CN109470036A - 一种农副产品烘干设备及烘干方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农副产品烘干设备，包括：可密闭的加热室及设置在加热室上的加热装置、搅拌装置和负压装置，加热室的顶部和底部分别设有进料口和出料口，加热室的侧部设置扩散室，扩散室与加热室的连接部设置能使二者密封隔离或连通的闸板阀，扩散室上设有安装有密封阀的排气口，且扩散室的容积不小于加热室容积的三倍。上述的农副产品烘干设备，配合相应的烘干方法，能够快速高效的完成农副产品烘干操作，提高农副产品的烘干效率低，降低农副产品干货的加工成本。

Description

一种农副产品烘干设备及烘干方法

技术领域

本发明涉及农副产品加工技术领域，具体涉及一种农副产品烘干设备及烘干方法。

背景技术

农业生产收获的副产品(即农副产品)，很多都是以干货的形式进入消费市场的，干货也成为人们喜爱的产品。而在将农副产品加工成干货的过程中，离不开烘干这一加工工序，且由于新收的农副产品内往往含有大量的水分，而传统的方式是将农副产品置于烘干炉等设备中进行加热烘干，烘干过程通常会持续很长一段时间，导致烘干效率低，且成本高。

发明内容

基于上述问题，本发明旨在，提供一种能够快速高效的完成农副产品烘干操作的设备或方法，以提高农副产品的烘干效率低，降低农副产品干货的加工成本。

为达到上述的技术效果，一方面本发明提出了一种农副产品烘干设备，包括：加热室，所述加热室的顶部和底部分别设有进料口和出料口，所述进料口和出料口上分别设置进料阀件和出料阀件，所述进料阀件和出料阀件关闭时，加热室处于密闭状态；加热装置，设置于加热室的内壁上，以对加热室进行加热；搅拌装置，设置于加热室内，以搅拌加热室内的农副产品；负压装置，设置在加热室上，能抽取加热室内空气使加热室内形成负压；第一扩散室，连接于加热室的一侧，并在所述第一扩散室与加热室的连接部设置能使二者密封隔离或连通的第一闸板阀，所述第一扩散室上设有第一排气口，所述第一排气口上设有第一密封阀，所述第一扩散室的容积不小于加热室容积的三倍。

进一步地，前述的农副产品烘干设备还包括：连接于加热室的与第一扩散室相对一侧的第二扩散室，所述第二扩散室与加热室的连接部设置能使二者密封隔离或连通的第二闸板阀，所述第二扩散室上设有第二排气口，所述第二排气口上设有第二密封阀；所述第二扩散室的容积不小于加热室容积的三倍。

进一步地，前述第一扩散室和第二扩散室的下部均设置有鼓风机。

进一步地，前述加热室的底部呈下凸的半圆形，所述搅拌装置包括：旋转轴、搅拌叶和搅拌电机，所述旋转轴与所述半圆形的轴线平行的设置在加热室内，所述搅拌叶设置在旋转轴上并沿旋转轴的轴线均匀设置多组，每组搅拌叶呈品字形布置；所述搅拌电机设置在加热室外，搅拌电机与旋转轴驱动连接。

进一步地，前述进料口和出料口分别设置于加热室的位于半圆形轴向方向上的两端，且所述加热室底部的设有出料口的一端低于另一端。

进一步地，前述加热装置包括：设置在加热室底部的半圆形内壁上的第一电加热板。

进一步地，前述负压装置包括：设置在加热室顶部的多个真空泵，所述真空泵的进气口连通到加热室的内腔。

进一步地，前述第一扩散室和第二扩散室内均设置有干燥剂箱，所述干燥剂箱内盛有硅胶干燥剂。

另一方面，本发明还提出了一种农副产品烘干方法，使用前述的烘干设备，包括如下步骤：

S1.关闭烘干设备除进料口之外的各处阀件，通过进料口向加热室内加入待烘干的农副产品，之后关闭进料口处的阀件，使烘干设备的各腔室形成独立的密封空间；

S2.启动加热装置和搅拌装置，并通过负压装置将加热室中的气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态，对加热室中的农副产品进行负压状态下的烘干处理；

