熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備及其用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，包括整機(jī)外殼和設(shè)置在整機(jī)外殼頂部的多個(gè)通風(fēng)口，整機(jī)外殼內(nèi)部上方設(shè)置由上而下的三層或四層的載料翻板裝置，載料翻板裝置下方設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室通過(guò)風(fēng)口連通整機(jī)外殼外側(cè)的風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)室分為布風(fēng)室和回旋導(dǎo)風(fēng)室，所述布風(fēng)室高度為1.5~1.7米，所述回旋導(dǎo)風(fēng)室高度為0.45~0.60米。通過(guò)多層物料的有效布風(fēng)、相對(duì)濕度的控制、保證最低有效通風(fēng)面積等手段提高了風(fēng)機(jī)和熱能的有效利用率，本發(fā)明還提供了三種干燥工藝，能盡量保持農(nóng)副產(chǎn)品的原有色澤和應(yīng)有氣味，有效的提升了熱風(fēng)干燥所加工的脫水農(nóng)副產(chǎn)品相對(duì)其他干燥方法所加工的脫水農(nóng)副產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，耗能僅為目前國(guó)內(nèi)主流單層熱風(fēng)干燥設(shè)備能耗的十分之一。
【專(zhuān)利說(shuō)明】熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備及其用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)副產(chǎn)品干燥設(shè)備及干燥方法，特別涉及一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備及其用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)產(chǎn)品干制儲(chǔ)藏在我國(guó)歷史悠久，傳統(tǒng)的干制為晾曬或風(fēng)干，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)脫水農(nóng)副產(chǎn)品起步于上世紀(jì)七十年代，發(fā)展到今天中國(guó)脫水蔬菜的出口份額占世界總量的一半以上。
[0003]目前農(nóng)副產(chǎn)品以其脫水方式的不同主要分為烘干脫水和冷凍脫水，按照不同的脫水機(jī)制衍生出了大量的新工藝和新設(shè)備，就脫水效率和產(chǎn)品成本控制來(lái)說(shuō)烘干脫水遠(yuǎn)低于冷凍脫水。市場(chǎng)需求的刺激使大量的學(xué)者和技術(shù)人員不斷投入在脫水干燥的各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生了大量的成果和新技術(shù)，僅烘干脫水就發(fā)展出了熱風(fēng)干制、微波干制、膨化干制、紅外或遠(yuǎn)紅外干制等方式，更進(jìn)一步的還有各種烘干技術(shù)的配合使用。
[0004]其中，熱風(fēng)烘干的技術(shù)最為成熟，效率也最高因此使用最為廣泛。國(guó)內(nèi)的技術(shù)集中在中小設(shè)備上，根據(jù)產(chǎn)能一般分為箱式烘干機(jī)、帶式烘干機(jī)和隧道烘干機(jī)等，這一類(lèi)烘干設(shè)備多少需要人為介入輔助翻料解決例如物料色澤等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。在專(zhuān)利號(hào)為CN201220082399.9和CN200910034238.5的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)中記載了一些可以適用中等及以上規(guī)模的生產(chǎn)脫水蔬菜的連續(xù)干燥機(jī)，其基本上還是屬于帶式烘干機(jī)和隧道烘干機(jī)的變形，只能對(duì)單層物料進(jìn)行有效的脫水干制，存在能耗高、處理量小、產(chǎn)品色澤和質(zhì)量差等問(wèn)題；國(guó)際上，南斯拉夫和比利時(shí)的干燥設(shè)備可以利用熱空氣對(duì)多層物料進(jìn)行脫水干燥，可用于脫水干制啤酒花等農(nóng)副產(chǎn)品，但是此類(lèi)設(shè)備對(duì)設(shè)備和廠(chǎng)房的高度要求極為苛刻，整機(jī)高度甚至可達(dá)14米，風(fēng)室到工作面的獨(dú)立垂直高度要求在4.5米左右才能達(dá)到有效控風(fēng)干燥，農(nóng)產(chǎn)品從上一層通過(guò)翻板結(jié)構(gòu)翻至下一層，經(jīng)過(guò)六至八層翻板后完成干燥，具體使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)此類(lèi)設(shè)備只能處理低含水量的農(nóng)副產(chǎn)品，不能處理高含水量的農(nóng)副產(chǎn)品。
