CN111264612A - 一种榴莲的自动化冷冻干燥装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，旨在提供一种冻干燥效果好的榴莲的自动化冷冻干燥装置。它包括冷冻装置、干燥装置和控制***，所述的冷冻装置设有制冷器和冷冻仓，所述冷冻仓的内壁设有若干个冷冻管，所述的制冷器与冷冻仓通过冷冻管连接，所述的干燥装置设有冷凝器、真空泵和干燥仓，所述冷凝器的一端与真空泵连接，所述冷凝器的另一端与干燥仓管道连接，所述的干燥装置设有增压泵，所述的增压泵与干燥仓管道连接，所述的干燥仓内壁设有电加热器，所述的冷冻仓和干燥仓的两端均设有密封层，所述的制冷器、增压泵、电加热器和真空泵均与控制***电连接。本发明的有益效果是：冷冻干燥效果好；工作效率高；自动化生产。

Description

一种榴莲的自动化冷冻干燥装置
技术领域
本发明涉及冷冻干燥相关技术领域，尤其是指一种榴莲的自动化冷冻干燥装置。
背景技术
传统的干燥会引起材料皱缩，破坏细胞。而冷冻干燥是指通过升华从冻结的生物产品中去除水分或其他溶剂的过程。升华指的是溶剂，比如水，像干冰一样，不经过液态，从固态直接变为气态的过程。冷冻干燥得到的产物称作冻干物，该过程称作冻干。在冰冻干燥过程中样品的结构不会被破坏，因为固体成份被在其位置上的坚冰支持着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。这样就保留了产品的生物和化学结构及其活性的完整性。目前的冷冻干燥机冷冻干燥效果不好，需要人为的进行操作等问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中冻干燥效果不好，需要人为的进行操作等的不足，提供了一种冷冻干燥效果好的榴莲的自动化冷冻干燥装置。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，包括冷冻装置、干燥装置和控制***，冷冻装置设有制冷器和冷冻仓，冷冻仓的内壁设有若干个冷冻管，制冷器与冷冻仓通过冷冻管连接，干燥装置设有冷凝器、真空泵和干燥仓，冷凝器的一端与真空泵连接，冷凝器的另一端与干燥仓管道连接，干燥装置设有增压泵，增压泵与干燥仓管道连接，干燥仓内壁设有电加热板，冷冻仓、干燥仓之间设有密封层，冷冻仓和干燥仓均与密封层固定连接，密封层上设有电动门，制冷器、增压泵、电加热板、电动门和真空泵均与控制***电连接。
冷冻干燥装置包括冷冻装置、干燥装置和控制***，冷冻装置与干燥装置分离，避免冷冻时有大量的冷气遇热形成水影响榴莲干燥。冷冻装置设有制冷器和冷冻仓，冷冻仓的内壁设有若干个冷冻管，制冷器与冷冻仓通过冷冻管连接，冷冻管布满冷冻仓的内壁保证整个冷冻仓内不同位置的冷冻温度一样，保证榴莲冷冻均匀，保证冷冻效果完美，利于下一步干燥。干燥装置设有冷凝器、真空泵、干燥仓和增压泵，干燥仓内壁设有电加热板，对干燥仓进行加热，对榴莲进行升华干燥。真空泵保证干燥的环境处于真空状态，保证干燥效果。冷凝器的一端与真空泵管道连接，冷凝器的另一端与干燥仓管道连接，保证干燥仓内升华出来的水蒸气凝结吸附在冷凝器内，保证水蒸气不影响干燥仓，保证干燥效果，同时保证水蒸气不进入真空泵，影响真空泵工作。在完成第一段升华干燥时，进行解析干燥，由于解析干燥榴莲内的逸出水分减少，冷凝器温度下降，导致内部压强的下降，影响干燥的效率，通过增压泵往干燥箱加惰性气体保证干燥箱内压强在一定的范围内，保证解析干燥效率高，保证干燥的效果。控制***控制制冷器、增压泵、电加热板和真空泵的运行与关闭，不需要人为的控制，通过智能控制保证每个过程更加的准确，保证冷冻干燥的效果，冷冻仓和干燥仓的两端均设有密封层，保证冷冻仓和干燥仓内的密封，使冷冻干燥的效果好，密封层上设有电动门方便冷冻仓、干燥仓的进料和出料。这样的设计达到了冷冻干燥效果好的目的。
