CN114659342A - 一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置及方法,干燥装置包括箱体、空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置与自动控制装置;所述箱体内设置有干燥室,所述空气能热泵装置给热风循环装置提供热能加热空气形成热风,所述热风循环装置给干燥室提供循环热风用以干燥褐变类中药材,所述加湿排湿装置给干燥室提供湿汽用以调节湿度,所述自动控制装置用以控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,实现褐变类中药材的干燥。该干燥装置能够降低能耗与成本,能够精准控制干燥室的温湿度,实现温湿度的平衡与稳定,保证褐变类中药材加工过程中的稳定性与均匀性,有利于提高褐变类中药材品质。
Description
技术领域
本发明属于中药材加工技术领域,尤其涉及一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置及方法。
背景技术
新鲜中药材采收后因含水率较高不宜储藏且极易发生腐烂变质等问题,而干燥是解决此问题的重要方法与手段。中药材品种由于其本身物料特性的不同需采用不同的干燥方法,以达到中药材品质与干燥效率的综合性最优。《中国药典》中规定的中药材产地干燥方法主要包括干燥、烘干、晒干、阴干、晾干、低温干燥等。中药材在干燥过程中会发生褐变反应,导致中药材内部活性成分含量或结构发生改变,其中部分中药材品种的品质会下降,影响其药效;但也有部分中药材因发生褐变反应生成新的活性成分物质,具有特殊的药效作用,例如乌梅、皱皮木瓜、黄精、肉苁蓉等,此类中药材品种统称为褐变类中药材。但是目前褐变类中药材的产地干燥方法以自然晾晒和烟熏等传统干燥方式为主,不仅干燥效率低、干燥不均匀、品质差等问题,而且极易滋生细菌,严重影响药材质量。
影响中药材褐变程度的因素分为物料本身特性和外界环境条件两类,其中物料本身特性包括酶活、ph、水分活度等,外界环境条件主要包括温度、湿度、光照等,其中温度和湿度影响最大。现有的温湿度控制的热风干燥设备其加湿效率低,且湿度控制稳定性与精度不足。
现有的热泵干燥设备由于其工作原理与加热方式的原因,在热泵循环工作过程中会导致内部温湿度出现较大波动,影响褐变类中药材干燥稳定性和均匀性。
发明内容
本发明的目的是设计一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置及方法,可以实现褐变类中药材在干燥过程中温湿度的精准控制,实时在线检测含水率,并根据含水率切换干燥参数,提高干燥效率和干燥后褐变类中药材的品质。
本发明的技术方案是一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,包括箱体、空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置与自动控制装置;所述空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置和自动控制装置安装在箱体上;
所述箱体包括干燥室101、干燥室门102、设备室103和设备室门104;
所述干燥室101、干燥室门102外层包裹有隔热板材,所述干燥室101内的左侧与右侧设置有均风板1011,左侧均风板1011与干燥室101内壁之间形成送风腔,右侧均风板1011与干燥室101内壁之间形成排风腔,排风腔内设置有干燥室101的出风口;均风板1011上密集分布有通风孔并间隔设置有料盘支架,料盘1012放置在料盘支架上;在干燥室101下部放置有集水盘1013;干燥室101底部设置有热风腔1014;
所述空气能热泵装置给热风循环装置提供热能加热空气形成热风,所述热风循环装置给干燥室101提供循环热风用以干燥褐变类中药材,所述加湿排湿装置给干燥室101提供湿汽用以调节湿度,所述自动控制装置用以控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,实现褐变类中药材的干燥。
所述空气能热泵装置包括蒸发器201、压缩机202、膨胀阀203、冷凝器204和轴流风机 205,蒸发器201、压缩机202、膨胀阀203、冷凝器204之间以管道相连;
所述设备室103的后壁上设置有通风口1031,其侧壁上设置有排风口,设备室103中间设置有隔板;
所述轴流风机205安装在设备室103的侧壁上的排风口处,蒸发器201安装在设备室103 上部,对着轴流风机205,压缩机202安装在设备室103中间的隔板上,冷凝器204安装在设备室103的底板上。
所述热风循环装置包括变频离心风机301、辅助加热管302、导风板303、挡风板304、电动风阀305、排风管道306和换热器307;
所述变频离心风机301安装在设备室103的底板上,变频离心风机301的进风口与冷凝器204相连,变频离心风机301的出风口与干燥室101底部的热风腔1014的进口相连;辅助加热管302安装在热风腔1014中,导风板303和挡风板304安装在热风腔1014的出风口处;电动风阀305安装在干燥室101的出风口处,排风管道306的一端与电动风阀305连通,排风管道306的另一端与换热器307连通,换热器307的出风口与冷凝器204的进风口连通。
所述换热器307的进风口处设置有网罩,所述热风腔1014的进风口处设置有空气滤芯 308。
所述加湿排湿装置包括蓄水箱401、除垢过滤器402、进水管403、加湿水箱404、浮球阀405、超声波雾化模块406、吹雾风机407、水雾加热器408、出雾管道409、电动排湿阀410和排湿风机411;
