本发明涉及一种微负压低温干燥装置及其干燥工艺，该装置在干燥室内引入微负压环境，可在较低温度下（30~50℃）对物料进行快速高效干燥，尤其适合中草药、保健品、高档农产品等对干燥温度极其敏感且不能破环其有效成分的物料，该技术方法属于原料后处理和节能环保领域。
背景技术：
干燥技术在化工、制药、食品、生物、材料、农副产品加工、煤和木材加工等行业得到广泛应用。而最常用的干燥方法是热空气对流干燥，一般在常压下应用加热后较高温度的热空气流过待干燥物料表面以此带走水分的方法，而这种方法加热空气时候需要消耗大量能量，干燥能效低，且由于过高的温度不适合一些具有高附加值的热敏性物料，如：中草药、保健品、种子、高档农产品、海鲜产品等。因此，有必要设计出一种专门针对这些高附加值的热敏性物料进行高效干燥的装置及干燥工艺，确保既能够实现低能耗，又能在不损伤物料有效成分的同时提高干燥效率。
技术实现要素：
本发明为了解决常规热空气对高附加值的热敏性物料进行干燥时的能耗高、干燥过程对物料有损伤、干燥效率低等问题，提供了一种微负压低温干燥装置及其干燥工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提出以下技术方案：一种微负压低温干燥装置，它包括干燥室，所述干燥室内部设置有干燥盘，所述干燥室的底部连通有热泵机组内部冷凝器，所述热泵机组内部冷凝器同时与热泵机组内部压缩机、热泵机组内部蒸发器和气体板式换热器相连；所述干燥室的顶部通过循环风机与气体板式换热器相连；所述热泵机组内部蒸发器和气体板式换热器之间还安装有除湿机；所述热泵机组内部冷凝器和干燥室之间的管路上安装有风管调节阀和压力真空表；所述热泵机组内部冷凝器和热泵机组内部蒸发器之间的管路上安装有热泵机组内部节流膨胀阀。
所述压力真空表能够检测干燥室内部负压数值。
所述热泵机组可采用普通电驱热泵机组，也可采用太阳能驱动的溴化锂吸收式热泵机组。
所述除湿机可采用转轮除湿机或溶液除湿机。
所述风管调节阀可调节干燥室内的压力使其在运行时处于微负压。
所述除湿机的再生可应用多种清洁高效能源，如太阳能、地热能、工业余热。
该干燥装置的运行干燥温度为30~50℃。
所述气体板式换热器能够预热经过二级除湿后的循环气流，并同时对所述干燥室排出的热湿循环气流进行预冷。
任意一项微负压低温干燥装置的干燥工艺包括以下步骤：
step1：低温低湿循环气流进入所述干燥室迅速吸湿、干燥均匀布置在各层干燥盘上的待干燥物料；
step2：循环气流吸湿干燥物料后变为低温高湿循环气流，并在所述循环风机抽吸作用下离开干燥室，进入所述气体板式换热器内与后段二级除湿后的循环气流进行热交换，实现离开干燥室的低温高湿循环气流的预冷；
step3：预冷之后的循环气流离开所述气体板式换热器进入热泵机组内部蒸发器，在蒸发器内放热大幅降温并凝结析出气流中水分，即为一级除湿后循环气流，然后离开蒸发器进入所述除湿机；
step4：一级除湿后的循环气流在除湿机中被进一步深度除湿，去除其中的水蒸气形成湿度极低的冷干气流即二级除湿后的循环气流，然后进入step2中所述气体板式换热器与离开干燥室的低温高湿循环气流进行热交换，实现二级除湿后的循环气流的预热；
step5：二级除湿后的循环气流经过step4的预热，然后进入所述热泵机组内部冷凝器中进一步加热形成所需的低温低湿循环气流，最后经过风管调节阀的调节后返回所述干燥室，这里根据压力真空表的数值使用风管调节阀调节进入干燥室的低温低湿循环气流量，所述风管调节阀使干燥室内形成最适合待干燥物料的微负压值，此后回到step1，如此往复循环实现对物料的微负压低温干燥。
采用微负压低温干燥装置及其干燥工艺，用于对高附加值的而且对干燥温度极其敏感且不能破环其有效成分的物料进行高效干燥。
采用微负压低温干燥装置及其干燥工艺，用于对中草药、保健品、种子、高档农产品和海鲜产品进行高效干燥。
本发明有如下有益效果：
1、一种微负压低温干燥装置，使物料在低温以及微负压条件下进行快速干燥脱水，干燥工艺应用了循环气流干燥方法，应用热泵机组的蒸发器对循环气流先降温一级除湿，接着采用独立除湿机对低温饱和气流进一步二级除湿，然后使用热泵机组的冷凝器对二级除湿气流升温可将气流相对湿度降低至5%以下并引入微负压干燥室。
