一种智能化集成节能干燥装置的制作方法

本实用新型涉及一种智能化集成节能干燥装置，属于微波、红外、真空联合干燥领域。

背景技术：

现有的干燥设备普遍存在的问题：从设备干燥特点方面分析，干燥速度慢、干燥能耗较大，导致干燥成本高；从成品干燥品质方面分析，干燥成品复水性不理想，成品的色、香、味等品质劣变明显（除冷冻干燥外，极大影响物料市场应用与推广；从项目建设角度分析，干燥设备雷同，技术创新性缺乏，成品品质大致相当，导致产品在国内外市场上无特色等。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种结构合理、使用方便的智能化集成节能干燥装置。

本实用新型的目的是这样实现的，一种智能化集成节能干燥装置，其特征是：包括射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区以及密封包装功能区、风扇、控制单元，运输轨道依次穿过射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封包装功能区；射线灭菌功能区内设有射线灭菌装置；微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封干燥功能区均与真空管道相连，均经真空管道连接真空装置，真空装置上连接有三级泵；三级泵为罗茨水环真空泵，作用：克服在一定压力下抽气速率低的缺点，可使罗茨真空泵迅速工作；

所述微波干燥功能区连接的真空管道上设有第一单向阀，微波干燥功能区内设有微波发生器、第一温度传感器、第一真空度监测仪、第一吸气阀、第一放气阀；

所述红外干燥功能区连接的真空管道上设有第二单向阀，红外干燥功能区内设有红外管、第二温度传感器、第二真空度监测仪、第二吸气阀、第二放气阀；

所述风扇连接有风管，风管的一端与风扇贯通连接，另一端延伸至微波干燥功能区、红外干燥功能区，且风管与第一吸气阀、第二吸气阀贯通连接，风管经第一吸气阀、第二吸气阀分别与微波干燥功能区、红外干燥功能区贯通；

所述密封干燥功能区内设有真空包装印刷机、第三温度传感器、第三真空度监测仪，密封干燥功能区连接的真空管道上设有平衡阀；

所述控制单元分别与运输轨道、射线灭菌装置、第一单向阀、第二单向阀、平衡阀、微波发生器、第一温度传感器、第一真空度监测仪、第一吸气阀、第一放气阀、红外管、第二温度传感器、第二真空度监测仪、第二吸气阀、第二放气阀、真空包装印刷机、第三温度传感器、第三真空度监测仪、湿敏电阻传感器电连接；第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器分别实时向控制单元反馈微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封干燥功能区的温度数据。

所述微波干燥功能区中，第一温度传感器设置于微波干燥功能区内的顶部，微波发生器设置于微波干燥功能区内的上部，且微波发生器位于第一温度传感器下方；第一真空度监测仪设置于微波干燥功能区内的侧壁上，第一放气阀、第一吸气阀分别设置于微波干燥功能区内顶部、底部。

所述红外干燥功能区中，第二温度传感器设置于红外干燥功能区内的顶部，红外管设置于红外干燥功能区内的上部，且红外管位于第二温度传感器下方；第二真空度监测仪设置于第二温度传感器内的侧壁上，第二放气阀、第二吸气阀分别设置于红外干燥功能区内顶部、底部。

还设有运输轨道电机，运输轨道电机与运输轨道传动连接，运输轨道电机驱动运输轨道转动；运输轨道电机与控制单元电连接。

所述运输轨道上设有料盘，料盘下面设有一层湿敏电阻传感器进行湿度监控，湿敏电阻传感器与控制单元电连接，湿敏电阻传感器实时向控制单元反馈射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封包装功能区的湿度数据。

一种智能化集成节能干燥装置进行干燥的方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤1）、将物料放置于运输轨道上，控制单元向运输轨道发送开启指令，运输轨道开启，物料在运输轨道移动；

步骤2）、物料在运输轨道的作用下，物料进入射线灭菌功能区内进行灭菌，开启射线灭菌装置，经过射线灭菌装置的射线灭菌法杀菌后进入微波干燥功能区；

步骤3）、在微波干燥功能区内，开启微波发生器、第一温度传感器、第一真空度监测仪，开启第一单向阀，真空装置经真空管道对微波干燥功能区内进行抽真空，当第一真空度监测仪达到设定的条件时，第一单向阀关闭；通过第一温度传感器设定干燥温度，打开微波发生器进行干燥，干燥结束后物料在运输轨道的作用下运至红外干燥功能区后，同时打开微波干燥功能区内第一放气阀和风扇，开启第一吸气阀、第一放气阀，风扇的风经风管、第一吸气阀吹至微波干燥功能区内，并经第一放气阀排出，从而形成对流空气，达到吸走微波干燥功能区内水汽的目的；