[0005]在物料傳輸過(guò)程超過(guò)一層結(jié)構(gòu)后會(huì)出現(xiàn)上一層烘干不均，物料干燥速度不均導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低下的問(wèn)題，正是由熱風(fēng)烘干速度容易導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量低下才發(fā)展出了微波或冷凍干燥等對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量可控但是附加成本過(guò)高的生產(chǎn)方法，這也是國(guó)內(nèi)局限在單層干燥設(shè)備的研發(fā)和國(guó)際上需要高空間來(lái)布風(fēng)的根本原因。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備及其用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，可以有效降低風(fēng)室及整機(jī)高度，達(dá)到多層有效布風(fēng)可以處理高含水量農(nóng)副產(chǎn)品。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，包括整機(jī)外殼和設(shè)置在整機(jī)外殼頂部的多個(gè)通風(fēng)口，整機(jī)外殼內(nèi)部上方設(shè)置由上而下的三層或四層的載料翻板裝置，載料翻板裝置下方設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室通過(guò)風(fēng)口連通整機(jī)外殼外側(cè)的風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)室分為布風(fēng)室和回旋導(dǎo)風(fēng)室，所述布風(fēng)室和回旋導(dǎo)風(fēng)室以地面水平面為分界面，回旋導(dǎo)風(fēng)室位于地面水平面以下，所述布風(fēng)室高度為1.5^1.7米，所述回旋導(dǎo)風(fēng)室高度為0.45、.60米。
[0008]優(yōu)選的，所述回旋導(dǎo)風(fēng)室內(nèi)設(shè)有螺旋狀導(dǎo)風(fēng)槽。
[0009]優(yōu)選的,所述回旋導(dǎo)風(fēng)室面積小于布風(fēng)室面積。
[0010]優(yōu)選的，所述載料翻板裝置的每層翻板之間高度為0.45、.60米。
[0011]優(yōu)選的，所述載料翻板裝置的每層翻板有效通風(fēng)面積≥41.8%。
[0012]優(yōu)選的，所述通風(fēng)口面積與風(fēng)機(jī)風(fēng)量關(guān)系為4.0-4.5 Itl2 /萬(wàn)m3。
[0013]優(yōu)選的，所述熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，包括:原料挑選、整理、清洗、切分、熱燙、熱風(fēng)干燥、回軟和包裝步驟，所述熱燙后排除內(nèi)部空氣，熱燙使用熱水和蒸汽，熱燙溫度8(T100°C，時(shí)間2~8分鐘。 [0014]優(yōu)選的，所述熱風(fēng)干燥過(guò)程分為三種:a、初段低溫55飛(TC —中段高溫7(T75°C —后段逐步降溫至50°C—干燥結(jié)束冷卻；b、初段快速升溫95~100°C —中段至后段以20至30°C為降溫梯度逐步降溫直至干燥結(jié)束冷卻；c、初段升溫95~100°C —中段至后段在6(T80°C間多次振蕩一干燥結(jié)束后降溫冷卻。
[0015]優(yōu)選的，所述熱風(fēng)干燥過(guò)程中配合通風(fēng)排濕，控制相對(duì)濕度不低于70%。
[0016]優(yōu)選的，所述熱燙步驟中處理綠色蔬菜時(shí)在熱水中加入0.5%的碳酸氫鈉，使水呈中性或弱堿性。
