一种微波物料干燥装置制造方法及图纸

技术编号:15536829 阅读:108 留言:0更新日期:2017-06-05 04:22
本发明专利技术涉及一种微波物料干燥装置,基于微波技术对含水物料进行低温干燥,加热装置包括微波发生器,微波加热仓,缓苏仓,输送机构以及通风设备;微波加热仓包括物料容器、进料口和出料口,还包括微波天线和叶片组,微波天线的输入端口与微波发生器连接,辐射口面朝向容器内的水稻;叶片至少有部分表面被容器中的水稻覆盖,并且以进料口到出料口水稻流动的方向作为参考方向,叶片被水稻覆盖部分的表面法线方向与参考方向之间夹角的绝对值大于0度。本发明专利技术采用微波能实现水稻低温干燥,加热均匀,破碎率低,能量利用率高,无污染性排放,节能环保。

【技术实现步骤摘要】
一种微波物料干燥装置
本专利技术属于微波能应用
,具体涉及一种微波物料干燥装置。
技术介绍
水稻干燥是收获后仓储、加工的首要环节。随着我国水稻产量的不断提高,由于干燥处理不及时导致的霉变损失也随之增加,造成大量的浪费,成为农业丰产增收急待解决的问题。水稻属于热敏性物料,干燥过程中必须严格控制物料温度(一般不超过40℃),否则会带来品质下降、爆腰率增加的问题。目前使用最为广泛的水稻干燥设备多采用循环式干燥工艺,其原理框图如图1所示。燃料(常用煤、生物质等)在热风炉PR1内燃烧,通过换热器将所产生的热能交换给传热媒质—空气,形成热风;热风在热风机PR2的作用下获得足够的风压,再由阀门PR3混合适量冷空气以获得所需要的风温。混合后的热风进入加热仓PR4内的热风风道,在风压作用下穿过加热仓内的稻谷,将自身携带的热能交换给待干燥的水稻,同时带走水稻颗粒表面的水分,最后成为废气由出风口排出。加热仓内的水稻在分粮机构PR5的作用下排出到螺旋输送机PR6内,由螺旋输送机PR6送至提升机PR7。提升机PR7将水稻运送至缓苏仓PR8,进入缓苏过程。缓苏过程中,获得内能的水分子由水稻颗粒内部迁移至表面。随着加热仓4内水稻的排出,缓苏仓PR8内部的水稻会补充流入加热仓,从而形成“加热”—“缓苏”交替循环的干燥过程。根据水稻初始含水率不同,需要循环的次数也不尽相同。上述传统干燥机虽然能地解决了干燥速度、破碎率等问题,但是不足之处也是明显的。首先,加热过程中水稻是通过热传导的方式从热风中吸取热能,热能在水稻颗粒中的传递也是以传导的方式进行。由于空气、水稻均是热的不良导体,热传导过程一方面造成稻谷颗粒内存在较大温度梯度,容易破碎,另一方面传导速度慢,传热时间长,传热过程中的热损失增加,从而增加了能耗。第二,热风加热方式所排出的废气温度势必高于稻谷温度,仍携带较大比例的热能,进一步降低了整机的能量利用效率。最后,热风炉燃烧产生的烟气含有较多污染性排放,大量使用会带来严重的环境污染。微波加热具有速度快,穿透深度大的优点,在食品、冶金、化工、环保等领域已有较多应用。但在大体量的工业应用中,微波作用器的尺寸会达到几个甚至几十个波长,微波场分布具有很强的不均匀性,导致物料温度空间分布不均匀,不适合用来加热温度敏感的物料。将微波用于水稻干燥已经有较多的公开研究成果,但都局限于实验室、采用2.4GHz家用微波炉作为实验手段,其成果无法推广到实际工业生产,一个主要原因就是不能很好地解决微波加热的均匀性问题。水稻作为一种温度敏感型物料,干燥过程对最高温度有严格限制,如果控制整个空间内最高温度不超限,则大量分布的低温区内的水稻无法获得足够的热能,加热的速度和效率都会受限,从而失去微波特有的优势。到目前为止,尚未见可用于实际工业生产的微波水稻干燥装置。