一种青桔果肉的资源化利用装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种青桔果肉的资源化利用装置及方法，装置包括低温蒸汽机械压缩蒸发系统以及除湿热泵低温干燥系统。低温蒸汽机械压缩蒸发系统包括原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器、压缩机、循环泵、冷凝水罐、冷凝水泵以及浓缩液罐。除湿热泵低温干燥系统包括重力热管、冷凝器、风机、热泵蒸发器、热泵压缩机、物料支架以及循环风道。本发明专利技术采用低温蒸汽机械压缩蒸发系统和除湿热泵低温干燥系统对机械压榨后的青桔果肉进行资源化利用。本发明专利技术涉及食品加工技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种青桔果肉的资源化利用装置及方法
本专利技术涉及食品加工
，特别涉及一种青桔果肉的资源化利用装置及方法。
技术介绍
青桔在珠三角地区，特别是广东省的种植量大。青桔作为一种药用经济作物，主要是利用青桔的果皮进行深度加工成陈皮等一系列调味品、保健品和饮品。而青桔果肉却几乎没有利用价值，目前果肉的利用方法主要有如下几种：(1)直接作为养殖(猪)饲料，但是由于含水量高，糖和纤维素含量较低，且味酸苦，养殖户只能少量参入正常饲料中应用，消耗量非常有限；(2)堆肥：大量的果肉直接堆放在开放的空间，尽管其最终物料有一定有机肥作用，但是大量的堆放，一方面会散发出强烈的恶臭气体，污染周边环境，同样堆放过程中亦排放出大量的污水，污染周边水源和土壤，并滋生病虫害；(3)用于发酵酿酒，由于糖分含量低，实际利用价值几乎全无；(4)用于饮料，由于糖分含量低，且由于果肉味酸和味苦难以脱除，亦无应用价值。大量的青桔果肉由于目前暂无深度利用技术，存在利用困难、利用价值低而被大量废弃。这些废弃的果肉一方面将严重污染当地的水与土壤环境，同时也释放出一些恶臭气体严重污染大气环境，并进而滋生各种病菌，严重威胁人、畜、禽的生命安全。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷和不足，提供了一种青桔果肉的资源化利用装置，该装置采用低温蒸汽机械压缩蒸发系统和除湿热泵低温干燥系统对机械压榨后的青桔果肉进行资源化利用。本专利技术的另一个目的在于，提供了一种青桔果肉的资源化利用方法。本专利技术的目的可以通过如下技术方案实现：一种青桔果肉的资源化利用装置，包括低温蒸汽机械压缩蒸发系统以及除湿热泵低温干燥系统；低温蒸汽机械压缩蒸发系统包括原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器、压缩机、循环泵、冷凝水罐、冷凝水泵以及浓缩液罐；所述原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器通过管路顺次连接；所述水平管降膜蒸发器通过管路分别与压缩机、循环泵以及冷凝水罐连接；所述冷凝水罐通过管路与冷凝水泵连接；所述循环泵通过管路与依次与换热器、浓缩液罐连接；水平管降膜蒸发器包括筒体、多根粗糙壁面螺旋扁管、入口管路、液体分布装置、积液器；所述多根粗糙壁面螺旋扁管水平放置在筒体内部，所述入口管路底部设有液体分布装置，液体分布装置设置在粗糙壁面螺旋扁管的上端，入口管路上端设有液体入口；所述筒体的左右两端分别设有加热介质入口、加热介质出口，上端设有蒸汽出口，下端设有积液器，积液器的下端设有液体出口；除湿热泵低温干燥系统包括重力热管、冷凝器、风机、热泵蒸发器、热泵压缩机、物料支架以及循环风道；所述重力热管的顶部上游依次设置有风机、冷凝器，所述重力热管的底部下游设置有蒸发器，压缩机设置于重力热管底部，所述循环风道设置于物料支架之间。作为优选的技术方案，所述水平管降膜蒸发器、冷凝水罐分别通过管路与真空泵相连。通过改变真空泵上的阀门开度可以对水平管降膜蒸发器、冷凝水罐内的压力进行调节。