一种负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及其应用制造方法及图纸

一种负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及其应用，属于农产品与食品干燥加工技术与机械装备制造技术领域。本发明专利技术使得置于喷动床内的湿物料在左右电极板之间射频场作用下加热，在送风机及抽湿风机的作用下蒸发物料水分，在负压脉冲喷动作用下实现物料空间运动及均匀分散。本发明专利技术采用常压射频喷动床干燥代替传统热风干燥，提高湿物料干燥效率、缩短干燥时间、降低干燥能耗、提升干燥产品均匀性；采用负压脉冲喷动达到物料均匀分散，解决高粘性物料常压干燥过程粘连、结块、品质差及费时费力等问题，达到节能40%以上、均匀度90%以上，实现农产品及食品常压高效节能优质干燥。

【技术实现步骤摘要】
一种负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及其应用
本专利技术涉及一种负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及其应用，适用于各种高粘性物料高效优质干燥加工，属于农产品与食品干燥加工技术与机械装备制造

技术介绍
当今农产品及食品常压干燥加工技术及装备制造相对成熟，但也存在效率低、品质差、成本高及重污染等缺陷。利用微波、红外及射频等高效物理组合常压热风干燥技术及装备是提升传统常压农产品及食品干燥加工技术的一个重要方向。微波与射频组合热风干燥能够增加物料干燥热质传递效率，提高干燥速率，缩短干燥时间，达到高效节能的目的。但是，微波与射频辅助热风干燥存在产品干燥不均匀、品质劣变严重等关键技术难题，产品均匀度仅为50%-60%，再次处理的成本大幅提高。另外，非油炸的调理食品已成为休闲食品加工业发展的重要趋势。由于调理食品调味液具有较高的糖含量，导致干燥过程产品粘连、结块、破碎率高、品质劣变、费时及费力等问题。近年来，脱水食品与休闲食品出口竞争日益激烈，国际市场对高品质、低成本的干燥食品有强烈需求。另外，国内外大气污染形势严峻，也对食品的低碳绿色干燥提出了挑战。研究发现，射频与微波相比，具有穿透能力强，产品干燥均匀，设备结构简单及干燥加工产能高等优势。本专利技术通过负压脉冲技术、射频加热技术及脉冲喷动床干燥技术等多种技术融合，既解决调理农产品及食品干燥过程粘连问题，改善干燥均匀度，又能提高调理产品干燥效率与产能。与传统热风干燥相比，本专利技术调理产品干燥成品均匀度达到90%以上，干燥时间缩短50%以上，节能40%以上，实现农产品及食品真正高效、节能、绿色、低成本及优质干燥。潘磊庆，何新益，殷旭，屠康，林利忠，朱金星（2017年）公开了“用于生产苹果半干片的干燥装置”技术专利（专利申请号CN201621401053.5）。该装置由气体射流冲击干燥装置和热风辅助射频干燥装置构成，能够提高产品品质，减少营养成分损失。但是，该装置在射频干燥过程中产品只有平面运动，很难解决干燥产品均匀性问题。另外，该专利适合不需要调理液预处理或者低糖调理液的果蔬产品干燥，对于高糖预处理的苹果片，该专利不能解决产品粘连与结块问题。本专利技术的不同之处在于采用负压脉冲协同常压射频喷动床一体化干燥装置实现果蔬干燥产品均匀性，解决了高糖调理果蔬干燥产品的粘连性问题。刘启忠，沈言前，王磊（2014年）公开了“一种射频干燥装置”技术专利（专利申请号CN201320589984.2）。该装置由若干射频干燥箱、多层电源电极板、射频功率检测模块、射频产生器、温度传感器、终端控制器、中央控制器构成，能够提高物料干燥速度及产能。但是，应用该装置进行物料干燥时，干燥物料在干燥过程中处于静止状态，不能解决干燥物料均匀性问题。另外，该专利不能解决产品粘连、结块问题，不适合高糖调理物料。本专利技术的不同之处在于采用脉冲喷动床结构，实现物料射频干燥过程中空间运动，达到均匀干燥的目的，同时采用负压脉冲协同常压射频喷动床干燥，解决高糖调理物料常压干燥过程中的粘连性问题。张慜、孙金才、钟齐丰、颜伟强（2008年）等公开了提高颗粒状果蔬微波干燥均匀性的喷动辅助方法（专利申请号200810244418.1）。该专利技术采用两类气流场进行微波喷动干燥，产品干燥后含水量均在6%以下。但是，该专利适合不需要调理液预处理或者低糖调理液的果蔬干燥，对于高糖预处理的果蔬，该专利很难实现调理果蔬颗粒空间运动及均匀分散，不能解决干燥过程产品粘连、结块等问题。另外，该专利微波穿透深度低，容易产生干燥产品不均匀及干燥加工能力低等问题。