一種射能真空干燥裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種射能真空干燥裝置，包括射能加熱裝置和真空干燥室，所述射能加熱裝置安裝于真空干燥室內(nèi)，并固定于待干燥物料的上方，或同時(shí)固定于待干燥物料的上方和下方。所述射能加熱裝置工作時(shí)發(fā)射波長為1~4微米波段的電磁波，所述射能加熱裝置與待干燥物料的距離為50~230mm。本發(fā)明裝置可以準(zhǔn)確控制物料過程溫度，從而保障熱敏性成分不受破壞，可以在高真空下工作，無放點(diǎn)危險(xiǎn)故。真空度可以從-0.098MPa到達(dá)-0.1MPa，從而進(jìn)一步降低物料干燥溫度，保障熱敏性成分。允許金屬結(jié)構(gòu)存在，為工業(yè)化大型設(shè)備鋪平道路；無電磁泄漏隱患，該波段電磁波不會(huì)對人體造成傷害，裝置不需要特殊防護(hù)。
【專利說明】一種射能真空干燥裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種射能真空干燥裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在食品、制藥、生物、化工等許多領(lǐng)域，熱敏性產(chǎn)品的干燥是一個(gè)關(guān)鍵步驟。如何實(shí)現(xiàn)快速、節(jié)能干燥同時(shí)保障其有效成分、顏色、風(fēng)味不受破壞，一直是干燥領(lǐng)域研究的課題。
[0003]針對熱敏性產(chǎn)品，已有的干燥手段有這樣幾種:1，真空干燥箱，2，微波真空干燥機(jī)，3，真空遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)。
[0004]任何干燥都是傳熱和傳質(zhì)的雙重過程。以下對幾種方法進(jìn)行比較。
[0005]A真空干燥箱(包括批式和連續(xù)式真空履帶)，一種是采用加熱管或加熱板為供熱結(jié)構(gòu)，在一定真空度下(通常為-0.07'0.09MPa)，對置于不銹鋼料盤內(nèi)的物料進(jìn)行加熱干燥。加熱管或板的熱量通過傳導(dǎo)傳遞給不銹鋼料盤，盤子再將熱量傳遞給物料。物料獲得熱量后水分逐步蒸發(fā)，經(jīng)過一定時(shí)間的加熱，物料實(shí)現(xiàn)脫水干燥。由于傳熱效率低，特別是物料表面受熱后，熱量在物料內(nèi)部傳遞非常緩慢，造成了干燥周期很長。以中藥浸膏為例，真空烘箱一批常需要1(Γ30小時(shí)。
[0006]B微波真空干燥是近年發(fā)展起來的新技術(shù)，在真空狀態(tài)下以微波進(jìn)行加熱。由于微波加熱方式為介電加熱，即:具有穿透性加熱的特點(diǎn)，不再依賴于傳統(tǒng)由表及里的傳熱方式，因此干燥速度大大提升。同樣以浸膏干燥為例，時(shí)間通?？s短為4(Tl00min。以筆者在微波領(lǐng)域工作十多年的經(jīng)驗(yàn)，微波雖具有優(yōu)點(diǎn)，但同樣帶來了缺點(diǎn):1，微波干燥通常只能檢測到物料表層溫度，而很難探測到內(nèi)部溫度。微波作用下物料溫度通常是內(nèi)高、外低，表層顯示溫度為60°C，內(nèi)層溫度已達(dá)到9(noo°c。這樣很容易發(fā)生內(nèi)部品質(zhì)劣化，有效成分破壞等問題，這在中藥和植物提取物領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)現(xiàn)。2，微波難以在高真空下工作。當(dāng)真空度達(dá)到-0.098MPa以上時(shí)，微波及容易產(chǎn)生輝光放電，這樣就無法繼續(xù)工作，也會(huì)造成設(shè)備損壞。而熟悉干燥的技術(shù)人員了解，真空度越高，水的沸點(diǎn)越低，越適合于熱敏性物料干燥。3，微波不允許干燥室內(nèi)存在過多的金屬結(jié)構(gòu)。如同微波爐內(nèi)不適宜使用金屬湯匙和金屬容器一樣，金屬結(jié)構(gòu)在微波場下會(huì)使放電機(jī)會(huì)大大增加。塑料結(jié)構(gòu)件強(qiáng)度很低。顯然，工業(yè)大設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)很難依靠塑料構(gòu)件來完成。4，微波加熱均勻性不佳。由于微波場的固有特點(diǎn)，微波加熱不可能完全均勻，因此要求物料在干燥時(shí)保持運(yùn)動(dòng)，才能獲得較好的加熱均勻度。5，微波有電磁泄漏隱患。工業(yè)大設(shè)備功率比家用微波爐強(qiáng)許多倍，設(shè)備加工稍有不到位或使用中設(shè)備局部損壞就可能造成泄漏超標(biāo)。這對于一線生產(chǎn)工人是一個(gè)潛在危險(xiǎn)。
