываемый материал. Отсюда высокая точность регулировки процесса нагрева и его воспроизводимость.
Достоинством СВЧ нагрева является также принципиально высокий КПД преобразования СВЧ энергии в тепловую, выделяемую в объеме нагреваемых тел. Теоретическое значение этого КПД близко к 100%. Тепловые потери в подводящих трактах обычно невелики, и стенки волноводов и рабочих камер остаются практически холодными, что создает комфортные условия для обслуживающего персонала.
Фирма «ПРОМИС», эксклюзивным представителем которой в Республиках Прибалтики и странах СНГ является фирма «ПАНЦЕРС ТЕХНО», (входит в состав Технологического института), специализируется на проектирование и изготовление уникального оборудования для сушки овощей и фруктов. Сушеный материал может быть получен в виде кубиков, лепестков, гранул. Необходимое для сушки оборудование, технологический процесс сушки зависит от типа высушиваемого материала и существующих технических условий. Предлагаемые для сушки технологические линии обычно состоят из нескольких сегментов:
- Оборудование для подготовки сырья, включающие в себя оборудование для мойки, предварительной обработки, резки, бланшировки
- Оборудование предварительной сушки(например пульсо-флюидальная, конвенциональная и микроволновая сушка).
- Оборудованиие окончательной сушки, проводимой в специальных камерах, оснащенных микроволновыми блоками.
- Упаковочное оборудование
Опыт в разработке и реализации проектов по промышленному использованию микроволнового поля позволяет найти уникальные технологические решения, характеризующие с одной стороны резкое уменьшение энергетических затрат ( в отличие от применения конвенциональных методов) при одновременном сохранении параметров качества сушки.
Наиважнейшие характеристики предлагаемых линий для сушки:
- Очень высокое качество получаемого материала, часто не досягаемое при использовании конвенциональных методов сушки. Это качество достигается благодаря применению оптимального термического процесса сушки, прежде всего благодаря применению микроволновой энергии при извлечении воды изнутри высушиваемого материала на его поверхность.
- Большая экономия энергии при сушке приводит к уменьшению затрат. Это является следствием оптимального подбора способа сушки в разных фазах этого процесса (разные способы сушки в первичной фазе, когда высушиваемый материал содержит очень много влаги, а также в конечной фазе, когда процесс сушки протекает медленно и требует строгого выполнения технологических параметров).
- Оптимальное использование технической инфраструктуры, имеющейся у заказчика для создания индивидуально спроектированного комплекса переработки материала.
- Комплексное техническое решение охватывает все сегменты инженерной инфраструктуры от процесса подготовки сырья, оптимального выполнения процесса сушки и завершая упаковкой продукта.
Технологическая линия кроме технической концепции, показанной на схеме блоков, обеспечивает получение конечного продукта с влажностью 8% +/- 1% при производительности (самое малое) около 200 кг. сушеного материала в час. Предлагаются также технологические линии с производительностью 400 кг., 800кг.
и 1200 кг. в час.
Сушка является основой многих технологических процессов, реализуемых в промышленности. Особенно часто выполняется сушка различных материалов при переработке фруктов и овощей, химической и фармацевтической промышленности. В большинстве случаев сушка тех или иных материалов производится воздухом с удалением из материала воды. В процессе сушки материала происходит изменение массы при нагреве. Механизм процесса сушки сложен, а разрабатываемый и выбираемый технологический процесс будет различным и зависит от свойств высушиваемого материала.
В основном для большинства материалов сушка производится в три этапа:
На первом этапе при нагревании высушиваемого материала происходит диффузия и перемещение влаги изнутри к поверхности частиц высушиваемого материала.
На втором этапе происходит превращение воды в пар. В зависимости от способа устранения влаги из материала это превращение происходит или на поверхности или внутри материала.
На третьем этапе пар ,выделяемый с поверхности материала насыщает осушающий материал газ(воздух). Сила давления определяется разницей на границе фаз: сухое тело-газ.
Разные формы связей влаги и материала, а также сложный механизм процесса сушки определяют, что для большинства материалов можно рассмотреть два этапа сушки.
На первом этапе скорость сушки постоянна, а количество удаляемой влаги уменьшается пропорционально времени сушки. Это происходит потому, что на этом этапе удаляется влага, связанная с материалом механически, находящаяся на поверхности, в межклеточном пространстве, в капиллярах довольно большого диаметра.