作为优选，冷凝器与干燥仓之间设有电气蝶阀，电气蝶阀的一端与冷凝器连接，电气蝶阀的另一端与干燥仓连接，增压泵与干燥仓之间设有电气蝶阀，电气蝶阀的一端与增压泵连接，电气蝶阀的另一端与干燥仓连接，电气蝶阀与控制***电连接。保证在干燥的过程中干燥仓的密封，保证真空的环境进行干燥，保证干燥的效果。
作为优选，控制***包括PLC、显示器、配电箱，显示器的一端与配电箱电连接，显示器的另一端与PLC电连接，制冷器、电加热板、增压泵、电气蝶阀和真空泵均与PLC电连接。PLC可靠性强、抗干扰能力强、使用灵活、性价比高等特点，可以方便的控制设备，同时成本低，显示器方便直观的了解数据。
作为优选，冷冻仓内设有转轴一和转动机一，转轴一与转动机一配合连接，转轴一安装在两个密封层之间，转动机一安装在密封层上，转轴一上设有若干个置物架一和若干个温度探测器，温度探测器和置物架一均与转轴一固定连接，冷冻仓的内壁设有杀菌灯，转动机一、杀菌灯和温度探测器均与PLC电连接。冷冻仓内设有转轴一，转轴一上若干个置物架一，在冷冻过程中置物架一跟着转轴一转动，更好的保证每个置物架上的榴莲冷冻效果一样，温度探测器，可以探测每个置物架上的榴莲冷冻的温度，当榴莲冷冻的温度达到需要的效果时，反馈给PLC，通过PLC控制冷冻仓停止工作，保证冷冻的程度最佳，提高冷冻干燥的效果。杀菌灯在冷冻的过程对榴莲进行杀菌处理，保证卫生。
作为优选，置物架一上设有孔一和置物盘一，置物盘一内设有转动轴一，置物架一上设有电机一，电机一与转动轴一配合连接，置物盘一通过转动轴一安装在置物架一上且置于置物架一的孔一内，置物盘一两侧边设有传送机，传送机和电机一均与PLC电连接，置物盘一上设有通孔。置物盘一内设有转动轴一，置物盘一通过转动轴一安装在置物架一的孔一内，保证在转轴转动时，置物盘一也能保证平行不反转，置物盘一两侧边设有传送机，当冷冻完成时，不需要人为的拿出，可通过传送机直接把榴莲运送到下一阶段，不仅防止榴莲裸露在空气中，同时增加工作效率，实现自动化生产。置物盘一上设有通孔一，保证榴莲冷冻均匀。
作为优选，干燥仓内设有转轴二和转动机二，转轴二与转动机二配合连接，转轴二安装在两个密封层之间，转动机二安装在密封层上，转轴二上设有若干个置物架二、一个温度传感器和一个压力计，温度传感器和压力计均安装在转轴二上，置物架二与转轴二固定连接，转动机二、温度传感器和压力计均与PLC电连接。转轴二上设有若干个置物架，置物架跟着转轴二转动，使每个置物架上的榴莲干燥效果一样，温度传感器和压力计方便了解干燥仓内的温度和压力，传递给PLC，方便时刻控制仓内的温度和压力，保证干燥的效率和效果。
作为优选，置物架二上设有孔二和置物盘二，置物盘二内设有转动轴二，置物架二上设有电机二，置物盘二通过转动轴二安装在置物架二上且置于置物架二的孔二内，电机二与转动轴二配合连接，置物盘二的两侧边设有传送机，置物盘二表面设有电加热层，电加热层、电机二和传送机均与PLC电连接。置物盘二内设有转动轴二，保证在转轴转动时，置物盘二也能保证平行不反转，置物盘二两端设有传送机，当干燥完成时，不需要人为的拿出，可通过传送机直接把榴莲运送到下一阶段，保证自动化生产，置物盘二表面设有电加热层，保证榴莲受热更加均匀同时增加干燥的效率，节约时间。
作为优选，密封层上设有电动门，电动门包括门一和门二，门一和门二结构相同，门一上设有轴，轴位于门一的下端，密封层上设有孔三，门一通过轴安装在密封层上且置于密封层的孔三内，门一上设有传送带、电动机和传动轴，传动轴安装在门一的上下两端，电动机安装在门一上，传送带与传动轴套接，电动机与传动轴配合连接，轴与传动轴连接，电动机与PLC电连接。电动门的位置与置物盘二和置物盘一对应，在冷冻工作完成时，电动轴转动开打门一和门二，门一和门二上设有传送带，置物盘一的传送机开启，榴莲通过传送带，运送给物盘二，运行完成后关闭电动门，保证冷冻干燥的整个过程不需要人为的参加，自动化程度高，减少了人为的加入。
本发明的有益效果是：冷冻干燥效果好；工作效率高；自动化生产，节约人力成本。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是冷冻装置的结构示意图；
