ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Технология сушки и сушилка для сушки биологических материалов.

Рекомендуемая область пременения

Изобретение относится к технологии сушки и конструкции сушилки для сушки биологических материалов (семенное зерно, рыба и рыбопродукты, овощи и фрукты и т.д.)

Назначение, цели и задачи проекта

     Основное назначение проекта - создание новой технологии и оборудования для сушки биологических материалов. Такая технология обеспечивает «мягкую сушку» без запаривания и пересушивания материала.

Реализация разработки позволит обеспечивать «мягкую сушку» при сушке семенного зерна и семенного материала, различных сельскохозяйственных культур, без снижения их посевных показателей. Кроме того, технология обеспечивает сушку пищевого сырья без снижения вкусовых качеств. При этом «мягкая сушка» рачка артемии (корма для рыб) позволит повысить продуктивность прудового рыболовства.

Принцип работы сушилки основан на применении импульсной технологии подачи и отвода теплоносителя, сочетающегося с периодическим сжатием и снятием напряжения с материала, что соответствует активному выносу влаги из материала.

Технология сушки и конструкция сушилки с теплогенератором защищена двумя патентами РФ и одной заявкой на предполагаемое изобретение и неимеет аналогов в России и за рубежом.

Изготовлена  опытная партия сушилок, которые эксплуатируются в Алтайском крае при сушке рачка артемии.

Необходимо провести комплекс научно – исследовательских  экспериментальных работ по оптимизации параметров сушки и конструктивным элементам сушилки и теплогенератора, разработать конструкцию сушилки, а также претворить в рабочую технологию и конструкцию идеи и конструкторские решения по изобретениям.

Способ защиты интеллектуальной собственности выбран заявителем в соответствии сдействующим законодательством РФ,  а именно:

1. Патент на изобретение № 2178130  от 06.12.1999г.

2. Патент на изобретение № 2224186 от 08.01.2002г.

3. Заявка на изобретение № 2006113104/06(014251) от 18.04.2006г.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Рынок сушилок для сушки биологического материала – это отрасли сельскохозяйственного производства, рыбной и пищевой промышленности

Биологический материал представляет собой продукцию растительного и животного происхождения, которая без применения специальных технологий хранения теряет свои качества.  Сушка биологического материала один из основных путей сохранности продукции сельского хозяйства и основной путь к хранению семенного  материала. Потребность рынка в настоящее время превышает 1000 шт. в год и имеет тенденцию к росту.

Известна  сушилка, содержащая два барабана, установленных один в другом с зазором, загрузочные и разгрузочные устройства, причем внутренний барабан выполнен перфорированным (а.с.СССР № 10022768, F26B11/04 от 29.09.1981, опубл. 07.03.1983). Недостатком данной сушилки является малая производительность, большая продолжительность сушки и невозможность очистки биологического материала перед его сушкой, а также невозможность классификации материала после его сушки.

Известна сушильная установка, содержащая вращающийся сетчатый барабан, заключенный в кожух и снабженный загрузочным и разгрузочным устройством, источник горячего воздуха (патент РФ №2178130  F26B9/06, 11/04  от 06.12.1999 опубл.17.10.2001 – прототип). Данная сушильная установка осуществляет «мягкую сушку». Что необходимо при сушке биологического сырья, но обладает низкой производительностью, а также не осуществляет очистку материала перед его сушкой, а также по классификации после сушки.

Задачей изобретения является повышение производительности сушилки, сокращение сроков сушки, а также возможность производить очистку материала перед сушкой и классифицировать материал после сушки. Поставленная задача решается сушилкой для сыпучих материалов, содержащей цилиндрический сетчатый барабан, заключенный в кожух, источник горячего воздуха, устройство для загрузки и выгрузки, по изобретению в кожухе прорезано отверстие для установки источника горячего воздуха, причем выходное отверстие источника горячего воздуха установлено под углом к оси сетчатого барабана, а спереди по ходу движения воздуха  установлено сито с конусной обечайкой, взаимодействующее с вентилятором, а сзади установлено сито с конусной обечайкой основанием сопряженное с механизмом загрузки.

Сушилка по пункту 1 выполнена так, что механизм загрузки выполнен в виде воронки с рукавом.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

Изобретение поясняется  схематическим чертежом, где на фиг. 1 изображена сушилка для сыпучих материалов. Сушилка для сыпучих материалов содержит: цилиндрический сетчатый барабан, заключенный в  кожух 2. Сушилка для сыпучих материалов содержит, кроме того, источник горячего воздуха 3., устройство для загрузки 4. и устройство для выгрузки 5. В кожухе 2 прорезано отверстие 6 для установки источника горячего воздуха 3. Выходное отверстие 7 источника горячего воздуха 3 установлено под углом к оси сетчатого барабана. Спереди по ходу движения воздуха установлено сито 8 с конусной обечайкой основанием сопряженное с механизмом загрузки 4. В кожухе 2 прорезано, как минимум, одно отверстие для выхода отработанного теплоносителя (на чертеже не показано). Отверстий может быть 2-3. Отверстия закрываются заслонками (например шиберными). Механизм загрузки 4 выполнен в виде воронки 11 с рукавом 12. Вентилятор 9 соединен трубопроводом 13 с полостью сита 10 и механизмом загрузки 4.