步骤4）、物料在运输轨道的作用下运至红外干燥功能区后，开启红外管、第二温度传感器、第二真空度监测仪，开启第二单向阀，真空装置经真空管道对红外干燥功能区内进行抽真，当第二真空度监测仪达到设定的条件时，第二单向阀关闭；通过第二温度传感器设定干燥温度，打开红外管进行干燥，干燥结束后物料在运输轨道的作用下运至密封干燥功能区后，同时打开功能区内第二放气阀、风扇，开启第二吸气阀、第二放气阀，风扇的风经风管、第二吸气阀吹至红外干燥功能区内，并经第二放气阀排出，从而形成对流空气，达到吸走红外干燥功能区内水汽的目的；

步骤5）、物料在运输轨道的作用下运至密封干燥功能区后，开启真空包装印刷机、第三温度传感器、第三真空度监测仪、平衡阀，通过真空包装印刷机对物料进行封装，真空包装印刷机自动完成对物料的抽真空、封口、印字、冷却、排气，在封装期间通过第三温度传感器和第三真空度监测仪严格监控温度和真空度，当真空度达到封装要求时，平衡阀将会处于平衡状态，封装结束得到包装好的成品箱。

所述运输轨道上设有料盘，物料放置于料盘上。

本实用新型结构合理、方法先进科学，本实用新型的技术方案是：包括一种智能化集成节能干燥装置，包括射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区以及密封包装功能区，干燥物料在控制单元的程序指令下通过运输轨道从进料口运至出料口，各功能区通过轨道相联通，且微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封干燥功能区均与真空装置相连。所述控制单元内设有自适应模糊控制干燥模块，所述微波干燥功能区设置有微波发生器，所述红外干燥功能区设置有红外发生器，所述密封包装功能区设置有真空包装印刷机，且真空包装印刷机自动完成抽真空、封口、印字、冷却、排气的工艺过程，微波、红外和密封干燥功能区均设置有温度传感器与真空度监测仪，所述运输轨道上设置有多个料盘，封装结束实现成品箱包装等过程。

所述控制单元通过各工作线路实现智能化，所述工作线路分别连接至真空装置、温度传感器、湿敏电阻传感器以及风扇，所述真空装置通过工作线路与真空度监测仪、单向阀、平衡阀连接，所述温度传感器通过工作线路实时向控制单元反馈功能区的温度数据，所述湿敏电阻传感器通过工作线路实时向控制单元反馈功能区的湿度数据，所述风扇通过工作线路实时接收控制单元的指令对功能区进行除水操作。

所述微波干燥功能区包括：微波磁控管（微波发生器）、第一温度传感器以及第一真空度监测仪，所述微波磁控管按照联排式排布在干燥腔顶部，用以均匀干燥物料，且开关由控制单元设置。

所述红外干燥功能区包括：若干红外发生器（红外管）、第二温度传感器以及第二真空度监测仪，且发生器选择卤素加热管，均匀分布在腔体顶部。

所述射线灭菌功能区可选择设置辐射灭菌法装置、紫外线灭菌法装置和微波灭菌法装置等。

所述真空密封包装功能区包括：真空包装印刷机、第三温度传感器以及第三真空度监测仪，可自动完成抽真空、封口、印字、冷却、排气的工艺过程。

进一步的，所述吸气阀（包括第一吸气阀、第二吸气阀）仅设置在微波和红外干燥功能区内，装置外侧设置排风扇和电机，目的为在功能区（微波干燥功能区、红外干燥功能区）内产生对流带走水分。

所述真空管道由真空装置连接到微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封干燥功能区，通过集成线路控制各功能区数据而实现智能化干燥。

进一步的，所述三级泵为罗茨水环真空泵联合工作，克服了在一定压力下抽气速率低的缺点，可使罗茨真空泵迅速工作。

所述运输轨道贯穿于干燥腔（射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封包装功能区）中，且料盘固定在运输轨道上循环往复运作。

所述料盘是可移动部件，且下面一层设置湿敏电阻传感器，需人工或机械装载好物料后放置于运输轨道上，运至出料口完成干燥。

本实用新型的有益效果：通过本实用新型，不仅可以提高物料干燥的实际效率，还可以改善干燥过程中温度过高或不均匀而导致的物料干燥后品质、品相不佳的现象，且大大地提高干燥效率。