图3是转轴和置物架一结构示意图；
图4是置物架一的结构示意图；
图5是干燥装置的结构示意图；
图6是转轴和置物架二的结构示意图；
图7是密封层的结构示意图；
图8是电动门的结构示意图。
图中：1.冷冻装置，2.干燥装置，3.控制***，4.制冷器，5.冷冻仓，6.冷冻管，7.冷凝器，8.真空泵，9.干燥仓，10.增压泵，11.电加热器，12.密封层，13.电动门，14.孔二，15.PLC，16.显示器，17.配电箱，18.电气蝶阀，19.转轴一，20.置物架一，21.温度探测器，22.转动机一，23.杀菌灯，24.置物盘一，25.孔一，26.转动轴一，27.传送机，28.电机一，29.通孔一，30.置物架二，31.温度传感器，32.压力计，33.电加热层，34.置物盘二，35.电动机，36.孔三，37.传动轴，38.门一，39.门二，40.轴，41.传送带，42.转轴二，43.转动轴二，44.转动机二，45.电机二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。
如图1所述的实施例中，一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，包括冷冻装置1、干燥装置2和控制***3，冷冻装置1设有制冷器4和冷冻仓5，冷冻仓5的内壁设有若干个冷冻管6，制冷器4与冷冻仓5通过冷冻管6连接，干燥装置2设有冷凝器7、真空泵8和干燥仓9，冷凝器7的一端与真空泵8管道连接，冷凝器7的另一端与干燥仓9管道连接，干燥装置2设有增压泵10，增压泵10与干燥仓9管道连接，干燥仓9内壁设有电加热器11，冷冻仓5和干燥仓9的两端均设有密封层12，冷冻仓5和干燥仓9均与密封层12固定连接，密封层12上设有电动门13，制冷器4、增压泵10、电加热器11、电动门13和真空泵8均与控制***3电连接。冷凝器7与干燥仓9之间设有电气蝶阀18，电气蝶阀18的一端与冷凝器7连接，电气蝶阀18的另一端与干燥仓9连接，增压泵10与干燥仓9之间设有电气蝶阀18，电气蝶阀18的一端与增压泵10连接，电气蝶阀18的另一端与干燥仓9连接，电气蝶阀18与控制***3电连接。控制***3包括PLC15、显示器16、配电箱17，显示器16的一端与配电箱17电连接，显示器16的另一端与PLC15电连接，制冷器4、电加热器11、增压泵10、电动门13、电气蝶阀18和真空泵8均与PLC15电连接。
如图2、图3和图4所示，冷冻仓5内设有转轴一19和转动机一22，转轴一19与转动机一22配合连接，转轴一19安装在两个密封层12之间，转动机一22安装在密封层12上，转轴一19上设有若干个置物架一20和若干个温度探测器21，温度探测器21和置物架一20均与转轴一19固定连接，冷冻仓5的内壁设有杀菌灯23，转动机一22、杀菌灯23和温度探测器21均与PLC15电连接。置物架一20上设有孔一25和置物盘一24，置物盘一24内设有转动轴一26，置物架一20上设有电机一28，电机一28与转动轴一26配合连接，置物盘一24通过转动轴一26安装在置物架一20上且置于置物架一20的孔一25内，置物盘一24两侧边设有传送机27，传送机27和电机一28均与PLC15电连接，置物盘一24上设有通孔29。
如图5和图6所示，干燥仓9内设有转轴二42和转动机二44，转轴二42与转动机二44配合连接，转轴二42安装在两个密封层12之间，转动机二44安装在密封层12上，转轴二42上设有若干个置物架二30、一个温度传感器31和一个压力计32，温度传感器31和压力计32均安装在转轴二42上，置物架二30与转轴二42固定连接，转动机二44、温度传感器31和压力计32均与PLC15电连接。置物架二30上设有孔二14和置物盘二34，置物盘二34内设有转动轴二43，置物架二30上设有电机二45，置物盘二34通过转动轴二43安装在置物架二30上且置于置物架二30的孔二14内，电机二45与转动轴二43配合连接，置物盘二34的两侧边设有传送机27，置物盘二34表面设有电加热层33，电加热层33、电机二45和传送机27均与PLC15电连接。
