多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机的制作方法

本发明涉及果蔬灭酶杀青、脱水干燥技术领域，尤其涉及一种多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机。

背景技术：

现有的果蔬杀青、干燥处理设备中，是按照功能不同单独设置的独立的设备，例如蒸汽杀青设备只能实现蒸汽杀青，微波烘干设备只能实现微波烘干，各设备之间无相互联动或利用关系，设备工作连续性差，且针对不同种类果蔬通用性弱；另一方面，传统果蔬杀青、干燥设备耗时耗能及过程温度高，杀青过程通常采用低温长时间及杀青后自然冷却，干燥过程中高温条件下与氧接触，造成营养物质损失和氧化褐变严重，干燥过程传热及温度场分布均匀度低，产品品质低劣；且现有干燥设备常采用排风系统把热量与水蒸气一起排出干燥室，造成热量损失，能耗难以降低。

技术实现要素：

有必要提出一种多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机。

一种多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机，包括烘干部、循环部、干燥部，烘干部包括真空干燥舱、蒸汽杀青机构、蒸汽冷凝热回收循环装置、微波烘干机构，真空干燥舱的两个相对侧壁上设置供物料盘出入的入口和出口，还在入口和出口上设置密封舱门，蒸汽杀青机构设置在真空干燥舱内部的底部，蒸汽冷凝热回收循环装置设置于蒸汽杀青机构的上方，蒸汽冷凝热回收循环装置的上表面置放物料盘，以通过接触热传递的方式对物料盘内的黄花菜进行烘干，所述微波烘干机构设置在真空干燥舱外部的顶部，在真空干燥舱顶部设置隔离槽，微波烘干机构设置在所述隔离槽内，以避免所发射的微波与真空干燥舱内部的水蒸汽直接接触，所述循环部包括循环泵组、储水箱、热交换器，热交换器通过管道与真空干燥舱内部连通，热交换器还通过管道与储水箱、及真空干燥舱内部连通，以将真空干燥舱内部的热蒸汽与储水箱内的水进行换热，并将热水送入真空干燥舱内部烘干，所述干燥部包括干燥箱及位于干燥箱底部的换热机构，换热机构通过管道与储水箱连通，以通过换热后的热量对干燥箱内部的物料盘内的黄花菜进行干燥。

本发明采用蒸汽、热水、微波一体集成机对蔬菜进行烘干，蒸汽杀青机构对蔬菜进行高温蒸汽杀青，蒸汽冷凝热回收循环装置采用非接触式高温烘干，最后采用微波烘干机构进行微波烘干，各种功能集成为一体，形成封闭式处理，提高设备的自动化程度，且蒸汽杀青的余热用于热水换热，实现余热循环利用。

附图说明

图1为多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机的结构示意图。

图2为多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机的另一个角度的示意图。

图3为多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机的俯视图。

图4为烘干部的内部结构图。

图5为干燥部的内部结构图。

图6为循环部的内部结构图。

图7为图4中的局部放大图。

图8为图5中的局部放大图。

图中：真空干燥舱11、蒸汽发生器121、蒸汽管道122、气压平衡管123、密封舱门124、蒸汽冷凝热回收循环装置13、空心列管131、上导热层132、微波烘干机构14、隔离槽141、储水箱151、热交换器152、油水分离器153、蒸汽回收管154、热水循环管155、热水换热管156、第一循环泵157、第二循环泵158、第三循环泵159、干燥箱16、隔料板161、热水分管162、散热板163。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图7，本发明实施例提供了一种多功能黄花菜杀青及微波辅助真空低温快速干燥一体机，包括烘干部、循环部、干燥部，烘干部包括物料盘、进出滑轨装置、真空干燥舱11、蒸汽杀青机构、蒸汽冷凝热回收循环装置13、微波烘干机构14，真空干燥舱11的两个相对侧壁上设置供物料盘出入的入口和出口，还在入口和出口上设置密封舱门124，密封舱门124由连杆机构传动，其闭合、开启均由液压、电动推杆或气缸控制，蒸汽杀青机构设置在真空干燥舱11内部的底部，蒸汽冷凝热回收循环装置13设置于蒸汽杀青机构的上方，蒸汽冷凝热回收循环装置13的上表面置放物料盘，以通过接触热传递的方式对物料盘内的黄花菜进行烘干，所述微波烘干机构14设置在真空干燥舱11外部的顶部，在真空干燥舱11顶部设置隔离槽141，微波烘干机构14设置在所述隔离槽141内，以避免所发射的微波与真空干燥舱11内部的水蒸汽直接接触，所述循环部包括循环泵组、储水箱151、热交换器152，热交换器152通过管道与真空干燥舱11内部连通，热交换器152还通过管道与储水箱151、及真空干燥舱11内部连通，以将真空干燥舱11内部的热蒸汽与储水箱151内的水进行换热，并将热水送入真空干燥舱11内部烘干，所述干燥部包括干燥箱16及位于干燥箱16底部的换热机构，换热机构通过管道与储水箱151连通，以通过换热后的热量对干燥箱16内部的物料盘内的黄花菜进行干燥。