2、该工艺中除湿机的再生可应用多种清洁高效能源，如太阳能、地热能、工业余热等，热泵的冷凝与蒸发热同时得到了合理利用，整体干燥能耗远低于普通干燥装置，其干燥速率及干燥效果优良，尤其适合中草药、保健品、种子、高档农产品、海鲜产品等对干燥温度极其敏感且不能破环其有效成分的物料。
3、由于采用微负压干燥环境，物料中水分的汽化温度得到一定程度降低，可使在干燥速率变化不大的条件下降低干燥温度，即实现满足特定物料无损干燥条件的低温干燥，这样对于干燥气流的加热能耗可有效降低。
4、干燥过程中在没有外加能源的同时实现了干燥室出口的高湿循环气流的预冷与二级除湿后的循环气流的预热，这样进一步降低了运行能耗，整体上大大提高了干燥系统的能效。
5、该干燥装置的运行干燥温度一般为30~50℃，且该装置不局限于30~50℃的干燥温度，也可改变运行参数采用其他干燥温度。
6、气体板式换热器用来预热经过二级除湿后的循环气流的同时可对所述干燥室排出的高湿循环气流进行预冷，提高整体的运行能效。
7、所述风管调节阀可调节干燥室内的压力使其在运行时处于适当的微负压，提高待干燥物料中水分析出的速率，有效降低干燥所需温度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图中：1—热泵机组内部压缩机，2—热泵机组内部冷凝器，3—风管调节阀，4—干燥室，5—循环风机，6—气体板式换热器，7—除湿机，8—热泵机组内部蒸发器，9—热泵机组内部节流膨胀阀，10—干燥盘，11—压力真空表。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
如图1所示，一种微负压低温干燥装置，它包括干燥室4，所述干燥室4内部设置有干燥盘10，所述干燥室4的底部连通有热泵机组内部冷凝器2，所述热泵机组内部冷凝器2同时与热泵机组内部压缩机1、热泵机组内部蒸发器8和气体板式换热器6相连；所述干燥室4的顶部通过循环风机5与气体板式换热器6相连；所述热泵机组内部蒸发器8和气体板式换热器6之间还安装有除湿机7；所述热泵机组内部冷凝器2和干燥室4之间的管路上安装有风管调节阀3和压力真空表11；所述热泵机组内部冷凝器2和热泵机组内部蒸发器8之间的管路上安装有热泵机组内部节流膨胀阀9。
进一步的，所述压力真空表11能够检测干燥室4内部负压数值。微负压的数值可灵活调节，并可通过压力真空表读取。
进一步的，所述热泵机组可采用普通电驱热泵机组，也可采用太阳能驱动的溴化锂吸收式热泵机组。
进一步的，所述除湿机7可采用转轮除湿机或溶液除湿机。通过除湿机7能够对循环空气进行除湿，进而获得干燥的空气，便于后续的干燥。
进一步的，所述风管调节阀3可调节干燥室4内的压力使其在运行时处于微负压。提高待干燥物料中水分析出的速率，有效降低干燥所需温度。
进一步的，所述除湿机的再生可应用多种清洁高效能源，如太阳能、地热能、工业余热。进而有效的降低了能量消耗。
进一步的，该干燥装置的运行干燥温度为30~50℃。且该装置不局限于30~50℃的干燥温度，也可改变运行参数采用其他干燥温度。
进一步的，所述气体板式换热器6能够预热经过二级除湿后的循环气流，并同时对所述干燥室4排出的高湿循环气流进行预冷。提高整体的运行能效。
实施例2：
任意一项微负压低温干燥装置的干燥工艺包括以下步骤：
step1：低温低湿循环气流进入所述干燥室4迅速吸湿、干燥均匀布置在各层干燥盘10上的待干燥物料；
step2：循环气流吸湿干燥物料后变为热湿循环气流，并在所述循环风机5抽吸作用下离开干燥室，进入所述气体板式换热器6内与后段二级除湿后的循环气流进行热交换，实现离开干燥室的热湿循环气流的预冷；
step3：预冷之后的循环气流离开所述气体板式换热器6进入热泵机组内部蒸发器8，在蒸发器内放热大幅降温并凝结析出气流中水分，即为一级除湿后循环气流，然后离开蒸发器进入所述除湿机7；