[0017]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明提供了一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，通過(guò)對(duì)布風(fēng)室的分割和設(shè)置，配合風(fēng)機(jī)和通風(fēng)設(shè)備有效降低風(fēng)室及整機(jī)高度，達(dá)到多層物料的有效布風(fēng)，同時(shí)要求對(duì)相對(duì)濕度的控制，最低有效通風(fēng)面積等可以對(duì)風(fēng)機(jī)和熱能的有效利用進(jìn)一步提高，針對(duì)本熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備提供了三種干燥工藝針對(duì)不同品種的果蔬干燥過(guò)程，盡量保持農(nóng)副產(chǎn)品的原有色澤和應(yīng)有氣味，有效的提升熱風(fēng)干燥所加工的脫水農(nóng)副產(chǎn)品相對(duì)其他干燥方法所加工的脫水農(nóng)副產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，本發(fā)明所提供的三種干燥工藝是有效針對(duì)農(nóng)副產(chǎn)品中的游離水和結(jié)合水有所區(qū)別的提供脫水干燥步驟，避免了干燥物料表面的硬殼現(xiàn)象的產(chǎn)生，使脫水過(guò)程中的能耗進(jìn)一步降低，本發(fā)明的耗能為0.07、.09kw/Hf，僅為目前國(guó)內(nèi)主流單層熱風(fēng)干燥設(shè)備能耗
0.8~0.95kw/ m2的十分之一。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明螺旋導(dǎo)風(fēng)槽結(jié)構(gòu)示意圖；
其中:1、整機(jī)外殼，2、載料翻板裝置，3、風(fēng)機(jī)，4、布風(fēng)室，5、回旋導(dǎo)風(fēng)室，6、螺旋狀導(dǎo)風(fēng)槽，7、通風(fēng)口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，應(yīng)當(dāng)理解實(shí)施例用來(lái)理解本發(fā)明，并不限制限定本發(fā)明。
[0020]如圖1至所示，一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，包括整機(jī)外殼I和設(shè)置在整機(jī)外殼頂部的多個(gè)通風(fēng)口 7，整機(jī)外殼I內(nèi)部上方設(shè)置由上而下的三層的載料翻板裝置2，載料翻板裝置2下方設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室通過(guò)風(fēng)口連通整機(jī)外殼外側(cè)的風(fēng)機(jī)3，所述風(fēng)室分為布風(fēng)室4和回旋導(dǎo)風(fēng)室5，布風(fēng)室4和回旋導(dǎo)風(fēng)室5以地面水平面為分界面，回旋導(dǎo)風(fēng)室5位于地面水平面以下，布風(fēng)室高度為1.5米，回旋導(dǎo)風(fēng)室高度為0.45米。
[0021]本發(fā)明對(duì)風(fēng)室的分割，改變了原有的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)后依靠風(fēng)室內(nèi)不同溫度的空氣亂流混合熱能后，利用上行距離來(lái)調(diào)整獲得穩(wěn)定熱量和風(fēng)量的控制模式，在回旋導(dǎo)風(fēng)室內(nèi)設(shè)置螺旋狀導(dǎo)風(fēng)槽6，可以在較短的距離內(nèi)達(dá)到同樣的效果可以有效降低風(fēng)室高度和整機(jī)高度，最佳時(shí)整機(jī)高度可以低于四米?？梢杂行p小設(shè)備投入和廠(chǎng)房土建費(fèi)用，在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)將回旋導(dǎo)風(fēng)室面積建設(shè)小于布風(fēng)室面積時(shí)可以獲得更佳的分布效果。
[0022]在短距離內(nèi)獲得穩(wěn)定熱量和風(fēng)量意味著熱能和動(dòng)能的衰減減少，如圖1中所示，進(jìn)一步將載料翻板裝置的每層翻板之間高度降低為0.45米，將每層翻板有效通風(fēng)面積設(shè)置為41.8%，就能使熱能和動(dòng)能在通過(guò)低層翻板后繼續(xù)保持穩(wěn)定，就能保證在同一平面內(nèi)物料的烘干均勻，不會(huì)出現(xiàn)烘干過(guò)程中因?yàn)闇囟鹊淖兓瘜?dǎo)致部分物料內(nèi)部水分?jǐn)U散失控。