本发明采用蒸汽、水循环回收热、微波一体集成机对果蔬进行先杀青后干燥，蒸汽杀青机构对蔬菜进行高温蒸汽杀青，蒸汽冷凝热回收循环装置13采用传导传热提供热量，最后采用微波辅助均匀加热进行真空低温干燥，各种功能集成为一体，形成封闭式处理，温度、压力及湿度传感器对系统参数进行监测，并由plc集中控制，蒸汽杀青的余热用于热水换热，实现余热循环利用。

所述真空干燥舱11的底部为锥形底部，在锥形底部的最低处开设排污口，还在锥形底部设置排水管，排水管口部的高度高于排污口口部的高度，排水管的另一端用于排出冷却水，也可以与油水分离器153连接。

隔离槽141的底板为玻璃或其他能够是微波透过传播的材质制成。

进一步，所述蒸汽杀青机构包括蒸汽发生器121和若干蒸汽管道122，蒸汽管道122采用蛇形弯折形式布置于真空干燥舱11的底部，在蒸汽管道122的侧壁上开设气孔，蒸汽发生器121通过管道与蒸汽管道122连接，以供蒸汽。若干蒸汽管道122作为分流装置，保证蒸汽流动均匀性及杀青效果。

蒸汽发生装置、真空预冷系统

进一步，所述蒸汽冷凝热回收循环装置13包括若干空心列管131、上导热层132，若干空心列管131依次首尾连接，形成蛇形排列，若干空心列管131设置于若干蒸汽管道122的上方，且与空心列管131与蒸汽管道122交错排布，所述空心列管131的内部空腔用于通入热水，上导热层132设置在空心列管131上方，且二者紧密接触，上导热层132包括若干并排设置的细长条板，相邻细长条板之间间隔供热量和蒸汽通过的间隔，上导热层132的上表面用于放置物料盘。

并排设置的细长条板也可作为进出滑轨装置，用于物料盘进出真空干燥舱的轨道。上导热层132的细长条板与物料盘紧密贴合，提高真空状态下热传导效率。

空心列管131和细长条板设置在蒸汽管道122的上方，不仅能起到对蒸汽的二次分配、二次均布的作用，而且，设置在上方的空心列管131和细长条板，不仅能传导自身热水的热量，还能接受一部分蒸汽上升过程中的热量；并且空心列管131采用接触传导热量的方式对蔬菜进行烘干，此种方式中，热水的热量不存在散失损耗，而且比较于将蔬菜浸泡在热水中的方式，该方式适用于蔬菜烘干，与热水漂烫杀青是不一样的。

进一步，所述空心列管131为长方形管体，空心列管131具有与上导热层132较大的接触面。

进一步，空心列管131与上导热层132的细长条板一体成型。

进一步，所述微波烘干机构14包括微波发生器，所述微波发生器设置在所述隔离槽141内。

烘干部还包括温度传感器、湿度传感器、plc控制系统，用于检测真空干燥舱11内部的温度和湿度，plc控制系统内部编写程序，以根据温度传感器、湿度传感器作出控制。

进一步，所述循环部还包括油水分离器153、蒸汽回收管154、热水循环管155、热水换热管156，所述循环泵组包括第一循环泵157、第二循环泵158、第三循环泵159，所述蒸汽回收管154的一端与真空干燥舱11内部连通，另一端通过油水分离器153与热交换器152连接，热交换器152的底部通过管道与第一循环泵157连接，第一循环泵157的出口与储水箱151连接，所述热水换热管156的两端与储水箱151连接，热水换热管156的换热部分设置在热交换器152的内部，以使热水换热管156内的水与热交换器152内的热蒸汽换热，换热后的热水流入储水箱151内，第二循环泵158设置于热水换热管156上，所述热水循环管155连接在储水箱151与真空干燥舱11内的蒸汽冷凝热回收循环装置13的空心列管131，以将热水打入空心列管131内进行烘干，第三循环泵159设置在热水循环管155上。

本方案采用烘干热蒸汽的余热与热交换器152内的换热部分内的水进行换热，实现了蒸汽的余热热量的充分、完全再利用，而且，换热后的蒸汽形成冷凝水，通过第一循环泵157打入至储水箱151内，如此，热蒸汽剩余热量分为两部分被利用，一部分用于与水换热利用，另一部分换热后形成冷凝水打回储水箱151内部，从而别面了热量的损耗浪费。

