干燥系统的制作方法

1.本发明涉及农产品加工技术领域，尤其涉及干燥系统。


背景技术：

2.果蔬含水量很高，不易储存，干燥可以延长保存时间，有利于食品保存。普通果蔬干燥大多用热风干燥方式进行干燥，干燥后的含糖量提高，口感适宜，热风干燥加工方便，便于果蔬的运输和储藏。
3.热风干燥是最普遍的干燥方式，它具有干燥设备简单、操作简单等优点，但是热风干燥温度高，对不耐高温物质和热敏性物质有破坏作用，营养成分也极易流失，且热风干燥速度慢，延长了干燥时间。真空脉动干燥是使压力按照周期性变化规律来进行干燥的一种方式。真空脉动干燥的干燥时间短，由于不断打破水分蒸发的平衡状态，可以在果蔬内部形成较大的通道，加快干燥过程，增加复水率，获得较好的品质。
4.目前，真空脉动干燥箱里蒸气直接被水抽走或者被冷凝，这部分热量排入空气中，没有进行收集，且真空脉动干燥中物料被加热和水分捕集是间隔性和周期性的，存在时间上的不同步性，难以在干燥与蒸气捕集上实现协同，不利于真空脉动干燥设备的高效稳定运行。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.本发明要解决的技术问题是现有的真空脉动干燥设备对水蒸气冷凝后放出的热量没有进行充分收集和利用，且难以在干燥与蒸气捕集上实现协同，不利于真空脉动干燥设备的高效稳定运行的问题。
7.(二)技术方案
8.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种干燥系统，包括干燥装置和换热装置，所述干燥装置包括干燥组件和蒸气收集组件，所述干燥组件与所述蒸气收集组件连通，所述换热装置包括依次连通的蓄冷水箱、热泵机组和蓄热水箱，所述蓄冷水箱与所述蒸气收集组件连通，所述蓄热水箱与所述干燥组件连通。
9.其中，所述干燥组件包括干燥箱和铺设于所述干燥箱内的导热板，所述导热板与所述蓄热水箱连通。
10.其中，所述导热板与所述蓄热水箱连通的管路上设有第一循环泵。
11.其中，所述蒸气收集组件包括自上而下依次设置的喷淋器、换热器和储水箱，所述蓄冷水箱的第一进水口与所述储水箱连通，所述喷淋器与所述蓄冷水箱的第一出水口连接。
12.其中，所述储水箱内设有潜水泵，所述蓄冷水箱的第一进水口与所述潜水泵通过管路连通，所述喷淋器与所述蓄冷水箱的第一出水口连通的管路上设有第二循环泵。
13.其中，所述干燥装置还包括真空组件，所述真空组件包括真空箱和真空泵，所述干
燥组件和所述蒸气收集组件均位于所述真空箱内，所述真空泵与所述真空箱连通，且连通位置对应所述蒸气收集组件所在位置。
14.其中，所述真空箱上还设有通气阀。
15.其中，所述热泵机组包括相互连通形成循环回路的蒸发器和冷凝器，所述蒸发器与所述蓄冷水箱连通，所述冷凝器与所述蓄热水箱连通。
16.其中，所述蒸发器的出液口与所述冷凝器的进液口连通的管路上设有压缩机，所述蒸发器的进液口与所述冷凝器的出液口连通的管路上设有节流阀。
17.其中，所述蒸发器与所述蓄冷水箱连通的管路上设有第一水泵，所述冷凝器与所述蓄热水箱连通的管路上设有第二水泵。
18.(三)有益效果
19.本发明的上述技术方案具有如下优点：
20.本发明实施例的干燥系统，干燥组件内放置物料并可对物料进行加热，物料加热后其中的水分蒸发形成水蒸气，蒸气收集组件内有流态冰浆，使物料中闪蒸出的水蒸气通过流态冰浆进行冷凝，由此将水蒸气回收。在干燥过程中，常压阶段时，蓄热水箱中的热水进入干燥组件，热水与物料进行热交换，对物料进行加热直至物料达到一定温度后，进入真空阶段，蓄冷水箱中的流态冰浆进入蒸气收集组件内，干燥组件内物料中的水分在低压下迅速气化，水蒸气通过蒸气收集组件时被捕集，混合形成液态水进入蓄冷水箱内，真空阶段结束时再次恢复常压，继续进行常压阶段的加热过程，直到干燥箱中物料的水分全被除完。在蓄冷制冰过程中，打开热泵机组，蓄冷水箱中的水进入热泵机组进行换热从而形成流态冰浆，流态冰浆再次回到蓄冷水箱中，存储在蓄冷水箱内，可再次送回蒸气收集组件内作为蒸气收集组件内的冷源；蓄热水箱中的水进入热泵机组中进行换热从而形成热水，获得的热水再次回到蓄热水箱中，存储在蓄热水箱内，作为物料干燥的热源。
21.本发明的热泵流态冰联合的真空脉动干燥系统，干燥速率快，品质较好，可以在保证干燥效率的前提下保证果蔬的品质。干燥过程中，物料闪蒸出的水蒸气冷凝释放的热量可以作为热泵机组的低温热源，充分利用了物料排出的废热，使整个系统更加节能高效。而且由于干燥中给物料加热和对水分冷却存在时间上的不同步性，采用蓄冷和蓄热水箱分别存储热水和流态冰浆，在相应的时段进行使用，可以让系统稳定可靠运行，能够克服现有的真空脉动干燥箱能量利用率不高的问题。
