CN107923705A - 用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，所述真空旋转自动干燥机由箱形框架(5)、分配器(6)、料斗(7)组成，于是在箱形框架(5)上在上部水平部分中存在轴(18)，而框架(8)附连安装到轴(18)，其中缸体(4)用盖子(32)安装，所述缸体绕其轴线使用电动机(11)旋转。在缸体(4)中插入小缸体(1)，在小缸体(1)中装入要干燥的产品。在装载所述产品的过程中，将具有缸体(1)的缸体(4)置于竖直位置，然后在干燥过程中，缸体(4)通过气缸(19)旋转到水平位置。小缸体(1)中的低压使用真空泵(2)实现，并且温水穿过旋转接头(25)穿过中央管(26)中的中空轴(9)和缸体(4)的空间而供应，且围绕小缸体(1)的外表面流动。在盖子(32)之下和小缸体(1)中的区域与循环泵(21)连接，循环泵(21)在洗涤所述产品的同时推动水穿过真空分配器(20)填充可用容积的大约1/3。通过PLC控制器(22)，所述产品的洗涤和干燥循环以及小缸体(1)的洗涤自动发生。根据本发明的理念，仅在小缸体(1)中实现真空，这便减小了干燥机的尺寸和构造干燥机的材料用量，以及减少了能耗，原因是该设计使得可以在低于50毫巴的低压和低于40℃的加热温度下进行蒸发。产品质量也得到改善，原因是产品的轻微移动防止它们粘到小缸体(1)的内壁和蜗形轮(3、41)的壁，并因而防止损坏膜，这在干燥水果时是尤其重要的。本发明还使得可以在相同的设备中进行干燥前的产品清洗和卸除干燥产品后对小缸体(1)和蜗形轮(3、41)的清洗，这是非常重要的，因为现有干燥机的人工清洗显著增加两个干燥循环之间的时间。本发明还允许使用循环泵(21)向产品空间即小缸体(1)中的空间送入液态或气态的化学溶液，例如以便防止谷物发生真菌病(黄曲霉素等)，以及送入增强干燥后的产品的外观的溶液。
Description
技术领域
本发明属于水果、蔬菜、谷物、草药、药物、颗粒物干燥和减压(例如在真空中)水分蒸发技术领域。
根据国际专利分类，专利代码是：F 26B 5/04。
技术问题
如何设计一种用于干燥水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的干燥机，使得干燥过程在低于大气压的减压(即，低压)下进行，以改善较低真空和较低温度下的干燥过程并节省能量，因而供热是均匀的，并且通过与加热表面(其位置随着干燥机的温和转动而恒定地变化)的直接接触以及通过相同的设备，可以进行干燥前的产品清洗以及干燥后的设备清洗。
背景技术
从可得自国内和国际制造商的文献和宣传材料以及基于专利的调查，干燥过程在低压室内进行，但是产品置于固定的板条上或置于混合室中，于是正干燥的产品的相同表面只有一小部分暴露于加热表面。该工艺的缺点是能耗高，并且产品在干燥过程期间因运动不足而粘到板条上，或者产品变得被混合器损坏并因此也损坏产品的膜或外部。干燥室的整个空间均暴露于真空，这就限制了容量，因为增大的尺寸需要更大的结构强化才能经受真空导致的力。现有的解决方案需要在单独的设备中对产品进行预清洗。装填和排空此类干燥机及其干燥后的清洁和清洗由人工完成。这导致耗费大量的时间来准备干燥机进行新的干燥循环。
发明内容