S3.在持续加热烘干15-25分钟后，打开加热室与扩散室之间的阀件使各腔室连通，并加大负压装置的功率，使连通后各腔室的气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态；

S4.继续加热烘干10-20分钟之后，关闭加热室与扩散室之间的阀件使各腔室重新密封隔离，之后打开扩散室的排气口，排出扩散室内的水蒸气；

S5.关闭扩散室的排气口之后再次打开加热室与扩散室之间的阀件，在各腔室气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态下进行加热烘干；

S6.循环重复S4和S5的操作3-5次；

S7.关闭负压装置，打开除出料口之外的各阀件，排出各腔室内的水蒸气；

S8.继续加热15至30分钟后，关闭加热装置和搅拌装置，完成农副产品的加热烘干；

S9.打开出料口，排出加热室的农副产品。

进一步地，前述加热装置的工作温度为30-80℃。

本发明的有益效果有：

1、烘干设备利用低压环境下水的沸点低于100℃的物理原理，在负压状态下对待烘干的农副产品进行加热，极大的加快了农副产品中游离态水分的气化和蒸发，使农副产品快速脱水，极大的缩短了农副产品烘干所需要的时间，提高烘干效率；

2、农副产品的烘干空间采用扩散室配合加热室的结构，在水分负压蒸发扩散到连通的各腔室之后，关闭闸板阀隔断扩散室和加热室，从而将大部分的水蒸气隔离到容积较大的扩散室内，并随后将这部分水蒸气排出，之后再将各腔室连通，从而降低烘干空间内的水分含量，提升烘干空间的干燥度，进一步缩短农副产品烘干所需要的时间，缩短加工耗时，降低加工成本；

3、加热装置只需要提供较低的温度就能完成农副产品的烘干加工，避免因温度过高而造成农副产品出现焦糊，保证烘干质量。

附图说明

图1为本发明实施了烘干设备的剖视结构示意图；

图2为图1中A断面的剖视结构示意图；

附图标记：100-烘干设备，110-加热室，111-进料口，112-出料口，113-进料阀件，114-出料阀件，115-进料漏斗，116-出料滑槽，120-加热装置，121-第一电加热板，122-第二电加热板，130-搅拌装置，131-旋转轴，132-搅拌叶，133-搅拌电机，140-负压装置，141-真空泵，150-第一扩散室，151-第一排气口，152-第一密封阀，153-第一闸板阀，160-第二扩散室，161-第二排气口，162-第二密封阀，163-第二闸板阀，170-鼓风机，180-干燥剂箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。在本发明申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1和图2所示，本实施了提供的农副产品烘干设备100，其中主体结构包括加热室110和扩散室，加热室110上设置有对加热室110进行加热的加热装置120、对加热室110内的农副产品进行搅拌的搅拌装置130及能抽取加热室110内空气使加热室110内形成负压的负压装置140。

参见图2，加热室110的顶部和底部分别设有进料口111和出料口112，并在进料口111和出料口112上分别设置进料阀件113和出料阀件114，当进料阀件113和出料阀件114同时关闭时，加热室110处于密闭状态，以便对加热室110进行抽真空形成负压。本实施例中，进料口111和出料口112分别设置于加热室110的两端，且加热室110底部的设有出料口112的一端低于另一端，从而使加热室110的底部形成斜面，方便农副产品直接从出料口112漏出，出料更加方便。具体的，出料口112开设在加热室110底部的较低的一侧端部的位置，进而将出料阀件114设置为可滑动的设置在出料口112内的密封闸板，抽动密封闸板，就能打开或封闭出料口112；并在出料口112的下方设置有出料滑槽116，以将出料口112延伸到便于接受农副产品的位置，方便加工完之后的干货的转运和包装。同样的，进料口111上设置有进料漏斗115，方便向加热室110中上料。

