На главную

Мастерская Кирилла Недосекова

Разработка, производство, монтаж, обслуживание технологического оборудования для термической обработки, копчения и сушки пищевых продуктов.

Камеры для сушки снековой продукции Smairflow HF2.

Программа сушки снековой продукции.

Требования к продукту:
Продукт располагается на решетках.

продукт на раме

Продукт должен быть хорошо высушен до определенного уровня влажности материала. Пересыхание продукта приводит к потерям веса и снижает рентабельность производства.
Продукт должен быть равномерно высушен по всем уровням рамы.
Продукт должен быть высушен за ограниченное количество времени. Особенно важно первоначальное снижение влажности материала, чтобы защитить продукт от осеменения патогенной микрофлорой.
Сушка должна осуществляться таким образом, чтобы не допустить пересыхания внешнего слоя продукта (корочки), препятствующего отведению влаги из внутренних слоев к внешним (внутренняя диффузия).
В начальные периоды сушки влагоприток от продукта огромен, так как велика площадь испарения влаги. Должен быть предусмотрен эффективный отвод этой влаги.
Окончательная сушка должна проводиться в условиях, позволяющих выровнять влажность материала и по всему объему камеры, так как всегда присутствует неравномерность сушки. Факторы влияющие на скорость сушки: физические размеры продукта, удаленность от источника сухого воздуха, аэродинамическая тень.

Туннельная конструкция и система Smairflow позволила реализовать эти задачи в полном объеме.

Камера Smairflow 2H

Камера Smairflow 2H

Воздух движется от краев камеры к центру камеры, проходя через продукт, расположенный на рамах с размещенными внутри сетками. В центре камеры расположена зона низкого давления, где прошедший через рамы с продуктом воздух, забирается циркуляционными вентиляторами и вентилятором вытяжной системы. В зависимости от относительной влажности воздуха, определяемой психометрическим датчиком 3, вентилятор вытяжной системы увеличивает или уменьшает выброс отработавшего воздуха. Чем больше относительная влажность в камере, тем быстрее вращается вытяжной вентилятор, тем больший объем насыщенного парами влаги воздуха выбрасывается в атмосферу. В камере действует физический принцип равенства давлений: сколько кубометров воздуха выброшено в атмосферу, столько кубометров специально подготовленного (фильтрация, осушение, нагрев) войдет в камеру и пройдет через продукт.

Камера Smairflow 2H

Когда относительная влажность в камере выйдет на заданный уровнь, вытяжная система отключается, и воздух в камере продолжает циркулировать без подмеса свежего и сухого воздуха. За счет этого происходит выравнивание влажности в продукте между продуктом, находящимся на первой и четвертой раме (также 9 и 12) и рамах 3 и 6 (7 и 10), удаленных от источника свежего воздуха и прилегающих к зоне низкого давления. Объективно, продукт на 1 и 4 (9 и 12) рамах сохнет быстрее. Так же отмечено некоторое расхождение во влажности по высоте рамы.

Для выравнивания потоков воздуха и избежания образования мертвых зон в продольном направлении действует система перемены давлений справа и слева. Вентиляторы, обеспечивающие циркуляцию воздуха в камере, расположены вдоль правой и левой сторон камеры. Эти вентиляторы управляются частотными преобразователями, которые изменяют по команде контроллера скорости вращения и, соответственно, давление и производительность вентиляторов с каждой стороны. Что же происходит в камере? Вентиляторы, работающие на более высокой скорости передавливают поток воздуха к противоположной от себя стороне. Именно туда уходит основной поток воздуха. А разряжение, создаваемое ими, расположено с противоположной стороны от движения основного потока воздуха, что смещает этот поток к зоне низкого давления. Работа этой системы показана на анимированном рисунке.