本实用新型涉及一种智能化集成节能干燥装置，包括射线灭菌功能区、微波干燥功能区、红外干燥功能区以及密封包装功能区，干燥物料在控制单元的程序指令下通过运输轨道从进料口运至出料口，各功能区通过轨道相联通，且微波干燥功能区、红外干燥功能区、密封干燥功能区均与真空装置相连。所述控制单元内设有自适应模糊控制干燥模块，所述微波干燥功能区设置有微波发生器，所述红外干燥功能区设置有红外发生器，所述密封包装功能区设置有真空包装印刷机，且真空包装印刷机自动完成抽真空、封口、印字、冷却、排气的工艺过程，微波、红外和密封干燥功能区均设置有温度传感器与真空度监测仪，所述运输轨道上设置有多个料盘，封装结束实现成品箱包装等过程。

本实用新型是一项复杂的多学科融合交叉的新技术，是集人工智能、食品卫生监控、传质与传热、低能低耗干燥、自动化装配线于一体的装置，不仅可以提高物料干燥的实际效率，还可以改善干燥过程中温度过高或不均匀而导致的物料干燥后品质、品相不佳的现象，同时也可减少物料干燥过程中的营养流失等问题，可在节能保质贮藏技术方面得到大面积的推广应用，可提高效率、降低成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中的运输轨道结构示意图。

图中：1控制单元、2射线灭菌装置、3微波发生器、4第一单向阀、4-1第一放气阀、4-2第二放气阀、5第一温度传感器、6真空装置、7红外管、8第二单向阀、9第二温度传感器、10三级泵、11第三真空度监测仪、12平衡阀、13-1第一吸气阀、13-2第二吸气阀、14湿敏电阻传感器、15运输轨道、16射线灭菌功能区、17微波干燥功能区、18红外干燥功能区、19密封包装功能区、20真空机、21成品箱、22第一真空度监测仪、23第二真空度监测仪、24风扇、25料盘、26风管、27第三温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图和附图说明对本实用新型作进一步说明。

一种智能化集成节能干燥装置，包括射线灭菌功能区16、微波干燥功能区17、红外干燥功能区18以及密封包装功能区19、风扇24、控制单元1，运输轨道15依次穿过射线灭菌功能区16、微波干燥功能区17、红外干燥功能区18、密封包装功能区19；射线灭菌功能区16内设有射线灭菌装置2；微波干燥功能区17、红外干燥功能区18、密封干燥功能区19均与真空管道相连，均经真空管道连接真空装置6，真空装置6上连接有三级泵10；微波干燥功能区17连接的真空管道上设有第一单向阀4，微波干燥功能区17内设有微波发生器3、第一温度传感器5、第一真空度监测仪22、第一吸气阀13-1、第一放气阀4-1；红外干燥功能区18连接的真空管道上设有第二单向阀8，红外干燥功能区18内设有红外管7、第二温度传感器9、第二真空度监测仪23、第二吸气阀13-2、第二放气阀4-2；风扇24连接有风管26，风管26的一端与风扇24贯通连接，另一端延伸至微波干燥功能区17、红外干燥功能区18，且风管26与第一吸气阀13-1、第二吸气阀13-2贯通连接，风管26经第一吸气阀13-1、第二吸气阀13-2分别与微波干燥功能区17、红外干燥功能区18贯通。

所述密封干燥功能区19内设有真空包装印刷机20、第三温度传感器27、第三真空度监测仪11，密封干燥功能区19连接的真空管道上设有平衡阀12。

所述控制单元1分别与运输轨道15、射线灭菌装置2、第一单向阀4、第二单向阀8、平衡阀12、微波发生器3、第一温度传感器5、第一真空度监测仪22、第一吸气阀13-1、第一放气阀4-1、红外管7、第二温度传感器9、第二真空度监测仪23、第二吸气阀13-2、第二放气阀4-2、真空包装印刷机20、第三温度传感器27、第三真空度监测仪11、湿敏电阻传感器14电连接；第一温度传感器5、第二温度传感器9、第三温度传感器27分别实时向控制单元1反馈微波干燥功能区17、红外干燥功能区18、密封干燥功能区19的温度数据。

进一步的，所述微波干燥功能区17中，第一温度传感器5设置于微波干燥功能区17内的顶部，微波发生器3设置于微波干燥功能区17内的上部，且微波发生器3位于第一温度传感器5下方；第一真空度监测仪22设置于微波干燥功能区17内的侧壁上，第一放气阀4-1、第一吸气阀13-1分别设置于微波干燥功能区17内顶部、底部。所述红外干燥功能区18中，第二温度传感器9设置于红外干燥功能区18内的顶部，红外管7设置于红外干燥功能区18内的上部，且红外管7位于第二温度传感器9下方；第二真空度监测仪23设置于第二温度传感器9内的侧壁上，第二放气阀4-2、第二吸气阀13-2分别设置于红外干燥功能区18内顶部、底部。还设有运输轨道电机，运输轨道电机与运输轨道15传动连接，运输轨道电机驱动运输轨道15转动；运输轨道电机与控制单元1电连接。所述运输轨道15上设有料盘25，料盘25下面设有一层湿敏电阻传感器14进行湿度监控，湿敏电阻传感器14与控制单元1电连接，湿敏电阻传感器14实时向控制单元1反馈射线灭菌功能区16、微波干燥功能区17、红外干燥功能区18、密封包装功能区19的湿度数据。所述控制单元1内设有自适应模糊控制干燥模块。