[0023]若物料表面氣化速度過(guò)快內(nèi)外水分?jǐn)U散管路因溫度變化而斷裂，使表面過(guò)干而結(jié)殼(硬殼現(xiàn)象)，結(jié)殼后會(huì)阻礙水分蒸發(fā)延長(zhǎng)干燥時(shí)間，同時(shí)溫度若又過(guò)高使含水量高的物料內(nèi)部蒸汽壓力過(guò)高，造成開(kāi)裂現(xiàn)象，含水量低的物料表面出現(xiàn)氧化變色現(xiàn)象，所以熱能和動(dòng)能不穩(wěn)定會(huì)直接導(dǎo)致以上現(xiàn)象的頻發(fā)，使熱風(fēng)干燥相對(duì)其他干燥工藝缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。
[0024]本發(fā)明在獲得以上技術(shù)效果的同時(shí)也注意控制了干燥過(guò)程中設(shè)備內(nèi)環(huán)境的相對(duì)濕度不低于70%，不僅能與溫度相互影響又能保證物料在干燥過(guò)程中原有色澤和應(yīng)有氣味，還能保證最終產(chǎn)品終點(diǎn)含水量。如圖1所示，相對(duì)濕度的控制依賴(lài)于通風(fēng)口 7，具體的來(lái)說(shuō)通風(fēng)口面積與風(fēng)機(jī)風(fēng)量關(guān)系為4.0 m2 /萬(wàn)m3。
[0025]以上是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，是一種設(shè)備的具體參數(shù)，應(yīng)該指出的是，本發(fā)明依據(jù)生產(chǎn)規(guī)模的不同所能提供的設(shè)備參數(shù)適用范圍是布風(fēng)室高度為1.5^1.7米，回旋導(dǎo)風(fēng)室高度為0.45、.60米，載料翻板裝置的每層翻板之間高度為0.45、.60米，載料翻板裝置的每層翻板有效通風(fēng)面積≥41.8%，通風(fēng)口面積與風(fēng)機(jī)風(fēng)量關(guān)系為4.0-4.5 Hf /萬(wàn)m3。更為重要的是載料翻板裝置中翻板的層數(shù)不超過(guò)四層，當(dāng)達(dá)到五層及以上時(shí)，會(huì)影響物料的初始處理效果，如果初始處理效果不理想，后續(xù)干燥產(chǎn)品的質(zhì)量很難保證，依賴(lài)提高風(fēng)速或溫度來(lái)解決時(shí)必須有更為嚴(yán)苛的布風(fēng)和導(dǎo)風(fēng)設(shè)備的輔助，不利于降低成本。
[0026]將本發(fā)明用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的過(guò)程包括:原料挑選、整理、清洗、切分、熱燙、熱風(fēng)干燥、回軟和包裝步驟，所述熱燙后排除內(nèi)部空氣，熱燙使用熱水和蒸汽，熱燙溫度8(T100°C，時(shí)間2~8分鐘。
[0027]熱燙后可以鈍化氧化酶，減少氧化變色和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失，排除內(nèi)部空氣可以使農(nóng)副產(chǎn)品提高外觀(guān)品質(zhì)，增強(qiáng)細(xì)胞壁透性，有利于水分蒸發(fā)，縮短干制時(shí)間，這里必須說(shuō)明的是，熱燙會(huì)損失農(nóng)副產(chǎn)品中的可溶性物質(zhì)，特別是熱燙用水越接近沸水，物料切分越細(xì)損失越大，可以在一定時(shí)間內(nèi)重復(fù)使用熱燙用水以減少上述流失現(xiàn)象，如果處理物料為綠色蔬菜，為了保持綠色鮮亮的特點(diǎn)，在熱燙用水中可以加入0.5%的碳酸氫鈉使水呈中性或弱堿性。
[0028]針對(duì)不同含水量的農(nóng)副產(chǎn)品，本發(fā)的熱風(fēng)干燥有三種基本的方法，具體的來(lái)說(shuō)是:
方法I，初段低溫55飛(TC ;中段高溫7(T75°C ;后段逐步降溫至50°C ;干燥結(jié)束冷卻。此種方法適用于可溶性物質(zhì)含量較高的農(nóng)副產(chǎn)品，或不切分的整果干制的農(nóng)副產(chǎn)品，舉例來(lái)說(shuō)有紅棗、柿餅、葡萄干等。
[0029]方法2，初段快速升溫95?100°C;當(dāng)物料吸收大量熱能后，中段至后段以20至30°C為降溫梯度逐步降溫直至干燥結(jié)束冷卻。此種方法適用于含有可溶性物質(zhì)，但可以加工為薄片、細(xì)絲或丁狀的農(nóng)副產(chǎn)品，舉例來(lái)說(shuō)有桃子、蘋(píng)果、洋蔥等。