22.除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
23.图1是本发明实施例干燥系统的结构示意图。
24.图中：
25.1：干燥装置；11：加热组件；12：蒸气收集组件；111：干燥箱；112：导热板；121：喷淋器；122：换热器；123：储水箱；124：潜水泵；
26.2：换热装置；21：蓄冷水箱；22：热泵机组；23：蓄热水箱；221：蒸发器；222：冷凝器；223：压缩机；224：节流阀；
27.3：真空组件；31：真空箱；32：真空泵；33：通气阀；
28.4：第一循环泵；
29.5：第二循环泵；
30.6：第一水泵；
31.7：第二水泵。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
35.如图1所示，本发明实施例提供的干燥系统，包括干燥装置1和换热装置2，干燥装置1包括加热组件11和蒸气收集组件12，加热组件11与蒸气收集组件12连通，换热装置2包括依次连通的蓄冷水箱21、热泵机组22和蓄热水箱23，蓄冷水箱21与蒸气收集组件12连通，蓄热水箱23与加热组件11连通。
36.本发明实施例的干燥系统，加热组件11内放置物料并可对物料进行加热，物料加热后其中的水分蒸发形成水蒸气，蒸气收集组件12内有流态冰浆，使物料中闪蒸出的水蒸气通过流态冰浆进行冷凝，由此将水蒸气回收。在干燥过程中，常压阶段时，蓄热水箱23中的热水进入加热组件11，热水与物料进行热交换，对物料进行加热直至物料达到一定温度后，进入真空阶段，蓄冷水箱21中的流态冰浆进入蒸气收集组件12内，加热组件11内物料中的水分在低压下迅速气化，水蒸气通过蒸气收集组件12时被捕集，混合形成液态水进入蓄冷水箱21内，真空阶段结束时再次恢复常压，继续进行常压阶段的加热过程，直到干燥箱111中物料的水分全被除完。在蓄冷制冰过程中，打开热泵机组22，蓄冷水箱21中的水进入热泵机组22进行换热从而形成流态冰浆，流态冰浆再次回到蓄冷水箱21中，存储在蓄冷水箱21内，可再次送回蒸气收集组件12内作为蒸气收集组件12内的冷源；蓄热水箱23中的水进入热泵机组22中进行换热从而形成热水，获得的热水再次回到蓄热水箱23中，存储在蓄热水箱23内，作为物料干燥的热源。
37.本发明的热泵流态冰联合的真空脉动干燥系统，干燥速率快，品质较好，可以在保证干燥效率的前提下保证果蔬的品质。干燥过程中，物料闪蒸出的水蒸气冷凝释放的热量可以作为热泵机组22的低温热源，充分利用了物料排出的废热，使整个系统更加节能高效。而且由于干燥中给物料加热和对水分冷却存在时间上的不同步性，采用蓄冷和蓄热水箱23分别存储热水和流态冰浆，在相应的时段进行使用，可以让系统稳定可靠运行，能够克服现
有的真空脉动干燥箱111能量利用率不高的问题。
38.其中，加热组件11包括干燥箱111和铺设于干燥箱111内的导热板112，导热板112与蓄热水箱23连通。本实施例中，干燥箱111内设置多层导热板112，导热板112上放置物料，将物料架起并进行加热，导热板112为中空结构，与换热装置2的蓄热水箱23连通，通过蓄热水箱23中的热水箱导热板112内循环流动对物料进行加热。采用导热板112直接对物料进行加热，使物料加热更加充分。在其它实施例中，导热板112可为导热管拼装排布形成。
39.其中，导热板112与蓄热水箱23连通的管路上设有第一循环泵4。本实施例中，导热板112的进水口与蓄热水箱23的第一出水口通过管路连通，且该管路上设置第一循环泵4，导热板112的出水口与蓄热水箱23的第一进水口也通过管路连通，以此实现干燥过程中，热水在导热板112与蓄热水箱23间的循环流动，保证热量的充分利用，同时避免干燥温度过高，破坏果蔬类物料的干燥品质。
40.其中，蒸气收集组件12包括自上而下依次设置的喷淋器121、换热器122和储水箱123，蓄冷水箱21的第一进水口与储水箱123连通，喷淋器121与蓄冷水箱21的第一出水口连接。本实施例中，在干燥过程中，蓄冷水箱21里的流态冰浆通过蓄冷水箱21的第一出水口流入喷淋器121，喷淋器121对其下方的换热器122进行喷洒，加热组件11的物料中闪蒸出的水蒸气接触到换热器122后，通过流态冰浆进行冷凝，冷凝后与流态冰浆形成的混合液体落入换热器122下方的储水箱123中，储水箱123与蓄冷水箱21的第一进水口连通，储水箱123中的水再流回蓄冷水箱21，以此形成对物料中蒸发出的水蒸气的有效回收和循环利用。本实施例中，换热器122采用直接接触式蒸气捕集器，喷淋器121采用喷头，且冰水混合物温度低，蒸气捕集效率高，系统可以高效稳定运行。