[0007]C另一種方法是采用真空與遠(yuǎn)紅外相結(jié)合進(jìn)行干燥，其原理是在真空干燥室內(nèi)，采用遠(yuǎn)紅外輻射加熱板，對物料進(jìn)行加熱進(jìn)而達(dá)到干燥目的。根據(jù)醫(yī)學(xué)定義，把波長從5?1000微米的紅外稱為遠(yuǎn)紅外線，遠(yuǎn)紅外線加熱時(shí)只能透過食品等有機(jī)物質(zhì)表面0.f Imm的深度，無法再向里傳遞。因此遠(yuǎn)紅外加熱雖然可以很快對物料表層加熱，但熱量在內(nèi)部傳遞仍十分緩慢，因此對于具有一定厚度的物料，干燥周期仍很緩慢，同樣以中藥浸膏為例，遠(yuǎn)紅外真空干燥，周期通常在5?10h。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種射能真空干燥裝置。主要針對食品、藥物、調(diào)味品、生物制品、化工制品等各種熱敏性產(chǎn)品的干燥。
[0009]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種射能真空干燥裝置，包括射能加熱裝置和真空干燥室，所述射能加熱裝置安裝于真空干燥室內(nèi)，并固定于待干燥物料的上方，或同時(shí)固定于待干燥物料的上方和下方。
[0010]所述射能加熱裝置工作時(shí)發(fā)射波長為f 4微米波段的電磁波，這一波段的電磁波(以下簡稱射能)與遠(yuǎn)紅外有著明顯不同，其穿透深度要明顯高于遠(yuǎn)紅外，遠(yuǎn)紅外只能穿透食品等物質(zhì)表層0.flmm深度，而射能可以穿透到5?15_深度。這在一定程度具有了類似微波的特點(diǎn)，可以穿透被加熱物料表層，達(dá)到深層進(jìn)行加熱的特點(diǎn)，使被加熱物料里外同時(shí)受熱而實(shí)現(xiàn)快速干燥。同樣以浸膏干燥為例，干燥周期縮短到8(Tl50min。雖略長于微波，但比傳統(tǒng)干燥方法的周期已大大縮短了。
[0011]所述射能加熱裝置與待干燥物料的距離為5(T230mm。距離太近會(huì)造成加熱不均勻，距離太遠(yuǎn)又造成干燥效率降低和設(shè)備體積偏大。
[0012]設(shè)備內(nèi)安裝有一套或多套紅外溫度傳感器，以探測物料溫度。由于射能加熱時(shí)，物料溫度是外高、內(nèi)低，因此紅外溫度傳感器檢測到的是其最高溫度，通過控制其最高溫度點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)品質(zhì)控制。溫度信號反饋到控制系統(tǒng)，系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)上述射能加熱裝置的功率，以使物料溫度不超過設(shè)置的上限溫度，從而達(dá)到給熱但不過熱的目的。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明裝置可以準(zhǔn)確控制物料過程溫度，從而保障熱敏性成分不受破壞，可以在高真空下工作，無放點(diǎn)危險(xiǎn)故。真空度可以從-0.098MPa到達(dá)-0.1MPa,從而進(jìn)一步降低物料干燥溫度，保障熱敏性成分。允許金屬結(jié)構(gòu)存在，為工業(yè)化大型設(shè)備鋪平道路；無電磁泄漏隱患，該波段電磁波不會(huì)對人體造成傷害，裝置不需要特殊防護(hù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明射能真空干燥裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]實(shí)施例1
如圖1所示，一種射能真空干燥裝置，包括射能加熱裝置I和真空干燥室2，所述射能加熱裝置I安裝于真空干燥室2內(nèi)，并固定于待干燥物料3的上方。所述射能加熱裝置I工作時(shí)發(fā)射波長為廣4微米波段的電磁波，所述射能加熱裝置I與待干燥物料3的距離為80mmo
[0017]本實(shí)施例裝置對中藥藥膏進(jìn)行干燥，同樣量的中藥藥液干燥成粉塊狀，普通傳統(tǒng)加熱方法需要24小時(shí)，用本裝置3小時(shí)即可干燥成上述同樣的效果。
[0018]實(shí)施例2
如圖2所示，本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于，射能加熱裝置I同時(shí)固定于待干燥物料3的上方和下方，與待干燥物料3的距離為200mm。
【權(quán)利要求】
1.一種射能真空干燥裝置，其特征在于，包括射能加熱裝置(I)和真空干燥室(2)，所述射能加熱裝置(I)安裝于真空干燥室(2)內(nèi)，并固定于待干燥物料(3)的上方，或同時(shí)固定于待干燥物料(3)的上方和下方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的射能真空干燥裝置，其特征在于，所述射能加熱裝置(I)工作時(shí)發(fā)射波長為f4微米波段的電磁波，所述射能加熱裝置(I)與待干燥物料(3)的距離為50?230mm。
【文檔編號】F26B23/08GK104296505SQ201410536893
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】劉書朋, 曹芝林 申請人:上海大學(xué)