本实施例中，加热室110的底部呈下凸的半圆形，以方便搅拌装置130的安装，以及对农副产品进行充分、均匀的搅拌。参见图2，搅拌装置130包括：旋转轴131、搅拌叶132和搅拌电机133，旋转轴131与半圆形的轴线平行的设置在加热室110内，旋转轴131的两端与加热室110的侧部可转动的密封连接，且旋转轴131的一端突出到加热室110之外，以与设置在加热室110外壁上的，搅拌电机133驱动连接；搅拌叶132设置在旋转轴131上并沿旋转轴131的轴线均匀设置多组，每组搅拌叶132呈品字形布置三个。从而，启动搅拌装置130时，搅拌电机133工作带动旋转轴131旋转，使旋转轴131的搅拌叶132可以均匀的搅动加热室110内的农副产品，保证对农副产品加热烘干的均匀性。

加热装置120设置于加热室110的内壁上，以对加热室110进行加热，其至少包括设置在加热室110底部的半圆形内壁上的第一电加热板121，当然为加强加热的均匀性和高效性，还可以在加热室110的顶部设置第二电加热板122，以对加热室110的农副产品形成对方位同时作用的热辐射，保证加热的均匀。

负压装置140用于抽取加热室110内的空气使室内形成负压，从而负压装置140可以是进气口连通到加热室110内腔的真空泵141；本实施例中，真空泵141在加热室110的顶部同时设置有多个，以在不同容积和压力要求的情况下，为负压装置140提供足够的抽气功率，为加热室110的室内提供需要的负压环境并长时间维持。

扩散室与加热室110连通，以在保持加热室110内负压环境的情况下，转移和排出加热室110内的水蒸气，提高加热室110内的干燥度，加快农副产品脱水烘干的效果。本实施例中，扩散室至少包括连接于加热室110的一侧的第一扩散室150，第一扩散室150与加热室110的连接部设置能使二者密封隔离或连通的第一闸板阀153，第一扩散室150上设有第一排气口151，第一排气口151上设有第一密封阀152，第一密封阀152和第一闸板阀153能使第一扩散室150形成密闭空间，以保持负压。在加热室110内气化农副产品中的水分形成大量水蒸气之后，打开第一闸板阀153使水分蒸发扩散到连通的第一扩散室150内，再关闭第一闸板阀153隔断第一扩散室150和加热室110，从而将部分的水蒸气隔离到第一扩散室150内，为保证每次能够隔离处大量的水蒸气，第一扩散室150的容积应不小于加热室110容积的三倍，从而均匀扩散的水蒸气会大部分分布在容积较大的第一扩散室150内，之后打开第一密封阀152使第一扩散室150内的这部分水蒸气排出，再打开第一闸板阀153使两个腔室连通，加热室110内剩下的部分水蒸气再次均匀扩散，从而可以有效的降低烘干空间内的水分含量，提升烘干空间的干燥度，进而缩短农副产品烘干所需要的时间，缩短加工耗时，降低加工成本。

为提高隔离排出水蒸气的效率，本实施例中的扩散室在加热室110的左右两侧各设置一个，即如图1所示的，连接在加热室110左侧的第一扩散室150，和连接于加热室110右侧的第二扩散室160。同第一扩散室150与加热室110的连接结构相同，第二扩散室160与加热室110的连接部亦设置能使二者密封隔离或连通的第二闸板阀163，第二扩散室160上设有第二排气口161，第二排气口161上设有第二密封阀162，且第二扩散室160的容积同样不小于加热室110容积的三倍。两个扩散室交替工作，如：先开、闭一次第一闸板阀153向第一扩散室150分离出部分水蒸气，之后打开第一密封阀152排出第一扩散室150内的水蒸气，在排气的过程中，可以开、闭一次第二闸板阀163向第二扩散室160分离出部分水蒸气并排出，以此循环交替，极大的提高了分离排出水蒸气的效率。同时可在第一扩散室150和第二扩散室160的下部各设置一个鼓风机170，以加快水蒸气的排出。当然，利用扩散室(第一扩散室150和第二扩散室160)与加热室110的容积比，同时使用第一扩散室150和第二扩散室160，以单次排出更大比例的水蒸气，同样能够达到快速排出水蒸气的效果。