На другом этапе скорость сушки уменьшается, что определяется изменением механизма движения влаги внутри материала. На этом этапе влага выделяется из микрокапиляров а также за счет удаления влаги, связанной адсорбционно в материале.
В предлагаемых флюидальных сушилках частицы высушиваемого материала размещаются на полках сита. Под ситом располагается устройство, подающее на высушиваемый материал теплый воздух. Воздух поступает через щели полки и высушиваемый материал. Скорость движения подаваемого воздуха подбирается таким образом, чтобы высушиваемый материал не слеживался и сушка производилась бы флюидально. Естественно скорость и сила подачи воздуха не должна уносить частички высушиваемого материала. Поддержание однородной флюидальной массы на большой полке с ситом при промышленных объемах сушки выполнить достаточно трудно, а для некоторых материалов невозможно. Эта проблема решается в установках пульсо-флюидальных. В этих сушилках воздух под полку с ситом подается пульсирующим с помощью разделителя специальной конструкции. Такая конструкция сушилок позволяет сушить многие материалы, сушка которых невозможна на обычных флюидальных сушилках.
Высушиваемый в пульсо-флюидальных сушилках материал очень активно перемешивается. Частицы высушиваемого материала равномерно перемешиваются потоком нагретого воздуха. Этим достигается очень хороший доступ тепла от потока теплого воздуха к осушаемому материалу, а также очень хорошее удаление водяного пара с поверхности материала в воздух. Процесс сушки протекает быстро и равномерно, не происходит локального перегрева и подгорания материала. Быстрое испарение водяного пара из высушиваемого материала на первом этапе приводит к тому, что температура материала ниже температуры осушающего материал воздуха. Таким образом, например, можно использовать для осушения воздух с температурой 90°C, а температура высушиваемого материала не превысит 600 C. Это особенно важно для сушки материалов не переносящих высокую температуру, например при сушке фруктов или материалов фармацевтических. Быстрая сушка при сохранении низкой температуры высушиваемого материала позволяет сохранить много ценных свойств высушиваемых материалов, например ароматичных субстанций в фруктах, эфирных масел в травах и т. п. Кроме того фрукты и овощи, высушиваемые на флюидальных сушилках сохраняют естественный цвет.
Сушка материалов в пульсо-флюидальных сушилках протекает гораздо быстрее, чем в сушилках иных типов, эти сушилки значительно меньше сушилок других типов и занимают значительно меньше места в производственном помещении.
Фирмой разработано уникальное оборудование, позволяющее сушить фрукты, овощи, а также иные материалы. Предлагаемое оборудование состоит из двух частей: 1. пульсо-флюидальной сушилки для предварительной сушки, 2. микроволновой сушилки для окончательной сушки. Благодаря выполнению процесса сушки в двух отдельных блоках достигаются уникальные параметры процесса сушки.
Предлагаемое Вашему вниманию оборудование имеет следующие характеристики по сравнению с конвенциональным оборудованием:
- Эффективность энергетических процессов при сушке очень высока. Для некоторых материалов свыше 60% энергии используется непосредственно для выпаривания воды. Оборудование характеризуется очень высокой скоростью процесса сушки, а сам процесс практически не зависит от внешних условий (температуры, влажности снаружи сушильной камеры).
Сам процесс окончательной сушки происходит в условиях достаточно низких температур и время окончательной сушки продукта очень незначительно. Благодаря этому достигается очень высокое качество высушиваемых фруктов и овощей, не достижимое при конвенциональной сушке. Благодаря высокой скорости сушки и низкой температуры в продукте сохраняются биологически активные компоненты, в том числе витамины и элементы, определяющие вкус продукта.
- Очень хорошим показателем регидротизации продукта является высокая способность высушенного материала к поглощению воды.
Фирма предлагает как разработку проекта, так и изготовление оборудования, производительностью от нескольких десятков кг. сушеного продукта в час до 500 кг в час. Наше предложение не касается проектирования и изготовления оборудования для предварительной обработки материала (мойка, очистка, бланширование и п.).
Пример конструкции оборудования для предварительной сушки (пульсо – флюидальной), а также конечной (микроволновой), показан на снимках.
Сушилка пульсо–флюидальная для сушки фруктов и овощей.
Уникальная вакуумная микроволновая сушилка MVD – 6000
(Microwave Vacuum Dryer) предназначенная для сушки овощей, фруктов и трав.