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的物料干燥工业化应用中的技术问题,本专利技术提出一种微波物料干燥装置,通过设计微波加热仓,并优化整个干燥装置的结构组成,可以利用微波能实现高效、节能、环保的工业化水稻干燥生产,具体方案如下:一种微波物料干燥装置,其特征在于,所述装置包括微波发生器、微波加热仓、缓苏仓、输送机构以及通风设备;所述微波发生器与所述微波加热仓连接;所述输送机构连接于所述缓苏仓和所述微波加热仓之间;所述通风设备包括风机和风道,所述风道用于将风机出口与所述微波加热仓和所述缓苏仓联通;所述微波热仓包括物料容器、进料口和出料口,物料由进料口进入所述微波加热仓,填充到所述物料容器内,并在所述输送机构的推动下由所述进料口向所述出料口移动;所述微波加热仓还包括微波天线和叶片组,所述微波天线的输入端口与所述微波发生器连接,所述微波天线的辐射口朝向所述物料容器;所述叶片组中叶片的至少部分表面被所述物料容器中的待干燥物料覆盖,并且以所述进料口到所述出料口水稻流动的方向作为参考方向,所述叶片被水稻覆盖部分的表面法线方向与所述参考方向之间具有一夹角。优选地,所述微波加热仓还包括多个独立的功率分配器,所述功率分配器的输入端口与所述微波发生器连接,所述功率分配器的输出端口数目与所述独立的微波天线数目相同,每个输出端口与一个独立的微波天线连接。优选地,所述微波天线包括一根矩形波导,在所述矩形波导的宽边表面开有若干缝隙,在所述缝隙表面盖有绝缘介质板。进一步地,所述矩形波导开有缝隙的宽边与所述物料之间具有一距离。进一步地,所述微波天线还包括台锥形喇叭,所述台锥形喇叭具有小口径端面和大口径端面,所述小口径端面与所述矩形波导的开有缝隙的宽边连接固定,形成电接触,所述大口径端面朝向所述物料容器。优选地,所述微波加热仓包括若干根金属轴,所述金属轴位于所述微波加热仓的物料容器内,其轴线方向与所述物料容器内物料的流动方向一致;所述微波加热仓内的叶片设置于所述金属轴上,且呈螺旋线分布。优选地,所述物料容器为圆筒形状、轴线呈水平方向放置;所述叶片安装于所述物料容器内壁,叶片沿所述轴线呈螺旋分布;所述微波天线由所述物料容器的一个端面探入所述物料容器的上部空间。优选地,所述微波加热仓包括隧道状容器,和水平放置于所述隧道状容器内的若干条传送带,所述物料位于所述传送带上;所述微波天线位于所述传送带上方;所述叶片部位于所述传送带的上方,所述叶片部分伸入所述传送带上的所述物料内。优选地,所述缓苏仓包括左右方向或前后方向的管道;所述管道的横截面为多边形,两端与所述缓苏仓的仓壁固定,所述管道表面密布小孔;所述管道在所述缓苏仓的高度方向分布若干层,如果其中某一层管道的一端与所述通风设备的风道连接、另一端封闭,则其相邻两层管道的一端对外开放、另一端封闭。优选地,所述微波发生器与所述微波加热仓通过微波传输线连接。本专利技术能够达到的有益效果:一、使用微波作为工业化干燥物料的热源,在保证水稻温度不超限的前提下,充分发挥出微波加热速度快、作用深度大的优势,实现可用于工业化生产的水稻干燥加工,干燥过程节能环保。二、设计了高效的送风通道,使用流通空气替代热风,减少了物料与空气之间的温度梯度,提高了干燥后的物料品质,同时减少了热风的排放,更加节能。三、采用微波天线将微波发生器产生的微波能辐射传递给待干燥的水稻,并利用一组法线方向不平行于水稻流动方向的叶片,使水稻流经叶片表面时产生空间位置的交换,解决了大体量微波作用器中微波场分布不均匀带来的加热不均匀问题。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明;图1为传统热风稻谷干燥机原理示意图;图2为本专利技术一个实施例提供的工作原理示意图;图3(a)为本专利技术一个实施例提供的叶片排列方式横截面图;图3(b)为本专利技术一个实施例提供的叶片排列方式顶视图;图4为本专利技术一个实施例提供的微波天线示意图;图5为本专利技术一个实施例提供的微波天线局部剖视放大图;图6为本专利技术一个实施例提供的缓苏仓风道横截面示意图;图7(a)为本专利技术一个实施例提供的微波加热仓侧视图;图7(b)为本专利技术一个实施例提供的微波加热仓横截面示意图;图8(a)为本专利技术一个实施例提供的微波加热仓侧视图;图8(b)为本专利技术一个实施例提供的微波加热仓顶视图。说明书附图中涉及的附图标记解释如下:波发生器-1,微波加热仓-2,缓苏仓-3,输送机构-4,通风设备-5;物料容本文档来自技高网
