Энергосберегающая установка для сушки перги
Перга является продуктом пчеловодства, представляющим собой законсервированную пчелами в ячейках сота цветочную пыльцу. Богатый состав этого продукта делает его эффективным лекарственным средством при лечении многих заболеваний, поэтому спрос на него с каждым годом увеличивается.
Сушка перги - необходимая операция в технологии ее извлечения из сотов - используется для стабилизации биологически активных свойств продукта и зашиты его от порчи при хранении [1].
На практике обеспечить качественную конвективную сушку перги в сотах возможно только в производственных условиях, так как скорость разогретого до 40-420С воздуха, обтекающего соты, должна составлять 1,8-1,9 м/с, это означает, что для одновременной сушки 20-24 перговых соторамок необходимо использовать электрокалорифер мощностью 18-20 кВт [2].
Энергоемкость такой сушки необоснованно высока, так как разогретый атмосферный воздух однократно обдувает соты и выбрасывается в атмосферу практически сухим.
Значительное снижение энергоемкости конвективной сушки в разработанной и изготовленной нами сушилке достигается путем многократного использования теплоносителя, что позволяет существенно уменьшить затраты энергии, необходимые для поддержания его постоянной температуры.
Конструкция установки (рис. 1), защищенная патентом Российской Федерации №2275563, рассчитана на использование от бытовой электросети напряжением 220 В в условиях пасеки и позволяет одновременно сушить 12 сотов при потребляемой мощности 1,5-2 кВт [3].
Установка состоит из сушильной камеры 1 и электрокалорифера 3. Конструкция размещена на четырех опорах 2. Внутри установки находятся ТЭНы 4, полки для сот 5 и защитная сетка 6. В верхней части сушильной камеры закреплены два воздуховода 11, а также под углом 450 к горизонту установлен осевой электровентилятор 7. Нижняя часть воздуховодов 11 снабжена распределителями воздушного потока, выполненными в виде двойного колена с конфузором 12, зафиксированных в пластине 13. На опорах 2 находится щит 10, на котором расположены осевые вентиляторы 8 и направляющие 9. Одна из сторон сушильной камеры выполнена в виде двери 14, имеющей три замка 15. В рабочей зоне камеры 1 находится термадатчик 16.
Принципиальная электрическая схема сушильной установки, представленная на рис. 2, состоит из электродвигателей М1, М2, электронного таймера времени КТ1, включающего и выключающего магнитный пускатель КМ 1, двух реле времени КТ2, КТ3, обеспечивающих заданную продолжительность циклов включений и выключений магнитного пускателя КМ2, терморегулятора ВТ, управляющего работой ТЭНов ЕК с помощью магнитного пускателя КМ3.
Рис. 1. Установка для сушки перги в сотах: а - вид сбоку; б - вид спереди; в - опытный образец
Сушку перги проводят следующим образом: предварительно осушенные пчелами от остатков меда перговые соты помещают в корпус 1 и располагают на полках 5. Дверь 14 закрывают и посредством замков 5 обеспечивают ее плотное прилегание. После чего в работу включают данную на рис. 2 электрическую схему, которая приводит в действие вентилятор 7 и ТЭНы 4.
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема энергосберегающей установки для сушки перги в сотах
Создаваемый вентилятором воздушный поток выходит из электрокалорифера 3 нагретым, обтекает расположенные на полках 5 перговые соты, при этом влага из перговых гранул удаляется. Выйдя из сушильной камеры 1, воздух подается вентилятором 7 в воздуховоды 11. Пройдя по воздуховоду, поток теплоносителя выходит через распределители 12, вновь обдувает ТЭНы 4, что обеспечивает восполнение потерянной им теплоты. Необходимая температура теплоносителя поддерживается при помощи терморегулятора, замыкающего и размыкающего цепь питания ТЭНов. По окончании интервала времени, заданного с помощью электрической схемы, воздушный поток в сушильной камере достигает высокой влажности, процесс сушки замедляется, поэтому ТЭНы отключаются и одновременно включаются в работу вентиляторы 8. Воздушный поток, создаваемый вентиляторами 8, удаляет влагонасыщенный теплоноситель из сушильной камеры в атмосферу, заменяя его холодным сухим воздухом. После чего в работу вновь включаются ТЭНы, а вентиляторы 8 отключаются. Смена циклов сушки и замены влажного воздуха продолжается до тех пор, пока влажность перговых гранул не достигнет 14-15%. По окончании сушки установка автоматически отключается.
Рис. 3. Графические зависимости остаточной влажности перги в соте от времени сушки:
1 - традиционная конвективная сушка (нагреваемым атмосферным воздухом однократно обдувающим соты с пергой); 2 - сушка периодически заменяемым замкнутым потоком теплоносителя
На рис. 3 представлены графические зависимости остаточной влажности перги в соте (W, %) от продолжительности сушки (t, часов) при традиционном конвективном и предложенном нами способе сушки [4]. Анализ полученных зависимостей показывает, что использование для сушки перги в сотах периодически заменяемого замкнутого воздушного потока приводит к увеличению продолжительности сушки по сравнению с традиционной конвективной на 20+25%. Значительное снижение удельной энергоемкости процесса сушки в предложенной установке достигается путем существенного снижения энергопотребления и составляет 12+14 кВт-ч/кг; при традиционной конвективной сушке удельная энергоемкость равна 37+39 кВгч/кг продукта.
Литература
1. Каширин, Д.Е. Качество перги, стабилизированной различными способами, в процессе ее хранения / Д.Е. Каширин, М.Н. Харитонова // Инновационные технологии в пчеловодстве: мат-лы науч.-практ. конф. - Рыбное, 2006.
2. Каширин, Д.Е. Совершенствование технологии извлечения перги из пчелиных сотов / Д.Е. Каширин, С.В. Винокуров, В.Н. Кривобоков, А.В. Ларин // Современные перспективные разработки механизации животноводства и пчеловодства: сб. науч. тр. - Рязань, 2003.
3. Пат. № 2275563 Российская Федерация. Установка для сушки перги в сотах / Д.Е. Каширин; опубл.
27.04.2006, Бюл. №12.
4. Пат. № 2297763 Российская Федерация. Способ извлечения перги из сотов / Д.Е. Каширин; опубл.
27.04.2006, Бюл. №12.
Автор Каширин Д. Е.
Смотрите так же