使用时，包括以下步骤：

步骤1）、将物料放置于运输轨道15上，控制单元1向运输轨道15发送开启指令，运输轨道15开启，物料在运输轨道15移动；

步骤2）、物料在运输轨道15的作用下，物料进入射线灭菌功能区16内进行灭菌，开启射线灭菌装置2，经过射线灭菌装置2的射线灭菌法杀菌后进入微波干燥功能区17；

步骤3）、在微波干燥功能区17内，开启微波发生器3、第一温度传感器5、第一真空度监测仪22，开启第一单向阀4，真空装置6经真空管道对微波干燥功能区17内进行抽真空，当第一真空度监测仪22达到设定的条件时，第一单向阀4关闭；通过第一温度传感器5设定干燥温度，打开微波发生器3进行干燥，干燥结束后物料在运输轨道15的作用下运至红外干燥功能区18后，同时打开微波干燥功能区17内第一放气阀4-1和风扇24，开启第一吸气阀13-1、第一放气阀4-1，风扇24的风经风管26、第一吸气阀13-1吹至微波干燥功能区17内，并经第一放气阀4-1排出，从而形成对流空气，达到吸走微波干燥功能区17内水汽的目的；

步骤4）、物料在运输轨道15的作用下运至红外干燥功能区18后，开启红外管7、第二温度传感器9、第二真空度监测仪23，开启第二单向阀8，真空装置6经真空管道对红外干燥功能区18内进行抽真，当第二真空度监测仪23达到设定的条件时，第二单向阀8关闭；通过第二温度传感器9设定干燥温度，打开红外管7进行干燥，干燥结束后物料在运输轨道15的作用下运至密封干燥功能区19后，同时打开功能区内第二放气阀4-2、风扇24，开启第二吸气阀13-2、第二放气阀4-2，风扇24的风经风管26、第二吸气阀13-2吹至红外干燥功能区18内，并经第二放气阀4-2排出，从而形成对流空气，达到吸走红外干燥功能区18内水汽的目的；

步骤5）、物料在运输轨道15的作用下运至密封干燥功能区19后，开启真空包装印刷机20、第三温度传感器27、第三真空度监测仪11、平衡阀12，通过真空包装印刷机20对物料进行封装，真空包装印刷机20自动完成对物料的抽真空、封口、印字、冷却、排气，在封装期间通过第三温度传感器27和第三真空度监测仪11严格监控温度和真空度，当真空度达到封装要求时，平衡阀12将会处于平衡状态，封装结束得到包装好的成品箱21。

进一步的，运输轨道15上设有料盘25，物料放置于料盘25上。

综上，本实用新型包括射线灭菌功能区16、微波干燥功能区17、红外干燥功能区18以及密封包装功能区19，干燥物料在控制单元1的程序指令下通过运输轨道15从进料口运至出料口，各功能区通过轨道15相联通，且所述控制单元1根据目标参数制定的干燥控制模块，所述微波干燥功能区17、红外干燥功能区18、密封干燥功能区19均与真空管道相连。首先物料进入射线灭菌功能区16内进行灭菌，经过射线灭菌法杀菌后进入微波干燥功能区17，按工作要求分别设置好温度上限、下限以及微波工作时间后，先进行抽真空工作，真空管道设置有单向阀4，当真空度监测仪22达到要求时，单向阀4关闭，通过温度传感器5设定干燥温度，打开微波定时开关进行干燥，干燥结束后物料运至红外功能区后，同时打开功能区内放气阀4-1和风扇24以形成对流空气，达到吸走水汽的目的；然后进入红外干燥功能区18，根据干燥原理水气由内向外扩散，根据温度传感器9和真空度监测仪23控制干燥时间，同样待干燥结束后，物料运至密封功能区19后，同时打开功能区内放气阀4-2和风扇24以形成对流空气，达到吸走水汽的目的；最后到达密封包装功能区19，通过真空包装印刷机20自动完成抽真空、封口、印字、冷却、排气的工艺过程，在封装期间通过第三温度传感器27和第三真空度监测仪11严格监控温度和真空度，当真空度达到封装要求时，平衡阀12将会处于平衡状态，封装结束实现成品箱21包装等过程。