CN111637691A - 一种旋转托盘式微波真空干燥机 - Google Patents

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杨升霖
王杰
温孟达
付琪其
黄欢
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漆向军
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Abstract

本发明公开了一种旋转托盘式微波真空干燥机，属于农产品加工机械技术领域。其包括干燥箱体，控制***，真空***，传动***，制冷循环***和微波加热***，所述干燥箱体前部设置有安装微波密封条的箱门及控制***，顶部安装有微波加热***，底部安装由真空泵及真空电磁阀构成的真空***与制冷循环***相连；所述制冷循环***由真空泵、冷凝器及水箱组成，箱体一侧置有传动***；所述传动***包括驱动电机、旋转驱动装置及主轴，通过旋转驱动装置连接箱体内支撑的水平主轴，所述主轴固定有随其旋转的旋转托架。本发明设计的旋转托盘式微波真空干燥机结构合理，操作简单，可显著提高空间利用率，降低工作能耗，能实现物料更均匀、高效地干燥，确保干燥加工品质。

Description

一种旋转托盘式微波真空干燥机
技术领域
本发明属于农产品加工机械技术领域，特别涉及一种旋转托盘式微波真空干燥机。
背景技术
目前，微波真空干燥是利用微波介电加热原理，依靠高频电磁振荡来引发分子运动，使被加热物发热，在一定的真空度下水分扩散速率加快，可以在低温条件下对物料进行干燥，较好地保持了物料的营养成分。微波可为真空干燥提供热源，克服了真空状态下常规热传导速率慢的缺点，因而大大缩短了干燥时间，提高了生产效率。但是传统微波真空干燥装置存在物料受热不均、热点难以控制及干燥品质劣变严重等问题。
近年来创新出一些微波真空干燥机，其中典型的如专利号CN201320271382.2的中国专利文献公开，该装置采用对开门式微波真空干燥技术，但是该装置干燥时物料禁止不动，容易出现物料受热不均的现象。如专利号为US10178873的文献公开设计的一种滚筒式连续微波真空干燥装置，解决了物料在干燥过程中受热不均的问题，但易造成物料损伤，无法保证干燥质量。
一种旋转托盘式微波真空干燥机在充分发挥传统微波真空干燥优势的基础上，设计的旋转托盘不仅能让物料转起来，改善干燥均匀性，同时大幅提高单位面积的装载量，真空脉动的设置能够减少能耗，缩短干燥时间，并且确保物料内部加热状态不至于过热，保证干燥品质，增加的制冷循环***更有利于真空泵的运行，保持真空度状态稳定，确保装置高效有序运行。因此，一种旋转托盘式微波真空干燥机的研制，对于提升农产品干燥品质具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足，提供了一种结构合理且集真空脉动与微波加热技术为一体的旋转托盘式微波真空干燥机，有效提高物料干燥效率与均匀性，降低能耗，保证干燥加工品质。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。
一种旋转托盘式微波真空干燥机，包括干燥箱体，控制***，真空***，传动***，制冷循环***和微波加热***，所述干燥箱体前部设置有安装微波密封条的箱门及控制***，顶部安装有微波加热***，底部安装由真空泵和真空电磁阀构成的真空***与制冷循环***相连，所述制冷循环***由真空泵、冷凝器及水箱组成，所述真空泵直接连接冷凝器，并与水箱相连，所述干燥箱体一侧置有传动***，所述传动***包括驱动电机、旋转驱动装置及主轴，通过旋转驱动装置连接干燥箱体内支撑的主轴，所述主轴固定有随其旋转的旋转托架。
进一步，所述微波加热***、真空***及传动***等的受控端分别接入控制***，实现干燥机的协同运作。
进一步，所述控制***通过控制真空***，使所述真空***中的真空泵在抽真空的同时还能将干燥室内的水蒸气抽离，且通过控制真空微调阀的开合使干燥箱体内的干燥压力在真空与常压之间脉动循环。
进一步，所述制冷循环***包括真空泵，冷凝器及水箱，所述冷凝器采用铜制长管并将其进行U形循环排列，并且在管道上附加热传导性能优异的散热片，其主要用于真空泵降温，以确保其真空度。
进一步，所述旋转托架固定在传动***中的主轴上，所述托架由支撑侧板及水平托盘架组成且采用聚酰胺材料，所述水平托盘架均匀分布在支撑侧板的圆周上，水平托盘架底部采用支撑条的镂空设计，且内置有水平托盘，所述托盘随主轴匀速水平旋转。
进一步，微波功率在800、1500、2300W间可调，干燥温度控制在室温20℃至90℃之间，真空度在7.091~101.2kPa范围内精准可调，主轴转速为5r/min。
综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点。
1.本发明将真空脉动技术与微波加热技术合二为一，兼顾真空脉动压环境下加速物料水分迁移及微波介电加热的优势，显著提高了干燥速率，确保了干燥品质。
2.本发明加入制冷循环***，显著降低了在干燥过程中，真空泵因将干燥室内物料所蒸发的水蒸气抽离而造成的较高工作温度，提高了真空泵在该环境下的长期工作寿命，确保了干燥加工所需真空度，且将冷却水循环利用，节约资源。
3.本发明的物料盘采用旋转托盘式，内置五个水平托盘随主轴回转，其结构空间利用率高，干燥均匀性好，结构材料选用聚酰胺，具有无毒、质轻、优良的机械强度、耐磨性及较好的耐腐蚀性，结合其自润滑特性及平行四连杆设计可满足干燥环境条件下水平托盘架始终保持水平状态，确保实用效果。