作为优选的技术方案，所述浓缩液罐通过管路与浓缩液泵相连，由浓缩液泵排出浓缩果汁。作为优选的技术方案，所述粗糙壁面螺旋扁管的横截面为椭圆形，所述扁管外壁面上设有多个肋，肋与肋之间形成多个槽，所述扁管内部中空，外部呈现螺旋形。扁管表面设有大量纵横交错的槽和肋，为蒸发传热提供了大量的汽化核心，因此该传热管的传热温差小、传热系数高。且槽和肋在微区域内激发了表面流体的扰动，最大限度地减小扁管表面结垢和结晶。液体在扁管表面进行多次的纵向、横向和微区域再分布，使液体在扁管表面分布均匀，达到传热管表面无“干区”的效果。作为优选的技术方案，所述多根粗糙壁面螺旋扁管水的排列方式为正三角形排列或正四边形排列。作为优选的技术方案，水平管降膜蒸发器还包括气液分离装置，所述气液分离装置设置在蒸汽出口下游，包括圆筒形外壳、安装在外壳内部中央的圆柱形挡板、安装在外壳与挡板之间的多个螺旋形的连续叶片。水蒸汽经过气液分离装置将蒸汽中夹带的少量液沫进一步分离，降低液沫夹带现象。作为优选的技术方案，在所述外壳的内壁面上设有纵槽，在所述螺旋形叶片上开有多个小孔。槽和小孔可促使分离的液体向下运动。作为优选的技术方案，所述重力热管包括低温段和高温段；所述低温段和高温段的内部连通并充满传热工质，所述低温段与高温段在外部断开；所述低温段位于高温段的上部，所述低温段与高温段在一条直线上，或与高温段呈一定的角度。重力热管体积更小、形式灵活，可用于热泵系统的能力回收。本专利技术的另一个目的可以通过如下技术方案实现：一种青桔果肉的资源化利用方法，包括如下步骤：将青桔果肉经过机械压榨后，获得果汁和果渣；获得的果汁进入低温蒸汽机械压缩蒸发系统，通过低温蒸汽机械压缩蒸发系统将果汁分离为冷凝水和浓缩果汁；获得的果渣进入除湿热泵低温干燥系统，通过除湿热泵低温干燥系统对果渣进行脱水，分离得到冷凝水和干燥果渣料。作为优选的技术方案，还包括如下步骤：果汁通过管路流入原料罐中，并经过原料泵泵入换热器，经过换热器预热后，果汁通过管路进入水平管降膜蒸发器进行蒸发浓缩，分离得到水蒸气及浓缩果汁；从蒸汽出口出来的水蒸气进入压缩机内，通过压缩机对水蒸气进行压缩升温并回到水平管降膜蒸发器中；浓缩果汁通过循环泵提升压力后，分为两股，一股浓缩果汁与从原料罐来的果汁混合，通过管路返回水平管降膜蒸发器的液体入口，另一股浓缩果汁进入换热器内与果汁换热后进入浓缩液罐进行收集；浓缩果汁通过浓缩液泵排出；水蒸气通过多根粗糙壁面螺旋扁管后冷凝得到冷凝水，冷凝水通过管路进入冷凝水罐内，冷凝水罐内的冷凝水通过冷凝水泵输送到换热器内；换热器中的冷凝水与果汁进行换热后得到常温冷凝水，并经过管路排出。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1.本专利技术的低温蒸汽机械压缩蒸发系统中采用水平管降膜蒸发器，水平管降膜蒸发器内设有粗糙壁面螺旋扁管，蒸发传热温差低、蒸发传热速度大、布膜均匀且安全可靠，因此可以最大限度提浓浓缩液，使得浓缩液具有利用价值。2.本专利技术的水平管降膜蒸发器内还设有气液分离装置，分离蒸汽中液体的夹带量可以控制到0.001-0.1％以下，从而保证了排出蒸汽的纯洁性，其蒸汽冷凝水中有机质的含量可以降低至10mg/L以下，完全可以达到直排的标准，甚至可以达到饮用标准。3.本专利技术的除湿热泵低温干燥系统，果渣在处置过程中，营养成分保存完整，大部分热敏性物质(如：维生素)都得到了最大限度的保护，这种方法得到干燥饲料的营养成分基本与青饲料接近。除湿热泵低温干燥系统采用重力热管，干燥脱水过程中得到的是液态的冷凝水而不是水汽，因此干燥过程能耗低。干燥环境具有相对湿度较低通常维持在50％以下，因此可以得到含水率较低的干物料，这样干燥物料易于运输和储存且一般不会霉变。