Сушилка для сыпучих предприятий работает следующим образом. Включается привод (на чертеже не показан) вращения сетчатого барабана 1.Сетчатый барабан вращается в кожухе 2. Включается источник горячего воздуха 3 (например,  теплогенератор),  который  подает горячий воздух через выходное отверстие 7, установленное под углом к оси вращения сетчатого барабана 1.  Горячий воздух свободно проходит через перфорации сетчатого барабана внутрь его. Включается вентилятор 9, который подает воздух через сито 8. При этом заслонка вентилятора (на чертеже не показана) полностью открыта. Воздух, подаваемый вентилятором 9, через сито 8 поступает внутрь сетчатого барабана 1, где хорошо перемешивается с  горячим воздухом, поступающим через выходное отверстие источника горячего воздуха 3 (теплогенератора). Выходное отверстие 7 источника горячего воздуха 3 установлено под углом к оси вращения сетчатого барабана 1 и направлено в сторону сита 10 в целях  плавного вхождения горячего  воздуха в цилиндрический сетчатый барабан 1. Хорошо перемешанный, несколько охлажденный воздух поступает к ситу 10. В это время через устройство для загрузки 4, выполненное  в виде  воронки 11 с рукавом12 подается сыпучий материал на конусную обечайку сита 10. При этом легкие примеси будут выдуваться проходящим через сито 10 воздухом, а крупные примеси, размеры которых превышают сечение ячеек сита 10, скатываются с конусной обечайки и подаются в тару (на чертеже не показана). Прошедший через сито 10 сыпучий материал, пересыпаясь по вращающемуся сетчатому барабану, движется навстречу потоку горячего воздуха. Перемещение навстречу горячему  воздуху осуществляется либо за счет наклона цилиндрического сетчатого барабана в сторону сита 8, либо за счет лопаточек, установленных в сетчатом барабане 1. Перемещаясь в сторону сита 8, сыпучий материал высушивается , а отработанный теплоноситель с парами влаги выводится через сетчатый барабан 1 и отверстия (на чертеже не показаны), прорезанные  в кожухе 2,  наружу. Высушенный  сыпучий материал,  пройдя зону выходного отверстия 7, источника горячего воздуха 3, охлаждается воздухом, поступающим от вентилятора 9 через сито 8; при этом поступающий от вентилятора 9 воздух подогревается. Достигнув устройства для выгрузки 5  выполненного в виде, например желоба, размещенного под ситом 8, более мелкий сыпучий материал проходит через сито 8 и поступает в желоб, оттуда просыпается в тару (на чертеже не показана).  Более крупный материал, перемещаясь по поверхности конусной обечайки сита 8 скатывается в выгрузное окно (на чертеже не показано) и поступает в тару (на чертеже не показана), т.е. сыпучий материал классифицируется на две фракции.

При сушке биологического материала, где необходима «мягкая сушка», для исключения «запаривания» при высокой влажности или пересушивания, поток воздуха от  вентилятора 9 через сито 8 прикрывают и открывают заслонку (на чертеже не показана)  в трубопроводе 13. Воздух при этом поступает одновременно в полость цилиндрического сетчатого барабана 1 через сито 8 от вентилятора 9 и по трубопроводу 13 через сито 10, т.е. навстречу горячему воздуху в сетчатом барабане движется холодный воздух по трубопроводу 13. При этом теплоноситель, насыщенный влагой, хорошо выносится из полости цилиндрического сетчатого барабана 1 через отверстие (на чертеже не показано), прорезанное в кожухе 2. Кроме того, температура теплоносителя несколько снижается, чем обеспечивается «мягкая» сушка  (без запариваний и пересушивания).  Еще лучше  сушится биологический материал, если заслонки (на чертеже не показаны) вентилятора 9 и трубопровода 13 будут закрываться и открываться  с определенными промежутками времени. В сетчатом барабане 1 будут чередоваться периоды сжатия и разряжения, что приведет к хорошему выносу влаги из материала (сжимаясь воздух сдавливает материал, выдавливая влагу, а при разряжении происходит вынос ее наружу).

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

В АО АНИТИМ для осуществления технологии разработана конструкция опытной сушилки для сушки биологических материалов (фиг. 2). Изготовлено несколько сушилок, которые работают в одной из фирм Алтайского края. На них осуществляется  сушка рачка артемии. Сушилки по целому ряду параметров не уступают лучшим зарубежным и отечественным образцам, о чем свидетельствуют отзывы специалистов эксплуатирующих их. Принцип работы сушилок основан на «мягкой» без запаривания и пересушки сушке биологического материала, что достигается регулированием подачи теплоносителя за счет установки сеток в сетчатом барабане с разным сечением ячеек, а также установкой нескольких окон для вывода из полости барабана отработанного теплоносителя. Производительность сушки  возрастает на 30 - 35% при высоком качестве  высушиваемого материала.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Повышение производительности  сушки на 30 - 35%.

Повышение качества высушенного материала. Качество высушенного материала высокое, отходов после сушки нет.

Сохранность высушенного материала  100% при соблюдении условий хранения.

Новые потребительские свойства продукции

Отсутствие отходов высушенного материала, 100% сохранность при хранении.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Изготовлена опытная партия сушилок для проведения экспериментальных работ и отработки технологии, а также испытание их в производственных условиях.
Необходимо провести комплекс научно-исследовательских, экспериментальных работ по оптимизации технологии и конструкции сушилки, реализующей разработанный техпроцесс, идеи и конструкторские решения.

Предлагаемые инвестиции

3 млн. руб.

Рынки сбыта

Интеллектуальная собственность, 3 млн. руб., предприятия сельского хозяйства, пищевой, рыбной промышленности

Возможность и эффективность импортозамещения

Конструкция сушилки (теплогенератора) защищена двумя патентами и одной заявкой на предполагаемое изобретение и не имеет аналогов в России и зарубежом.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

18

Дата поступления материала

07.11.2006