本发明的本质是蒸发产品中的流体，该蒸发在低压下进行，其通过产品与加热表面的直接接触而实现，原因是产品被放到由多个小缸体组成的真空区域中，蜗形轮在这些小缸体中枢转，并且这些小缸体配合到一个围绕其轴线温和旋转的大缸体中。这产生产品的轻微移动，从而使得产品的所有部分都与小缸体和蜗形轮的内部容积接触，所述小缸体和蜗形轮由穿过较大缸体并穿过蜗形轮中的空隙循环的热水加热。这有助于在干燥的同时节省能量，因为压力可降低到50毫巴以下，并且干燥温度低于40℃，但是向产品的热传递并不明显降低(真空基本上是热传递的绝缘体并因此而言现有的真空干燥机消耗较多的能量，并且对于相同的容量而言，它们显著高于作为本发明主题的干燥机)，以及因产品的小而连续的移动，促进了产品中的毛细管现象，这进一步加速流体从产品中的蒸发，并且产品不会粘到加热表面，因此产品的膜不受损坏并实现优异的干燥产品质量。本发明还使得能够在干燥前对产品进行清洗，并且在相同的设备中在卸除干燥产品后还能对小缸体和蜗形轮进行清洗，因为在小缸体中的蜗形轮有利于小缸体的清洁(现有干燥机的清洗过程由人工完成并耗费较长的时间，这降低了干燥机的生产率)。本发明还使得能够向产品空间即小缸体(1)送入化学溶液，例如以防止谷物发生真菌病，或改善产品在干燥后的外观。使用PLC控制器，这些过程完全自动地进行。
附图说明
在以下附图中示出本发明：
图1以横截面视图显示了处于竖直位置的设备(在该位置中干燥机装有产品)
图2显示了处于水平位置的设备(在该位置中进行干燥前的产品清洗，还进行产品的干燥和整个干燥过程完成后的小缸体及蜗形轮清洗)。
具体实施方式
本发明的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机由箱形框架5组成，其中，轴18水平支撑在顶部中，而框架8安装到该轴上。缸体4支撑在框架8中，该缸体绕其轴线使用电动机11以及使用附连到箱形框架5的气缸19旋转，并且框架8可在竖直和水平位置中旋转。在缸体4中，插入并安装小缸体1，在小缸体中安装蜗形轮3、41，这些蜗形轮因安装在壳体17中的链条15和链轮齿16旋转。链轮齿16的驱动使用缸体4的旋转运动而实现，中央链轮齿23定位在缸体4的轴9上，中央链轮齿23通过轴承44安装在可自由旋转的轴9上，于是中央链轮齿23保持静止，除非电磁离合器14不将其固定到轴9并迫使其与轴9一起旋转，这使用链条24和链轮齿12将旋转传递到蜗形轮3并进一步传递到蜗形轮41。干燥机的加热用温水完成，温水从外部来源(例如，热泵、太阳能收集器、生物质锅炉、煤气锅炉或电力)使用旋转接头25穿过轴9而供应，轴9在中央管26的空间中是空的。来自中央管26的温水围绕小缸体1的外表面流动，并在轴13的入口、蜗形轮3和蜗形轮41的入口前面进入缸体4的空间，水通过所述空间向上流向中空轴27并穿过旋转接头28回到温水的外部来源。真空使用安装到框架5并与管29、30连接的真空泵2通过冷凝器31和真空分配器20实现，其中在盖子32下具有空间，所述盖子与缸体4的顶板10对准并关闭小缸体1。因此，真空仅作用于盖子32下的空间，即在小缸体1中。当开始蒸发时，真空泵2通过冷凝器31从缸体1的空间抽吸蒸气，蒸气在冷凝器中冷凝。在这种情况下，使用热泵45通过冷凝的蒸气实现的传热返回到热源，从而通过该工艺实现进一步的节省和能量效率。释放冷凝物或者说是蒸馏水通过水龙头33进行，并将该水用作副产物。产品通过小缸体1入口与壳体17之间的空间中的分配器6和料斗7装载，并且当空间装满时停止推动产品。缸体4在该情况下处于竖直位置并在推动产品期间缓慢旋转。盖子32使用气缸34和气动阀35置于打开位置。此时，电磁离合器14打开，蜗形轮3和蜗形轮44开始旋转，从而用待干燥的产品装载小缸体1的空间。在通过打开气动控制阀36和气缸19而装载小缸体1后，将缸体4置于水平位置。通过打开气动控制阀37和气缸38，打开盖子39，并移除不留在小缸体1的空间中的剩余产品。通过打开气动控制阀35，使用气缸34，用盖子32关闭小缸体1。通过打开循环泵21，用于清洗产品的水通过真空分配器20送入小缸体1的空间达到其容积的1/3。对水进行加热以实现更有效的清洗。在整个时间中，缸体4恒定地旋转，当需要时可以改变旋转方向。在清洗过程中以及随后在干燥过程中，停止正在运转的蜗形轮3以及蜗形轮41的旋转。在清洗产品后，通过微型开关42将缸体4定位成使得水龙头40具有最低的位置，并且通过使用气缸43，其作用于水龙头40，并使水流入下水道。