附图说明图1是本专利技术实施例中低温蒸汽机械压缩蒸发系统结构示意图；图2是本专利技术实施例中水平管降膜蒸发器结构示意图；图3是本专利技术实施例中粗糙壁面螺旋扁管的结构示意图；图4是图3中A-A处截面图；图5是图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种青桔果肉的资源化利用装置，其特征在于，包括低温蒸汽机械压缩蒸发系统以及除湿热泵低温干燥系统；/n低温蒸汽机械压缩蒸发系统包括原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器、压缩机、循环泵、冷凝水罐、冷凝水泵以及浓缩液罐；所述原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器通过管路顺次连接；所述水平管降膜蒸发器通过管路分别与压缩机、循环泵以及冷凝水罐连接；所述冷凝水罐通过管路与冷凝水泵连接；所述循环泵通过管路与依次与换热器、浓缩液罐连接；/n水平管降膜蒸发器包括筒体、多根粗糙壁面螺旋扁管、入口管路、液体分布装置、积液器；所述多根粗糙壁面螺旋扁管水平放置在筒体内部，所述入口管路底部设有液体分布装置，液体分布装置设置在粗糙壁面螺旋扁管的上端，入口管路上端设有液体入口；所述筒体的左右两端分别设有加热介质入口、加热介质出口，上端设有蒸汽出口，下端设有积液器，积液器的下端设有液体出口；/n除湿热泵低温干燥系统包括重力热管、冷凝器、风机、热泵蒸发器、热泵压缩机、物料支架以及循环风道；所述重力热管的顶部上游依次设置有风机、冷凝器，所述重力热管的底部下游设置有蒸发器，压缩机设置于重力热管底部，所述循环风道设置于物料支架之间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种青桔果肉的资源化利用装置，其特征在于，包括低温蒸汽机械压缩蒸发系统以及除湿热泵低温干燥系统；
低温蒸汽机械压缩蒸发系统包括原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器、压缩机、循环泵、冷凝水罐、冷凝水泵以及浓缩液罐；所述原料罐、原料泵、换热器、水平管降膜蒸发器通过管路顺次连接；所述水平管降膜蒸发器通过管路分别与压缩机、循环泵以及冷凝水罐连接；所述冷凝水罐通过管路与冷凝水泵连接；所述循环泵通过管路与依次与换热器、浓缩液罐连接；
水平管降膜蒸发器包括筒体、多根粗糙壁面螺旋扁管、入口管路、液体分布装置、积液器；所述多根粗糙壁面螺旋扁管水平放置在筒体内部，所述入口管路底部设有液体分布装置，液体分布装置设置在粗糙壁面螺旋扁管的上端，入口管路上端设有液体入口；所述筒体的左右两端分别设有加热介质入口、加热介质出口，上端设有蒸汽出口，下端设有积液器，积液器的下端设有液体出口；
除湿热泵低温干燥系统包括重力热管、冷凝器、风机、热泵蒸发器、热泵压缩机、物料支架以及循环风道；所述重力热管的顶部上游依次设置有风机、冷凝器，所述重力热管的底部下游设置有蒸发器，压缩机设置于重力热管底部，所述循环风道设置于物料支架之间。


2.根据权利要求1所述的一种青桔果肉的资源化利用装置，所述水平管降膜蒸发器、冷凝水罐分别通过管路与真空泵相连。


3.根据权利要求1所述的一种青桔果肉的资源化利用装置，所述浓缩液罐通过管路与浓缩液泵相连，由浓缩液泵排出浓缩果汁。


4.根据权利要求1所述的一种青桔果肉的资源化利用装置，其特征在于，所述粗糙壁面螺旋扁管的横截面为椭圆形，所述扁管外壁面上设有多个肋，肋与肋之间形成多个槽，所述扁管内部中空，外部呈现螺旋形。


5.根据权利要求1或4所述的一种青桔果肉的资源化利用装置，其特征在于，所述多根粗糙壁面螺旋扁管的排列方式为正三角形排列或正四边形排列。


6.根据权利要求1所述的一种青桔果...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾文良，陈柏霖，刘如丽，揭雪飞，
申请(专利权)人：广东轻工职业技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44