Енергоефективна камерна сушарка з комбінованим нагріванням теплоносія

Анотація

Камерні сушарки широко використовуються в переробці овочів та фруктів в Україні, США, Китаї, Франції та в ін. країнах. Вони призначені для сушіння кускових (штучних) продуктів (хліб, нарізані овочі та фрукти тощо). Камерна сушарка –  це поєднання одного або більше шаф сушарки в послідовному розташуванні. У двозонній камерній сушарці можна проводити сушіння великих обсягів сировини, яка споживає менше енергії порівняно з потужністю, яку має кожна сушильна шафа при окремій її експлуатації. Але високі енергетичні витрати на процес сушіння матеріалів при великих цінах на пальне спонукають вирішувати завдання підвищення енергоефективності при створенні нових камерних сушарок із застосуванням електронагрівачів теплоносія.

В Інституті технічної теплофізики НАН України запропоновано використовувати парові теплогенератори в роботі багатозонної тунельної сушарки, що порівняно з теплогенераторами на органічному паливі дають можливість економити витрати теплоти в 1,7 – 2,3. Енергетичні витрати теплоти в тунельній сушарці складають 3800 кДж/кг випареної вологи.

Для зменшення енергетичних витрат набули поширення сонячні тунельні сушарки зі збільшенням поверхні теплообміну за рахунок максимального розведення піддонів з сировиною під різним кутом. За рахунок впливу сонячної енергії температура сушильного агенту може досягати 70 °С.

Основним напрямком розвитку сушіння рослинних матеріалів є поєднання існуючих технологій з відновлювальними джерелами енергії, зокрема використання сонячної енергії, теплових насосів, а також мікрохвильового, інфрачервоного та сублімаційного сушіння.

Комбінована технологія сушіння - це поєднання двох або більше різних процесів сушіння, які можуть забезпечити синергетичний ефект, що призводить до зменшення потреби в енергії та скорочення часу сушіння при збереженні більшості характеристик якості, наприклад, смаку, поживних речовин, кольору, аромату, текстури тощо.

Розглянуті різні методи комбінованого сушіння, такі як сонячно-інфрачервона, конвективно-інфрачервона, інфрачервона-мікрохвильова, конвективно-мікрохвильова та багатофункціональна, яка поєднує в собі мікрохвильове-сублімаційне сушіння під вакуумом. Порівняння комбінованих методів показало значне зниження тривалості сушіння та зменшення енерговитрат, що може бути використано при проектуванні тунельних енергоефективних сушарок.

Ключові слова: енергоефективні способи сушіння, тепломасообмін, теплофізичні властивості, товстоплівкові нагрівальні елементи, інфрачервоне випромінювання, комбіноване сушіння