被换热后的热水又通过第二循环泵158打入真空干燥舱11内对蔬菜进行烘干，如此，热水无需单独加热，而是由蒸汽换热得到热量，这样就节约了热水单独加热所耗费的能量，且，实现了热量的闭环循环利用。

进一步，还在真空干燥舱11外部设置气压平衡管123，气压平衡管123是一根空心连通管，气压平衡管123的上端设置于真空干燥舱11内部上部，下端设置于蒸汽管道122的下方。

进一步，所述干燥部的干燥箱16为封闭腔体，在干燥箱16内部设置用于盛放物料盘的若干隔料板161，隔料板161的底部开设过风通孔，若干隔料板161从上向下依次布置，换热机构设置于最下层隔料板161的下方，换热机构通过管道与循环部的储水箱151连接，以将热水引入换热机构，所述干燥箱16的顶部通过管道与外部风机连接，干燥箱16的底部开设格栅风口，以供外界气流进入干燥箱16内部。

进一步，所述换热机构包括热水分管162、若干散热板163，热水分管162按照s型布置，若干散热板163沿着竖直方向设置，在每一段热水分管162的两侧分别设置两个散热板163，相邻两个散热板163之间间隔供热风穿过的间隔，所述间隔与干燥箱16底部的格栅风口连通。

本专利涉及黄花菜及果蔬采后高品质工业化杀青、干燥生产工艺及集约化一体加工装备。其工作原理为：设备首先采用蒸汽加热将黄花菜杀青条件由常规60~75℃、30min提高到95~100℃、2~3min，使黄花菜体内的各种酶在高温短时作用下迅速失去活性，达到阻止黄花菜呼吸消耗、酶促褐变、开花及最大程度保留营养成分等目的；随后立即抽真空急速降温，实现真空预冷脱水效果，有效提升制干产量及产品品质；持续抽真空保持干燥舱内真空度稳定在8000pa左右，温度在热交换回收热及微波辅助加热装置作用下维持在50-55℃范围，保持水蒸汽分压在饱和状态以上，实现黄花菜在低温真空环境中快速脱水干燥，可把干燥时间缩短至数小时以内，真空低温干燥可有效降低氧化褐变程度；且设备通过换热装置可把抽出水蒸气废热回收通过水循环装置重新引入到干燥舱内，提高设备能效利用率，达到节能效果；设备拟采用微波辅助加热有效解决真空状态下传热及加热均匀性问题。

使用本发明时，将刚采收的新鲜黄花菜人工铺设在物料盘上约10cm厚，由小车导轨输送系统与设备内的导轨对接后，从密封舱门124推入真空干燥舱11内部，置于蒸汽冷凝热回收循环装置13上方；将舱门封闭，封口盖硅胶密封圈可保证蒸汽加热过程中密封气密性；

首先，由蒸汽锅炉产生的蒸汽对新鲜黄花菜进行杀青，当舱内温度恒定95-100℃时保持3min，随即关闭蒸汽发生器121的电磁阀，打开第一真空泵（即水环式真空泵）及其下方电磁阀，初步抽掉舱内冷凝水及部分蒸汽约30s，继续抽真空，随着真空干燥舱11内的真空度的降低，舱内水分会急剧闪发，此时将第一真空泵开至最大。水蒸气进入第一真空泵前经过过滤、油水分离后进入热交换器152进行冷凝，降低真空泵负荷的同时，进行水循环换热，水蒸气液化会放出大量汽化潜热，当换热装置槽内水温度达到40℃时，启动第二循环泵158向真空舱内提供蒸发潜热，实现热量的循环利用，实现节能。

随着真空干燥舱11真空度的降低，水分含量及温度快速下降，真空管道上安装的真空度表及温、湿度传感器，检测抽出水蒸气的温、湿度及压力情况，当温度低于50℃后，启动微波发生器进行辅助加热，微波发生器由隔离槽141的底板（底板可采用玻璃材质制成）与舱内水蒸气及高温环境进行隔绝，此时物料在真空条件下受到微波辐射及水循环加热管传导两种加热方式共同作用，微波加热设定为间隔性加热，每次加热时间设定为1min，依据温度传感器检测水蒸气温度进行微波加热循环控制，湿度传感器不断监测水蒸气湿度情况，当湿度达到设定值后停止加热，此时黄花菜水分向外蒸散速率下降，水分含量基本达到设定要求。由泄压阀泄压后打开出料口，拉出物料盘进行卸料。完成杀青干燥过程。

然后将取出的物料盘置入干燥箱16内的隔料板161上，由换热机构进行热风干燥。

本发明涉及的设备不限于对黄花菜进行干燥处理，也可以用于对多种果蔬进行干燥处理，尤其适用于需要杀青的果蔬。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。