4.本发明的控制***将整台机器的各个部件智能连接为一体，用于监测干燥机工作状态、驱动旋转托架工作、控制微波功率、真空度及真空微调阀的开合、内部数据的显示与参数设置，显著提升了可操作性及工作效率。
附图说明
图1是本发明干燥机的结构示意图。
图2是本发明干燥机的内部结构示意图。
图3是本发明干燥机的旋转托架结构示意图。
图中，1、冷凝器，2、水箱，3、箱门，4、真空微调阀，5、箱体，6、微波加热***，7、水平托盘，8、主轴，9、驱动电机，10、旋转驱动装置，11、控制***，12、真空泵，13、传动***，14、旋转托架，14-1、水平托盘架，14-2支撑侧板，15、真空***，16、制冷循环***。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图3，本发明提供一种旋转托盘式微波真空干燥机，它包括干燥箱体5，控制***11，真空***15，传动***13，制冷循环***16和微波加热***6，所述干燥箱体5前部设置有安装微波密封条的箱门3及控制***11，顶部安装有微波加热***6，底部安装由真空泵12和真空电磁阀4构成的真空***15与制冷循环***16相连，所述制冷循环***16由真空泵12，冷凝器1及水箱2组成，所述真空泵12直接连接冷凝器1，并与水箱2相连，所述冷凝器1采用铜制长管并将其进行U形循环排列，并且在管道上附加热传导性能优异的散热片，所述干燥箱体5一侧置有传动***13，所述传动***13包括驱动电机9，旋转驱动装置10及主轴8，通过旋转驱动装置10连接干燥箱体5内支撑的主轴8，所述主轴8固定有随其旋转的旋转托架14，所述托架14由支撑侧板14-2及水平托盘架14-1组成且采用聚酰胺材料，所述水平托盘架14-1均匀分布在支撑侧板14-2的圆周上，水平托盘架14-1底部采用支撑条的镂空设计，且内置有水平托盘7，所述托盘7随主轴8匀速旋转。
工作时，接通电源，将物料平摊于水平托盘7内以设定的温度进行加热，然后开启真空泵12抽真空，同时开启传动***13，驱动电机9传递动力给旋转驱动装置10带动旋转托架14随主轴8匀速转动，当真空度达到设定值时，保持负压并开启微波加热***6，控制***11开始按设定的真空干燥时间进行倒计时，当真空干燥时间结束时，真空微调阀4开启，干燥室内压力变为常压，此时按设定的常压干燥时间开始倒计时，常压干燥完成后真空微调阀4关闭，进入真空干燥阶段，如此不断循环直至物料降至所需含水率为止，在干燥过程中真空泵一直处于工作状态，能及时将物料蒸发出的水分带走，实现均匀高效的干燥加工。
以上所述仅为本发明的较佳实例，并不用于限制本发明，应当指出的是，凡是在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：主要包括干燥箱体（5），控制***（11），真空***（15），传动***（13），制冷循环***（16）和微波加热***（6），所述干燥箱体（5）前部设置有安装微波密封条的箱门（3）及控制***（11），顶部安装有微波加热***（6），底部安装由真空泵（12）和真空电磁阀（4）构成的真空***（15）与制冷循环***（16）相连；所述制冷循环***（16）由真空泵（12）、冷凝器（1）及水箱（2）组成，所述真空泵（12）直接连接冷凝器（1），并与水箱（2）相连；所述干燥箱体（5）一侧置有传动***（13），所述传动***（13）包括驱动电机（9）、旋转驱动装置（10）及主轴（8），通过旋转驱动装置（10）连接干燥箱体（5）内支撑的主轴（8）；所述主轴（8）固定有随其旋转的旋转托架（14）。
2.根据权利要求1所述的一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：所述微波加热***（6）、真空***（15）及传动***（13）等的受控端分别接入控制***（11），实现干燥机的协同运作。
3.根据权利要求1所述的一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：所述控制***（11）通过控制真空***（15），使所述真空***（15）中的真空泵（12）在抽真空的同时还能将干燥室内的水蒸气抽离，且通过控制真空微调阀（4）的开合使干燥箱体（5）内的干燥压力在真空与常压之间脉动循环。
4.根据权利要求1所述的一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：所述制冷循环***（16）包括真空泵（12），冷凝器（1）及水箱（2），所述冷凝器（1）采用铜制长管并将其进行U形循环排列，并且在管道上附加热传导性能优异的散热片，其主要用于真空泵（12）降温，以确保其真空度。
5.根据权利要求1所述的一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：所述旋转托架（14）固定在传动***（13）中的主轴（8）上，所述托架（14）由支撑侧板（14-2）及水平托盘架（14-1）组成且采用聚酰胺材料，所述水平托盘架（14-1）均匀分布在支撑侧板（14-2）的圆周上，水平托盘架（14-1）底部采用支撑条的镂空设计，且内置有水平托盘（7），所述托盘（7）随主轴（8）匀速水平旋转。
6.根据权利要求1所述的一种旋转托盘式微波真空干燥机，其特征在于：微波功率在800、1500、2300W间可调，干燥温度控制在室温20℃至90℃之间，真空度在7.091~101.2kPa范围内精准可调，主轴转速为5r/min。
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