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一种微波物料干燥装置

【技术保护点】
一种微波物料干燥装置,其特征在于,所述装置包括微波发生器(1),微波加热仓(2),缓苏仓(3),输送机构(4)以及通风设备(5);所述微波发生器(1)与所述微波加热仓(2)连接;所述输送机构(4)连接于所述缓苏仓(3)和所述微波加热仓(2)之间;所述通风设备(5)包括风机(51)和风道(52),所述风道用于将风机出口与所述微波加热仓(2)和所述缓苏仓(3)联通;所述微波热仓(2)包括物料容器(21)、进料口(22)和出料口(23),待干燥物料由进料口(22)进入所述微波加热仓(2),填充到所述物料容器(21)内,并在所述输送机构(4)的推动下由所述进料口(22)向所述出料口(23)移动;所述微波加热仓(2)还包括微波天线(24)和叶片组,所述微波天线(24)的输入端口与所述微波发生器(1)连接,所述微波天线(24)的辐射口面朝向所述物料容器(21);所述叶片组中叶片(25)的至少部分表面被所述物料容器中的物料覆盖,并且以所述进料口(22)到所述出料口(23)水稻流动的方向作为参考方向,所述叶片被水稻覆盖部分的表面法线方向与所述参考方向之间具有一夹角。

【技术特征摘要】
1.一种微波物料干燥装置,其特征在于,所述装置包括微波发生器(1),微波加热仓(2),缓苏仓(3),输送机构(4)以及通风设备(5);所述微波发生器(1)与所述微波加热仓(2)连接;所述输送机构(4)连接于所述缓苏仓(3)和所述微波加热仓(2)之间;所述通风设备(5)包括风机(51)和风道(52),所述风道用于将风机出口与所述微波加热仓(2)和所述缓苏仓(3)联通;所述微波热仓(2)包括物料容器(21)、进料口(22)和出料口(23),待干燥物料由进料口(22)进入所述微波加热仓(2),填充到所述物料容器(21)内,并在所述输送机构(4)的推动下由所述进料口(22)向所述出料口(23)移动;所述微波加热仓(2)还包括微波天线(24)和叶片组,所述微波天线(24)的输入端口与所述微波发生器(1)连接,所述微波天线(24)的辐射口面朝向所述物料容器(21);所述叶片组中叶片(25)的至少部分表面被所述物料容器中的物料覆盖,并且以所述进料口(22)到所述出料口(23)水稻流动的方向作为参考方向,所述叶片被水稻覆盖部分的表面法线方向与所述参考方向之间具有一夹角。2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微波加热仓(2)还包括多个独立的功率分配器,所述功率分配器的输入端口(2411)与所述微波发生器连接(1),所述功率分配器的输出端口数目与所述独立的微波天线(24)数目相同,每个输出端口与一个独立的微波天线连接。3.根据权利要求1或2所述的装置,其特征在于,所述微波天线(24)包括一根矩形波导(241),在所述矩形波导的宽边表面开有若干缝隙(243),在所述缝隙(243)表面盖有绝缘介质板(244)。4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述矩形波导(241)开有缝隙(243)的宽边与所述物料之间具有一距离。5.根据权利要求3所述的装置,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪磊刘宁徐翔新卢晓颖
申请(专利权)人:江苏麦克威微波技术有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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