41.其中，储水箱123内设有潜水泵124，蓄冷水箱21的第一进水口与潜水泵124通过管路连通，喷淋器121与蓄冷水箱21的第一出水口连通的管路上设有第二循环泵5。本实施例中，潜水泵124在储水箱123中可将储水箱123中水泵入蓄冷水箱21中。第二循环泵5可控制蓄冷水箱21向喷淋器121供流态冰浆的时间和供量。
42.其中，干燥装置1还包括真空组件3，真空组件3包括真空箱31和真空泵32，加热组件11和蒸气收集组件12均位于真空箱31内，真空泵32与真空箱31连通，且连通位置对应蒸气收集组件12所在位置。本实施例中，干燥装置1为在真空状态下的干燥设备，将加热组件11和蒸气收集组件12设置在真空箱31内，真空泵32与蒸气收集组件12所在的位置连通，通过抽取蒸气收集组件12区域内的空气从而形成压差，加快干燥速率。真空泵32与冰水换热器122通道的尾端连接，以达到抽取物料闪蒸出的水蒸气，将水蒸气聚集至蒸气收集组件12内的目的，通过真空泵32对真空箱31的真空作用，使物料水分在低温下蒸发，并通过蒸气收集组件12冷凝，完成干燥过程。本实施例中，真空泵32为油泵。
43.其中，真空箱31上还设有通气阀33。本实施例中，在干燥过程中，干燥装置1内真空干燥阶段结束时，打开通气阀33使真空箱31内的压力恢复至常压，再继续进行常压干燥阶段的加热过程，直到干燥箱111中物料的水分被完全除净。
44.其中，热泵机组22包括相互连通形成循环回路的蒸发器221和冷凝器222，蒸发器221与蓄冷水箱21连通，冷凝器222与蓄热水箱23连通。蒸发器221的出液口与冷凝器222的进液口连通的管路上设有压缩机223，蒸发器221的进液口与冷凝器222的出液口连通的管路上设有节流阀224。本实施例中，蒸发器221的出水口与蓄冷水箱21的第二进水口连通，蒸
发器221的进水口与蓄冷水箱21的第二出水口连通，冷凝器222的出水口与蓄热水箱23的第二进水口连通，冷凝器222的进水口与蓄热水箱23的第二出水口连通。在蓄冷制冰过程中，蓄冷水箱21中的水通过其第二出水口进入蒸发器221进行换热从而形成流态冰浆，流态冰浆再次通过蓄冷水箱21的第二进水口回到蓄冷水箱21中；蓄热水箱23的水通过其第二出水口进入冷凝器222进行换热从而形成热水，获得的热水再次通过蓄热水箱23的第二进水口回到蓄热水箱23中。
45.本实施例中，蒸发器221与冷凝器222内的制冷剂在循环回路中循环换热，蒸发器221内的制冷剂与进入蒸发器221内的水进行热交换，水变为流态冰浆，制冷剂升温并通过压缩机223压缩再次升温后流入冷凝器222中，冷凝器222内的制冷剂与进入冷凝器222内的水进行热交换，水升温变为热水，制冷剂降温并通过节流阀224进行压力调节流回蒸发器221内。
46.其中，蒸发器221与蓄冷水箱21连通的管路上设有第一水泵6，冷凝器222与蓄热水箱23连通的管路上设有第二水泵7。
47.本发明的工作过程分为干燥过程和蓄冷制冰过程，在蓄冷制冰过程中：打开热泵机组22，蓄冷水箱21中的水通过第一水泵6进入蒸发器221，与蒸发器221进行换热形成流态冰浆，流态冰浆再次回到蓄冷水箱21中；蓄热水箱23的水通过第二水泵7进入冷凝器222进行换热形成热水中，获得的热水储存在蓄热水箱23中。在干燥过程中：常压阶段时，蓄热水箱23中的热水通过第一循环泵4进入导热板112，对物料进行加热；当物料达到一定温度，就进行真空阶段的干燥，首先关闭第一循环泵4，打开潜水泵124和第二循环泵5，之后打开真空泵32对真空箱31内部蒸气收集组件12所在区域进行抽取真空，流态冰浆通过第二循环泵5喷洒到换热器122上，干燥箱111内物料中的水分在低压下迅速气化，水蒸气通过换热器122时被捕集，混合成液态水进入储水箱123中，储水箱123中的水通过潜水泵124进入蓄冷水箱21；真空阶段结束时，打开通气阀33直至恢复常压，再继续进行常压阶段的加热过程，直到干燥箱111中物料的水分全被除完。
48.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。