参见图1，第一扩散室150和第二扩散室160内还可以设置盛有干燥剂的干燥剂箱180，以在扩散室与加热室110连通时，通过干燥剂吸取部分水蒸气，进而继续加大扩散室中水蒸气的占比，进一步提高每次隔断分离出的水蒸气的比例，提高干燥效率。第一扩散室150和第二扩散室160交替使用，并在期间更换对应扩散室内的干燥剂，提高有效作业时间，提升效率。本实施例中，干燥剂箱180内盛装的干燥剂为硅胶干燥剂，在吸满水分后取出烘干后就能继续使用，达到重复使用的效果，使用成本更低。

上述的农副产品烘干设备100，使用时采用如下的烘干方法对农副产品进行烘干加工，具体包括如下步骤：

S1.关闭烘干设备100除进料口111之外的各处阀件，通过进料口111向加热室110内加入待烘干的农副产品，之后关闭进料口111处的阀件，使烘干设备100的各腔室形成独立的密封空间；

S2.启动加热装置120和搅拌装置130，对加热室110内的农副产品进行均匀的加热，并通过负压装置140从加热室110内抽气，使加热室110中的气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态；利用低压环境下水的沸点低于100℃的物理原理，对加热室110中的农副产品进行负压状态下的烘干处理，可以极大的加快农副产品中游离态水分的气化和蒸发，使农副产品快速脱水，极大的缩短了农副产品烘干所需要的时间，提高烘干效率；因在负压环境工作，加热装置120的工作温度在30-80℃即可有效的完成对农副产品的烘干加工，从而避免因温度过高而造成农副产品出现焦糊，保证烘干质量；

S3.在负压状态下持续加热烘干15-25分钟后，农副产品中游离态水分大量气化和蒸发，变成高含量的水蒸气扩散到空气中；此时，打开加热室110与扩散室之间的阀件使各腔室连通，使水蒸气在连通的腔室内均匀扩散；同时，通过启动更多的负压泵，加大负压装置140的功率，使连通后各腔室的气压仍然维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态，避免因连通后扩散室内常规大气压的汇入而使加热空间内的气压增大，防止因气压增大而使水蒸气提前凝结，保证水分能够通过水蒸气的形式有效的排出；

S4.继续加热烘干10-20分钟之后，使水蒸气均匀扩散，并通过持续加热进一步蒸发出农副产品中的水分，补充扩散稀释后的水蒸气的含量，之后，关闭加热室110与扩散室之间的阀件使各腔室重新密封隔离，之后打开扩散室的排气口，排出扩散室内的水蒸气；

S5.关闭扩散室的排气口之后再次打开加热室110与扩散室之间的阀件，再次稀释加热空间内的水蒸气含量，在各腔室气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态下进行加热烘干，以求继续蒸发出农副产品中的水分，补充扩散稀释后的水蒸气的含量；

S6.循环重复S4和S5的操作3-5次，多次分离、稀释和排出农副产品中蒸发出的水分，使农副产品快速、充分的脱水，并在持续加热下烘干；

S7.关闭负压装置140，打开除出料口112之外的各阀件，排出各腔室内的水蒸气；

S8.继续加热15至30分钟后，巩固对农副产品的烘干效果，之后即可关闭加热装置120和搅拌装置130，完成农副产品的加热烘干；

S9.打开出料口112，排出加热室110的农副产品。

综上所述，采用上述技术方案的农副产品烘干设备及烘干方法，能够快速高效的完成农副产品烘干操作，提高农副产品的烘干效率低，降低农副产品干货的加工成本。

需要说明的是，以上优选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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种农副产品烘干设备，其特征在于，包括：