如图7和图8所示，密封层12上设有电动门13，电动门13包括门一38和门二39，门一38和门二39结构相同，门一38上设有轴40，轴40位于门一38的下端，密封层12上设有孔三36，门一38通过轴40安装在密封层12上且置于密封层12的孔三36内，门一38上设有传送带41、电动机35和传动轴37，传动轴37安装在门一38的上下两端，电动机35安装在门一38上，传送带41与传动轴37套接，电动机35与传动轴37配合连接，轴40与传动轴37连接，电动机35与PLC15电连接。
榴莲的自动化冷冻干燥装置，包括冷冻装置1、干燥装置2和控制***3。控制***3包括PLC15、显示器16、配电箱17，榴莲放置在容器内，PLC15控制设置运行，电动门13打开运行，容器放置在门一38上传送带41带动容器进入制冷器5，转轴一19带动置物架一20转动，使每个容器放置在置物盘一24内，放置完成，制冷器4开始工作。由于冷冻管6分布在冷冻仓5的内壁上，转轴一19不停的转动，置物盘一24上设有通孔一29，保证冷冻均匀，冷冻管6分布在冷冻仓5内保证冷冻的效果。当温度探测器21探测到榴莲冷冻完成，PLC15控制制冷器5停止工作。通过温度探测器21探测榴莲内的冷冻情况，更加智能化的判断冷冻的程度，保证冷冻的效果。打开冷冻装置1、干燥装置2间的电动门13，通过置物盘一24的传送机把容器送入干燥装置2内进行干燥。PLC控制电加热器11和电加热层33开始加热，对榴莲进行升华干燥。真空泵8保证干燥的环境处于真空状态，冷凝器7保证水蒸气不影响干燥仓9，同时保证水蒸气不进入真空泵8，影响真空泵8工作。在完成第一段升华干燥后，进行解析干燥，通过增压泵10增加干燥仓9的压强，使压强在一定的范围内，保证解析干燥效率高，保证干燥的效果。完成干燥后，将食品输送出进入下个阶段。整个过程实现自动化生产，无需人为的介入，通过PLC15控制设备的运行，保证冷冻和干燥的时间最合理，提高冷冻干燥的效果。

Claims (8)

1.一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，包括冷冻装置(1)、干燥装置(2)和控制***(3)，所述的冷冻装置(1)设有制冷器(4)和冷冻仓(5)，所述冷冻仓(5)的内壁设有若干个冷冻管(6)，所述的制冷器(4)与冷冻仓(5)通过冷冻管(6)连接，所述的干燥装置(2)设有冷凝器(7)、真空泵(8)和干燥仓(9)，所述冷凝器(7)的一端与真空泵(8)管道连接，所述冷凝器(7)的另一端与干燥仓(9)管道连接，所述的干燥装置(2)设有增压泵(10)，所述的增压泵(10)与干燥仓(9)管道连接，所述的干燥仓(9)内壁设有电加热器(11)，所述的冷冻仓(5)和干燥仓(9)的两端均设有密封层(12)，所述的冷冻仓(5)和干燥仓(9)均与密封层(12)固定连接，所述的密封层(12)上设有电动门(13)，所述的制冷器(4)、增压泵(10)、电加热器(11)、电动门(13)和真空泵(8)均与控制***(3)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述的冷凝器(7)与干燥仓(9)之间设有电气蝶阀(18)，所述电气蝶阀(18)的一端与冷凝器(7)连接，所述电气蝶阀(18)的另一端与干燥仓(9)连接，所述的增压泵(10)与干燥仓(9)之间设有电气蝶阀(18)，所述电气蝶阀(18)的一端与增压泵(10)连接，所述电气蝶阀(18)的另一端与干燥仓(9)连接，所述的电气蝶阀(18)与控制***(3)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述控制***(3)包括PLC(15)、显示器(16)、配电箱(17)，所述显示器(16)的一端与配电箱(17)电连接，所述显示器(16)的另一端与PLC(15)电连接，所述的制冷器(4)、电加热器(11)、增压泵(10)、电动门(13)、电气蝶阀(18)和真空泵(8)均与PLC(15)电连接。
