STUDY OF ENERGY-SAVING INFRARED VACUUM DRYING

Abstract

Проблема и цель. Для уменьшения времени сушки пчелиной перги в последнее время применяют технологию вакуумного иссушения продукта, при котором тепловая энергия подводится посредством инфракрасного излучения. Целью исследования является определение параметров и рациональных режимов работы вакуумной сушильной установки. Рассмотрена методика определения производительности установки и энергоемкости процесса. Для проведения экспериментальных исследований была спроектирована и изготовлена лабораторная установка, которая обеспечивает сушку перги россыпью. Установка состоит из вакуумной камеры, внутри которой располагаются кассеты с инфракрасными гибкими излучателями. Терморегулятор обеспечивает изменение температуры в пределах 18-55° С. Установка оснащена вакуумным насосом, который создает остаточное давление от 0,05 до 0,09 МПа. Методология. Для проведения испытания в кассету насыпали пергу с двух сторон от излучателя. С целью регистрации температурных параметров перги использовали микротермодатчики, расположенные в россыпи перги в разных слоях по отношению к излучаемой поверхности. Согласно технологическим требованиям, предъявляемым к процессу сушки перги, температура поддерживалась на уровне 39-40° С. С целью снижения уровня погрешности и устранения случайных факторов в ходе работы испытания проводили с трехкратной повторностью. Результаты. В результате статистической обработки экспериментальных данных получены закономерности изменения остаточной влажности, производительности и энергоемкости процесса сушки от глубины вакуума (уровня остаточного давления в камере), температуры и времени процесса сушки. Заключение. В работе был выполнен расчет параметров лабораторной установки для сушки перги россыпью, таких как производительность и энергоемкость процесса сушки, значения которых составили 1,6 кг/ч и 0,2775 кВт*ч/кг соответственно. Problem and purpose. To reduce the drying time of bee pollen, the technology of vacuum drying of the product has recently been used, in which thermal energy is supplied through infrared radiation. The purpose of the study is to determine the parameters and rational operating modes of the vacuum drying device. The technique for determining the performance of the device and the energy intensity of the process is considered. To conduct experimental studies, a laboratory device was designed and manufactured, which provides drying of bee bread in bulk. The installation consists of a vacuum chamber, inside of which there are cassettes with flexible infrared emitters. The temperature regulator provides temperature change within 18...55 °C. The unit is equipped with a vacuum pump that creates a residual pressure of 0.05 to 0.09 MPa. Methodology. To carry out the test, bee bread was poured into the cassette on both sides of the emitter. In order to register the temperature parameters of bee bread, microthermal sensors were used, located in the placer of bee bread in different layers with respect to the emitted surface. According to the technological requirements for the process of drying bee bread, the temperature was maintained at the level of 39-40°C. In order to reduce the level of error and eliminate random factors during operation, the tests were carried out with three repetitions. Results. As a result of statistical processing of experimental data, the patterns of change in residual moisture, productivity and energy intensity of the drying process from the depth of vacuum (the level of residual pressure in the chamber), temperature and time of the drying process were obtained. Conclusion. In the work, the parameters of a laboratory device for drying bee bread in bulk were calculated, such as productivity and energy intensity of the drying process, the values of which were 1.6 kg/h and 0.2775 kW*h/kg, respectively.