step4：在除湿机中的一级除湿后循环气流被进一步深度除湿，去除其中的水蒸气形成湿度极低的冷干气流即二级除湿后的循环气流，然后进入step2中所述气体板式换热器6与离开干燥室4的热湿循环气流进行热交换，实现二级除湿后的循环气流的预热；
step5：二级除湿后的循环气流经过step4的预热，然后进入所述热泵机组内部冷凝器8中进一步加热形成所需的低温（约30~50℃）低湿（相对湿度0~5%）循环气流，最后经过风管调节阀3的调节后返回所述干燥室4，这里根据压力真空表的数值使用风管调节阀调节进入干燥室的低温低湿循环气流量，所述风管调节阀使干燥室内形成最适合待干燥物料的微负压值，此后回到step1，如此往复循环实现对物料的微负压低温干燥。
实施例3：
进一步的，采用微负压低温干燥装置及其干燥工艺，用于对高附加值的而且对干燥温度极其敏感且不能破环其有效成分的物料进行高效干燥。
优选的方案，采用微负压低温干燥装置及其干燥工艺，用于对中草药、保健品、种子、高档农产品和海鲜产品进行高效干燥。
实施例4：
一种微负压低温干燥装置的干燥工艺如下：
如图1所示，首先将待采用低温干燥的特殊热敏感物料均匀分散布置在干燥室4内部搁置待干燥物料的分层干燥盘10之上，这里每一层干燥盘可从干燥室内各层固定架上抽出，在干燥室外部布置完待干燥物料之后再安装回干燥室内的各层干燥盘架上，最后关闭干燥室的带密封外门使干燥室内部与外界隔离，方便干燥过程形成微负压；
接下来启动干燥运行，启动循环风机5，使循环气流稳定流动起来，从干燥室离开的干燥循环气流的循环流动路径为：干燥室10→循环风机5→气体板式换热器6→热泵机组内部蒸发器8→除湿机7→气体板式换热器6→热泵机组内部冷凝器2→风管调节阀3→干燥室10；
循环风机启动并运行稳定后，启动除湿机7与热泵机组内部压缩机1，然后根据压力真空表11的显示数值调节风管调节阀3使干燥室内部形成稳定且适合对应待干燥物料的微负压值，并持续进行干燥运行直到使待干燥物料达到干燥要求，最后关闭系统运行；为了保证系统的安全稳定，关闭时优先停止热泵机组内部压缩机1并延时30s再关闭除湿机7与循环风机5。
实施例5：
干燥循环气流在系统内部循环流动并去除待干燥物料中所含水分时的详细过程如下：
干燥循环气流在系统内部循环流动并去除待干燥物料中所含水分时的详细过程如下：
（1）低温（30~50℃）低湿（0~5%）循环气流进入所述干燥室10迅速吸湿干燥均匀布置在各层干燥盘10上的待干燥物料；
（2）循环气流吸湿干燥物料后变为热湿循环气流，并在所述循环风机5抽吸作用下离开干燥室10，进入所述气体板式换热器6内与后段二级除湿后的循环气流进行热交换，实现离开干燥室10的热湿循环气流的预冷；
（3）预冷之后的循环气流离开所述气体板式换热器6进入热泵机组内部蒸发器8，在蒸发器8内放热大幅降温并凝结析出气流中水分，即为一级除湿后循环气流（温度0~10℃，相对湿度100%），然后离开蒸发器8进入所述除湿机7；
（4）在除湿机7中的一级除湿后循环气流被进一步深度除湿去除其中的水蒸气形成湿度极低的低温干气流即二级除湿后的循环气流（温度0~10℃，相对湿度0~10%），然后进入步骤（2）所述气体板式换热器6与离开干燥室10的热湿循环气流进行热交换，实现二级除湿后的循环气流的预热；
（5）二级除湿后的循环气流经过步骤（4）的预热，然后进入所述热泵机组内部冷凝器2中进一步加热形成所需的低温低湿循环气流（温度30~50℃，相对湿度0~5%），最后经过风管调节阀2的调节后返回所述干燥室10，这里根据压力真空表11的数值调节进入干燥室10前的所述风管调节阀3使干燥室10内形成最适合待干燥物料的微负压值，此后回到步骤（1），如此往复循环实现对物料的微负压低温干燥。
显然，上述具体实施方式仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明实施方式的限定，对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以轻易地做出其它形式上的变化或者替代，而这些改变或者替代也将包含在本发明确定的保护范围之内。