Камера Smairflow 2H

Также для выравнивания отстающих в сушке, в силу комплекса причин, части загруженного в камеру полуфабриката, а также, чтобы не допустить пересыхания и образования корочки у уже подсушенного продукта, и вводится ограничение на приток свежего подогретого и сухого воздуха. Базовый уровень относительной влажности, на котором происходит отключение подачи свежего воздуха для камер Smairflow – 60%. При повышении этого уровня на 2% происходит включение вытяжной системы на небольших оборотах вытяжного вентилятора и замена части воздуха до возврата на уровень относительной влажности 60%.

Продолжительная работа на этом уровне относительной влажности выравнивает влажность продукта по всему объему камеры. На начальных этапах сушки, с целью ускорения процессов выравнивания влажностей продукта по объему камеры, может быть применена ротация телег с продуктом. 1 становится на место 3, 4 на место 6. По аналогии 7 и 9, и 10 и 12. Эту смену имеет смысл производить, когда уровень относительной влажности в камере установится на уровне 65%. При технологической необходимости, если принято решение о перемене телег, камера может подавать световой или звуковой сигнал о готовности к ротации. Если такая замена не была проведена, камера продолжит выполнение программы по текущей программе. Ротация тележек с продуктом по времени может быть принята за технологический шаг, но так как камера связана с условиями внешней среды, размера и влажности продукта, результат ротации может быть несколько менее эффективный, нежели ротация по уровню относительной влажности. Но данная технологическая операция, ввиду своей сложности в масштабе поточного производства (выкатывание, разворот рам, установка в определенном положении, вероятность ошибок, остановка сушки на время разворота) не кажется целесообразной.

Саму программу можно условно разделить на два этапа (технологических шага):

1. Сушка. Эффективный воздухообмен и высокая температура обработки около 350С,

2. Выравнивание. Стабильная сушка с поддержанием уровня относительной влажности в 60%.

Первый шаг – сушка - призван удалить большое количество влаги из влажного продукта. Этот технологический шаг длится минимум 4 часа и до тех пор, пока уровень относительной влажности в камере не опустится до 60%, что сигнализирует о готовности к переходу на шаг выравнивания. По правилу, на которое опирается почти любой процесс сушки, температура влажного термометра приблизительно (зависит от места размещения датчика) равна температуре поверхности высушиваемого материала. Поэтому в камерах Smairflow используется два датчика температуры: мокрый (с надетым на датчик тканевым шнуром) и сухой. Именно по разнице этих термометров вычисляется значение относительной влажности. Поэтому мы можем косвенно судить о температуре высушиваемого материала.

Второй шаг – выравнивание – направлен на поддержание относительной влажности в камере на необходимом уровне. В связи с тем, что в летний период параметры входящего воздуха будут отличаться от параметров зимнего воздуха из-за содержания влаги в воздухе, температура обработки будет автоматически возрастать летом и понижаться зимой, поддерживая уровень относительной влажности в камере. Этот алгоритм эффективно работает и не требует от оператора никаких действий по подстройке системы, что в полной мере согласуется с концепцией Мастерскрой Кирилла Недосекова по применению в выпускаемом оборудовании одной кнопки доступной оператору: «Сделать хорошо». Все необходимые измерения параметров на всех этапах сушки, камера сделает самостоятельно, руководствуясь прописанным алгоритмам.

По мере приближения к готовности, температура в камере может снижаться, так как подвод тепла кратковременен. Чем меньше в продукте остается влаги, тем меньше тепла потребуется для ее испарения. Поэтому к концу процесса температура обработки понижается до 24-260С, что и послужит сигналом для окончания сушки. Температуру окончания процесса можно изменять, руководствуясь необходимыми характеристиками влажности готового продукта.

Подводя итог данному описанию работы камеры, хочется отметить, что приобретая данное оборудование, вы делаете шаг вперед, в сторону стабильности и независимости процессов сушки от человеческого фактора и капризов природы.

Кирилл Недосеков, 2016

Электропочта - tmeister@mail.ru