本专利技术的不同之处在于采用负压脉冲协同常压射频喷动床干燥，提高调理果蔬颗粒空间运动效果，有效解决调理果蔬干燥的粘连性问题；同时，提升干燥产品品质，增加干燥产能，降低干燥能耗。江水泉，孙芳，孙通(2016年)，公开了“用于除去水果中水分的联合干燥方法”（专利申请号CN201610109806.3）。该专利技术采用热风干燥、射频干燥和微波脉冲喷动干燥分段联合干燥技术对水果进行干燥加工，提高干燥效率、降低产品损失，适用高糖类水果干燥加工。但是，该专利干燥程序复杂，干燥设备衔接困难，不适合高糖调理水果干燥加工。本专利技术的不同之处在于采用射频喷动床一体化干燥设备，同时采用负压脉冲技术，提高调理果蔬空间运动效果，有效解决果蔬干燥过程中的粘连问题，适合高糖调理果蔬干燥加工；同时，本专利技术还能提升干燥产品品质，增加干燥产能，降低干燥能耗。刘嫣红，李昕，谢永康，张悦，廖倩公开了“一种非油炸雪莲果脆片及其加工方法”（专利申请号CN201710317730.8）。该专利技术专利采用低聚果糖、柠檬酸和食盐调理液对新鲜雪莲果片进行浸渍，利用射频热风联合干燥技术制备雪莲果脆片，具有加工工艺简单、操作方便、成本较低优点。但是，该专利技术调理雪莲片在射频干燥过程中处于静止或平面运动状态，存在干燥不均匀问题，另外，该专利技术不适合高糖及多层调理雪莲果片干燥。本专利技术的不同之处在于采用脉冲喷动床结构替代输送带结构，实现物料射频干燥过程中从平面运动到空间运动状态的转变，达到均匀干燥的目的。同时，本专利技术采用负压脉冲协同常压射频喷动床干燥技术及装置，解决高糖调理果蔬产品干燥过程中的粘连性问题。谢永康，林雅文，朱广飞，于贤龙，薛令阳，高振江，刘嫣红进行了基于加热均匀性的射频干燥系统结构优化与试验研究（农业工程学报，2018，34（5）：248-255）。该研究采用射频干燥结合热风对流技术，以及分层装料的方法，解决玉米种子射频干燥热偏移和边角效应问题，提高射频干燥均匀性。本专利技术的不同之处是物料在电极板之间的喷动床内进行干燥，在射频干燥过程中物料定时空间运动，实现物料均匀干燥，同时采用负压脉冲协同常压射频喷动床干燥技术及装置，解决高粘性物料干燥过程中的粘连性问题。总之，负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及高效节能优质加工方法，在国内尚未见相关文献报导，在国外到目前为止也没有检索到这方面论文和专利。本专利技术将是对农产品及食品常压高效节能优质干燥技术的一种创新，是对国内这一技术空白的填补。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足之处，提供一种负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置及其应用，在负压脉冲、射频及喷动床协同条件下实现农产品及食品常压高效、节能、低成本、绿色及优质干燥方法及装置。本专利技术的技术方案，负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，包括空气过滤器、送风机、换热器、气-固分离器、抽湿风机、射频加热腔、喷动床、左电极板、右电极板、产品收集器、冷却器、制冷机组、真空泵和控制柜；所述空气过滤器与送风机连接，送风机与换热器连接；所述换热器与喷动床的出口连接，喷动床的进口与气-固分离器连接，气-固分离器与抽湿风机连接，抽湿风机与换热器连接；所述喷动床的进口还与冷却器连接，冷却器分别与制冷机组和真空泵连接；所述喷动床设置于射频加热腔内，喷动床一侧设有左电极板，另一侧设有右电极板，左电极板和右电极板均设置于射频加热腔内；所述喷动床下方与产品收集器连接；还包括控制柜。还包括排湿电磁阀、常压电磁阀、循环电磁阀、脉冲电磁阀、进料阀、进气与出料切换器、负压电磁阀、射频输送线、射频发生器；所述换热器通过脉冲电磁阀与进气与出料切换器连接，进气与出料切换器与喷动床的出口连接；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：包括空气过滤器（1）、送风机（2）、换热器（3）、气‑固分离器（6）、抽湿风机（8）、射频加热腔（12）、喷动床（13）、左电极板（14）、右电极板（15）、产品收集器（19）、冷却器（21）、制冷机组（22）、真空泵（23）和控制柜（26）；所述空气过滤器（1）与送风机（2）连接，送风机（2）与换热器（3）连接；所述换热器（3）与喷动床（13）的出口连接，喷动床（13）的进口与气‑固分离器（6）连接，气‑固分离器（6）与抽湿风机（8）连接，抽湿风机（8）与换热器（3）连接；所述喷动床（13）的进口还与冷却器（21）连接，冷却器（21）分别与制冷机组（22）和真空泵（23）连接；所述喷动床（13）设置于射频加热腔（12）内，喷动床（13）一侧设有左电极板（14），另一侧设有右电极板（15），左电极板（14）和右电极板（15）均设置于射频加热腔（12）内；所述喷动床（13）下方与产品收集器（19）连接；还包括控制柜（26）。