加热室，所述加热室的顶部和底部分别设有进料口和出料口，所述进料口和出料口上分别设置进料阀件和出料阀件，所述进料阀件和出料阀件关闭时，加热室处于密闭状态；

加热装置，设置于加热室的内壁上，以对加热室进行加热；

搅拌装置，设置于加热室内，以搅拌加热室内的农副产品；

负压装置，设置在加热室上，能抽取加热室内空气使加热室内形成负压；

第一扩散室，连接于加热室的一侧，并在所述第一扩散室与加热室的连接部设置能使二者密封隔离或连通的第一闸板阀，所述第一扩散室上设有第一排气口，所述第一排气口上设有第一密封阀，所述第一扩散室的容积不小于加热室容积的三倍。

2.根据权利要求1所述的农副产品烘干设备，其特征在于，还包括：连接于加热室的与第一扩散室相对一侧的第二扩散室，所述第二扩散室与加热室的连接部设置能使二者密封隔离或连通的第二闸板阀，所述第二扩散室上设有第二排气口，所述第二排气口上设有第二密封阀；所述第二扩散室的容积不小于加热室容积的三倍。

3.根据权利要求2所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述第一扩散室和第二扩散室的下部均设置有鼓风机。

4.根据权利要求3所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述加热室的底部呈下凸的半圆形，所述搅拌装置包括：旋转轴、搅拌叶和搅拌电机，所述旋转轴与所述半圆形的轴线平行的设置在加热室内，所述搅拌叶设置在旋转轴上并沿旋转轴的轴线均匀设置多组，每组搅拌叶呈品字形布置；所述搅拌电机设置在加热室外，搅拌电机与旋转轴驱动连接。

5.根据权利要求4所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述进料口和出料口分别设置于加热室的位于半圆形轴向方向上的两端，且所述加热室底部的设有出料口的一端低于另一端。

6.根据权利要求5所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述加热装置包括：设置在加热室底部的半圆形内壁上的第一电加热板。

7.根据权利要求5所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述负压装置包括：设置在加热室顶部的多个真空泵，所述真空泵的进气口连通到加热室的内腔。

8.根据权利要求3所述的农副产品烘干设备，其特征在于，所述第一扩散室和第二扩散室内均设置有干燥剂箱，所述干燥剂箱内盛有硅胶干燥剂。

9.一种农副产品烘干方法，其特征在于，使用权利要求1-8任一项所述的烘干设备，包括如下步骤：

S1.关闭烘干设备除进料口之外的各处阀件，通过进料口向加热室内加入待烘干的农副产品，之后关闭进料口处的阀件，使烘干设备的各腔室形成独立的密封空间；

S2.启动加热装置和搅拌装置，并通过负压装置将加热室中的气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态，对加热室中的农副产品进行负压状态下的烘干处理；

S3.在持续加热烘干15-25分钟后，打开加热室与扩散室之间的阀件使各腔室连通，并加大负压装置的功率，使连通后各腔室的气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态；

S4.继续加热烘干10-20分钟之后，关闭加热室与扩散室之间的阀件使各腔室重新密封隔离，之后打开扩散室的排气口，排出扩散室内的水蒸气；

S5.关闭扩散室的排气口之后再次打开加热室与扩散室之间的阀件，在各腔室气压维持在小于或等于0.5个标准大气压的状态下进行加热烘干；

S6.循环重复S4和S5的操作3-5次；

S7.关闭负压装置，打开除出料口之外的各阀件，排出各腔室内的水蒸气；

S8.继续加热15至30分钟后，关闭加热装置和搅拌装置，完成农副产品的加热烘干；

S9.打开出料口，排出加热室的农副产品。

10.根据权利要求9所述的农副产品烘干方法，其特征在于，所述加热装置的工作温度为30-80℃。