[0030]方法3，初段升溫95?10(TC ;中段至后段在6(T80°C間多次振蕩；干燥結(jié)束后降溫冷卻。此種方法相比上兩種方法可調(diào)節(jié)性較強(qiáng)，產(chǎn)品成品質(zhì)量高，適用范圍廣可用于大多數(shù)農(nóng)副產(chǎn)品的脫水干燥，但是耗能相對(duì)稍高。
[0031]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)例。應(yīng)當(dāng)指出對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本發(fā)明所提供的技術(shù)啟示下，作為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，還可以做出其它等同變型和改進(jìn)，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，包括整機(jī)外殼和設(shè)置在整機(jī)外殼頂部的多個(gè)通風(fēng)口，其特征在于:所述整機(jī)外殼內(nèi)部上方設(shè)置由上而下的三層或四層的載料翻板裝置，載料翻板裝置下方設(shè)有風(fēng)室，風(fēng)室通過(guò)風(fēng)口連通整機(jī)外殼外側(cè)的風(fēng)機(jī)，所述風(fēng)室分為布風(fēng)室和回旋導(dǎo)風(fēng)室，所述布風(fēng)室和回旋導(dǎo)風(fēng)室以地面水平面為分界面，回旋導(dǎo)風(fēng)室位于地面水平面以下，所述布風(fēng)室高度為1.5~1.7米，所述回旋導(dǎo)風(fēng)室高度為0.45~0.60米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，其特征在于:所述回旋導(dǎo)風(fēng)室內(nèi)設(shè)有螺旋狀導(dǎo)風(fēng)槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，其特征在于:所述回旋導(dǎo)風(fēng)室面積小于布風(fēng)室面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，其特征在于:所述載料翻板裝置的每層翻板之間高度為0.45~0.60米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，其特征在于:所述載料翻板裝置的每層翻板有效通風(fēng)面積≥41.8%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備，其特征在于:所述通風(fēng)口面積與風(fēng)機(jī)風(fēng)量關(guān)系為4.0~4.5 m2 /萬(wàn)m3。
7.使用權(quán)利要求1至6任一權(quán)利要求所述熱風(fēng)回旋干燥設(shè)備用于農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，其特征在于:所述方法包括:原料挑選、整理、清洗、切分、熱燙、熱風(fēng)干燥、回軟和包裝步驟，所述熱燙后排除內(nèi)部空氣，熱燙使用熱水和蒸汽，熱燙溫度80~100°C，時(shí)間2~8分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，其特征在于:所述熱風(fēng)干燥過(guò)程分為三種:a、初段低溫55~60°C —中段高溫70~75°C—后段逐步降溫至50°C —干燥結(jié)束冷卻山、初段快速升溫95~100°C —中段至后段以20至30°C為降溫梯度逐步降溫直至干燥結(jié)束冷卻；c、初段升溫95~100°C —中段至后段在60~80°C間多次振蕩一干燥結(jié)束后降溫冷卻。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，其特征在于:所述熱風(fēng)干燥過(guò)程中配合通風(fēng)排濕，控制相對(duì)濕度不低于70%。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述農(nóng)副產(chǎn)品脫水干燥的方法，其特征在于:所述熱燙步驟中處理綠色蔬菜時(shí)在熱水中加入0.5%的碳酸氫鈉，使水呈中性或弱堿性。
【文檔編號(hào)】F26B21/00GK103900358SQ201410134708
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】張予 申請(qǐng)人:甘肅恒潤(rùn)農(nóng)業(yè)科技有限公司