【技术特征摘要】
1.负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：包括空气过滤器（1）、送风机（2）、换热器（3）、气-固分离器（6）、抽湿风机（8）、射频加热腔（12）、喷动床（13）、左电极板（14）、右电极板（15）、产品收集器（19）、冷却器（21）、制冷机组（22）、真空泵（23）和控制柜（26）；所述空气过滤器（1）与送风机（2）连接，送风机（2）与换热器（3）连接；所述换热器（3）与喷动床（13）的出口连接，喷动床（13）的进口与气-固分离器（6）连接，气-固分离器（6）与抽湿风机（8）连接，抽湿风机（8）与换热器（3）连接；所述喷动床（13）的进口还与冷却器（21）连接，冷却器（21）分别与制冷机组（22）和真空泵（23）连接；所述喷动床（13）设置于射频加热腔（12）内，喷动床（13）一侧设有左电极板（14），另一侧设有右电极板（15），左电极板（14）和右电极板（15）均设置于射频加热腔（12）内；所述喷动床（13）下方与产品收集器（19）连接；还包括控制柜（26）。2.根据权利要求1所述负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：还包括排湿电磁阀（4）、常压电磁阀（7）、循环电磁阀（9）、脉冲电磁阀（10）、进料阀（11）、进气与出料切换器（18）、负压电磁阀（20）、射频输送线（24）、射频发生器（25）；所述换热器（3）通过脉冲电磁阀（10）与进气与出料切换器（18）连接，进气与出料切换器（18）与喷动床（13）的出口连接；所述喷动床（13）的进口通过常压电磁阀（7）与气-固分离器（6）连接；所述喷动床（13）的进口还通过负压电磁阀（20）与冷却器（21）连接；所述抽湿风机（8）通过排湿电磁阀（4）与换热器（3）连接，抽湿风机（8）还通过循环电磁阀（9）与脉冲电磁阀（10）连接；所述右电极板（15）通过射频输送线（24）与射频发生器（25）连接；所述控制柜（26）通过电路与各部件连接。3.根据权利要求1所述负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：还包括温湿度仪（5）和光纤传感器（17）；所述气-固分离器（6）出口设置温湿度仪（5）；所述喷动床（13）上设置光纤传感器（17）。4.根据权利要求1所述负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：还包括观察窗（16）；所述射频加热腔（12）上设置观察窗（16）。5.根据权利要求1-4之一所述负压脉冲协同常压射频喷动床干燥装置，其特征在于：所述控制柜（26）与送风机（2）连接，控制柜（26）控制送风机（2）的启停及转速；控制柜（26）与排湿电磁阀（4）连接，控制排湿电磁阀（4）的启停；控制柜（26）与温湿度仪（5）连接，控制温湿度仪（5）用于检测喷动床（13）内空气的温度与湿度，将信号反馈给控制柜（26）；控制柜（26）与常压电磁阀（7）连接，控制常压电磁阀（7）的启停；控制柜（26）与抽湿风机（8）连接，控制抽湿风机（8）的启停与转速；控制柜（26）与循环电磁阀（9）连接，控制循环电磁阀（9）的启停；控制柜（26）与脉冲电磁阀（10）连接，控制脉冲电磁阀（10）的启停；控制柜（26）与进气与出料切换器（18）连接，对进气与出料切换器（18）进行切换控制；控制柜（26）与光纤传感器（17）连接，光纤传感器（17）用于检测喷动床（13）内物料的温度，将信号反馈给控制柜（26）；控制柜（26）与负压电磁阀（20）连接，控制负压电磁阀（20）的启停；控制柜（26）与制冷机组（22）连接，控制制冷机组（22）的启停；控制柜（26）与真空泵（23）连接，控制真空泵（23）的启停；控制柜（26）与左电极板（14）和右电极板（15）连接，控制左电极板（14）和右电极板（15）之间的距离；控制柜（26）与射频发生器（25）连接，控制射频发生器（25）的启停及功率。6.根据权利要求1所述负压脉...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉川，王博，王义祥，张慜，方辉，徐晶晶，
申请(专利权)人：江南大学，江苏大学，江苏省翠源食品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32