Описание оборудования:
Сушилка MVD-6000 предназначена для сушки и одновременной стерилизации биологических материалов (овощи, фрукты и травы), особенно в случае так называемой конечной сушки (досушивания). Это вакуумная сушилка, в которой сушеный материал нагревается с помощью микроволновой энергии. Техническое решение показано на рис. 1.
Рис.1. Схема конструкции микроволновой вакуумной сушилки MVD – 6000.
Высушиваемый материал помещается внутри вращающегося барабана, в который с помощью специального излучателя поступает микроволновая энергия. Микроволны нагревают материал и, прежде всего, содержащуюся в материале воду, приводя к выпариванию воды. Процесс этот происходит крайне быстро и протекает при температуре около 40°C - 60°C. Вакуумное оборудование оснащено специальным насосом, устраняющим влагу, образующуюся в процессе выпаривания в камере сушилки.
Важнейшие характеристики сушилки:
- Процесс сушки протекает очень быстро, гораздо быстрее, чем в конвенциональных сушилках.
- Температура высушиваемого материала во время процесса относительно низкая, от 40°C do 60°C.
- Очень короткое время сушки и низкая температура высушиваемого материала позволяет получить сухой материал с уникальными свойствами (сохраняются все активные биологические составляющие – витамины, ароматные свойства и т. п.).
- Применение микроволн в процессе сушки вызывает уничтожение плесневых грибков и микроорганизмов в сушеном материале.
- Высокая энергоэффективность процесса.
- Простое обслуживание оборудования.
Важнейшие технические параметры сушилки MVD – 6000:
- Одновременная загрузка материала:
От 50 – 90 кг. материала,
- Виды материалов для сушки:
Овощи, фрукты, травы и т. п.
- Время сушки: зависит от начальной влажности и массы загрузки. Обычно – при загрузке 60 кг. и высокой начальной влажности, время досушивания до влажности 5% не более 45 минут (!).
- Мощность микроволнового поля: 6000 Вт.
- Питание: 3 x 400 В, 50 Гц, мощность около 12 кВт (макс.).
- Обогрев внутри корпуса барабана осуществляется или электричеством или водой, подогреваемой технологическим паром.
- Обслуживание - один человек. Управление автоматическое. Оборудование имеет встроенный микропроцессор, позволяющий менять параметры процедур, в зависимости от выбираемых материалов.
- Загрузка и выгрузка осуществляется или вручную или автоматически.
Наиважнейшие преимущества оборудования:
- Сокращение времени сушки и соответственно увеличение производительности линии.
- Процесс сушки не зависит от атмосферных условий, от влажности и воздуха.
- Улучшение качества сушеного материала (сохранение биологически активных составляющих, аромата, содержания витаминов ит. д. в высушенном материале значительно выше, чем в материале, высушиваемом конвенционально).
- Значительно меньшее поражение плесневыми грибками.
- Меньшее потребление энергии.
Пример линии сушки, оснащенной микроволновой вакуумной сушилкой:
Линия состоит из конвенциональной тунельной сушилки, в которой влажный материал сушится до достижения влажности 15-25% (от веса).
Далее высушиваемый материал помещается в вакуумную камеру, в которой досушивается до требуемой конечной влажности.
Блок схема такой линии представлена на рисунке.
Упрощенная блок схема линии сушки, оснащенной микроволновой вакуумной сушилкой..
Сушилка микроволновая для конечной вакуумной сушки.
Условия поставки, стоимость исполнения и полная техническая документация на оборудование определяется индивидуально, на основании конкретного проекта по индивидуальному контракту с клиентом.
Особое внимание следует обратить на энергетическое обеспечение оборудования.
- При подключении пульсо – флюдальной сушилки к сети требуется подключение к источнику, мощностью 20 – 60 kW (питание вентиляторов и двигателей, направляющих потоки воздуха). Для подключения оборудования для окончательной сушки необходимо подключение к сети, мощностью около 60 kW.
Практика показала, что подобная обработка позволяет достичь уникальных результатов.
Задачей настоящего предложения является разработка детальной концепции а также технического и технологического проекта, основывающегося на индивидуальном запросе заказчика
С уважением и пожеланиями взаимовыгодного сотрудничества.
Контактное лицо: – директор по связям со странами СНГ Технологический институт г. Рига, Латвия
E-mail: *****@***ru
тел. +