4.根据权利要求3所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述冷冻仓(5)内设有转轴一(19)和转动机一(22)，所述的转轴一(19)与转动机一(22)配合连接，所述的转轴一(19)安装在两个密封层(12)之间，所述的转动机一(22)安装在密封层(12)上，所述的转轴一(19)上设有若干个置物架一(20)和若干个温度探测器(21)，所述的温度探测器(21)和置物架一(20)均与转轴一(19)固定连接，所述冷冻仓(5)的内壁设有杀菌灯(23)，所述的转动机一(22)、杀菌灯(23)和温度探测器(21)均与PLC(15)电连接。
5.根据权利要求4所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述的置物架一(20)上设有孔一(25)和置物盘一(24)，所述的置物盘一(24)内设有转动轴一(26)，所述的置物架一(20)上设有电机一(28)，所述的电机一(28)与转动轴一(26)配合连接，所述的置物盘一(24)通过转动轴一(26)安装在置物架一(20)上且置于置物架一(20)的孔一(25)内，所述的置物盘一(24)两侧边设有传送机(27)，所述的传送机(27)和电机一(28)均与PLC(15)电连接，所述的置物盘一(24)上设有通孔(29)。
6.根据权利要求3所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述的干燥仓(9)内设有转轴二(42)和转动机二(44)，所述的转轴二(42)与转动机二(44)配合连接，所述的转轴二(42)安装在两个密封层(12)之间，所述的转动机二(44)安装在密封层(12)上，所述的转轴二(42)上设有若干个置物架二(30)、一个温度传感器(31)和一个压力计(32)，所述的温度传感器(31)和压力计(32)均安装在转轴二(42)上，所述的置物架二(30)与转轴二(42)固定连接，所述的转动机二(44)、温度传感器(31)和压力计(32)均与PLC(15)电连接。
7.根据权利要求6所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述的置物架二(30)上设有孔二(14)和置物盘二(34)，所述的置物盘二(34)内设有转动轴二(43)，所述的置物架二(30)上设有电机二(45)，所述的置物盘二(34)通过转动轴二(43)安装在置物架二(30)上且置于置物架二(30)的孔二(14)内，所述的电机二(45)与转动轴二(43)配合连接，所述的置物盘二(34)的两侧边设有传送机(27)，所述的置物盘二(34)表面设有电加热层(33)，所述的电加热层(33)、电机二(45)和传送机(27)均与PLC(15)电连接。
8.根据权利要求3所述的一种榴莲的自动化冷冻干燥装置，其特征是，所述的密封层(12)上设有电动门(13)，所述的电动门(13)包括门一(38)和门二(39)，所述的门一(38)和门二(39)结构相同，所述的门一(38)上设有轴(40)，所述的轴(40)位于门一(38)的下端，所述的密封层(12)上设有孔三(36)，所述的门一(38)通过轴(40)安装在密封层(12)上且置于密封层(12)的孔三(36)内，所述的门一(38)上设有传送带(41)、电动机(35)和传动轴(37)，所述的传动轴(37)安装在门一(38)的上下两端，所述的电动机(35)安装在门一(38)上，所述的传送带(41)与传动轴(37)套接，所述的电动机(35)与传动轴(37)配合连接，所述的轴(40)与传动轴(37)连接，所述的电动机(35)与PLC(15)电连接。
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