根据本发明的优选实施例，仅在小缸体1中、在空间不被产品填充的那部分中实现真空，这便显著减小了干燥机的尺寸和构造干燥机的材料用量，以及减少了所用的能量，原因是真空体积最小，并且考虑到缸体4的旋转，产品同时在小缸体1中发生轻微移动，由此，产品的所有表面均与小缸体1和蜗形轮3、41的壁接触，这激发产品中的毛细管现象，使得流体从产品的蒸发进一步加速，这进一步减少了能耗。本发明还使得可以在相同的设备中进行干燥前的产品清洗以及小缸体1、运转的蜗形轮3和41在卸除干燥产品后的清洗，这缩短两次干燥过程之间的洗涤周期。本发明还使得在产品的空间中即在小缸体1中，可以送入液态或气态的化学溶液，例如以便避免谷物发生真菌感染或改善产品在干燥后的外观，并且使用PLC控制器22，这些过程是完全自动化的。
本发明的工业或其他应用类型
本发明的主题即用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机的制造在技术上是可行的，因为其成产设备不需要新的技术和专门的机械。
Claims (7)
1.一种用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，所述真空旋转自动干燥机由箱形框架(5)、推动装置(6)、料斗(7)组成，其特征在于，在箱形框架(5)中存在水平支撑在顶部中的轴，在所述轴上安装框架(8)，其中轴(9)用中央管(26)支撑，在所述中央管上缸体(4)用盖子(32)牢固地安装并且使用电动机(11)旋转，于是在缸体(4)中，插入小缸体(1)且所述小缸体通过内周边固定。
2.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，缸体(4)围绕轴(18)使用气缸(19)旋转。
3.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，在小缸体(1)中安装使用中央链轮齿(23)旋转的蜗形轮(3)和蜗形轮(41)，所述中央链轮齿穿过安装在轴(9)上的电磁离合器(14)和轴承(44)，轴(9)通过链条(24)和链轮齿(12)与蜗形轮(3)和蜗形轮(41)连接，于是中央链轮齿(23)不旋转，除非电磁离合器(14)不将其固定到轴(18)并迫使其与正在运转的轴(9)一起旋转，所述旋转通过链条(24)和链轮齿(12)进一步传递到蜗形轮(3)和蜗形轮(41)。
4.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，小缸体(1)通过真空分配器(20)连接到真空泵(2)。
5.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，穿过轴(9)的空洞并穿过旋转接头(25)向中央管(26)供应温水，于是温水围绕小缸体(1)的外表面流动，在轴(13)、蜗形轮(3)和蜗形轮(41)入口的前面进入缸体(4)空间，温水通过所述空间向上流向中空轴(27)并穿过旋转接头(28)回到温水的外部来源。
6.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，在盖子(32)之下和小缸体(1)中的空间与循环泵(21)连接，当正在清洗产品时所述循环泵推动水穿过真空分配器(20)填充可用容积的约1/3。
7.根据权利要求1所述的用于水果、蔬菜、谷物、草药、药物和颗粒物的真空旋转自动干燥机，其特征在于，产品的清洗和干燥循环通过PLC控制器(22)自动发生，通过所述PLC控制器调节产品的清洗和干燥模式、水的温度以及小缸体(1)中的真空强度。
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