所述蓄水箱401设置于箱体的背面,所述加湿水箱404设置于箱体外部,蓄水箱401与加湿水箱404之间通过进水管403连通,进水管403上设置有除垢过滤器402;所述加湿水箱404内部安装有浮球阀405、超声波雾化模块406和吹雾风机407,浮球阀405安装在进水管403的出口处,超声波雾化模块406设置于加湿水箱404底部,由驱动板和若干个可单独控制的雾化片组成,吹雾风机407设置于加湿水箱404一侧壁的上部;与吹雾风机407相对的加湿水箱404另一侧壁上设置有出雾口,出雾口通过出雾管道409与干燥室101的送风腔连通,水雾加热器408安装在出雾管道409上;电动排湿阀410安装在干燥室101的上部,其外侧连接排湿风机411。
所述加湿排湿装置还包括扰流风机412,扰流风机412设置于干燥室101的送风腔处。
所述自动控制装置包括控制器501、两个温度传感器502、温湿度传感器503和电容传感器504;
所述两个温度传感器502分别设置于热风腔1014和出雾管道409中,温湿度传感器503 设置于干燥室101中,电容传感器504设置于中药材中;两个温度传感器502、温湿度传感器503和电容传感器504与控制器501电连接。
一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:使褐变类中药材内部快速升温,使其快速失水,以保证褐变类中药材品质,尤其是外观品质不变;
(Ⅱ)成分转化阶段:使褐变类中药材在温湿度环境胁迫条件下发生化学反应,使得褐变类中药材进一步脱水,并伴随表面颜色褐化,内部标志性成分完成转化积累;
(Ⅲ)终了干燥阶段:在完成成分转化后,褐变类中药材进一步干燥,达到药典规定的含水率。
一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在40-50℃之间,干燥湿度控制在40-50%之间;
(Ⅱ)成分转化阶段:褐变类中药材成分转化温度控制在60-80℃之间,成分转化湿度控制在60-80%之间;
(Ⅲ)终了干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在50-60℃之间,干燥湿度模式采用排湿模式。
本发明所提供的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置及方法具有以下优点:
1.本发明所提供的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置采用空气能热泵装置作为热源加热空气,用热风加热干燥室,在降低能耗与成本的同时,保证了干燥装置运行的可靠性与稳定性。
2.在干燥过程中,对进入干燥室的热风进行除尘处理,减少对中药材的污染。
3.自动控制装置通过温度传感器、温湿度传感器实时检测干燥室的温湿度,并通过实时控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,因而能够精准控制干燥室的温湿度,实现温湿度的平衡与稳定,保证褐变类中药材加工过程中的稳定性与均匀性,有利于提高褐变类中药材品质。
4.采用电容传感器实时检测褐变类中药材的含水率,并根据褐变类中药材的含水率及时切换干燥参数,实现精准化、智能化控制,降低了人工成本,同时有利于提高褐变类中药材干燥品质。
5.本发明所提供的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法适用于褐变类中药材的干燥过程,采用该干燥方法干燥褐变类中药材能够保证褐变类中药材加工过程中的稳定性与均匀性,有利于提高褐变类中药材品质。
6.本发明所提供的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置也可用于其它种类的中药材的干燥。
附图说明
图1为一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置的前侧与左侧立体示意图;
图2为一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置的右侧与后侧立体示意图;
图3为一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置的内部正视示意图;
图4为加湿水箱的结构示意图;
附图中的标号说明:
101.干燥室、102.干燥室门、103.设备室、104.设备室门
1011.均风板、1012.料盘、1013.集水盘、1014.热风腔
1031.通风口
201.蒸发器、202.压缩机、203.膨胀阀、204.冷凝器、205.轴流风机
301.变频离心风机、302.辅助加热管、303.导风板、304.挡风板、305.电动风阀、306. 排风管道、307.换热器、308.空气滤芯
401.蓄水箱、402.除垢过滤器、403.进水管、404.加湿水箱、405.浮球阀、406.超声波雾化模块、407.吹雾风机、408.水雾加热器、409.出雾管道、410.电动排湿阀、411.排湿风机、412.扰流风机
501.控制器、502.温度传感器、503.温湿度传感器、504.电容传感器
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
实施例
本实施例所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置见图1到图4所示。
本实施例所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,包括箱体、空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置与自动控制装置;所述空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置和自动控制装置安装在箱体上;
所述箱体包括干燥室101、干燥室门102、设备室103和设备室门104;
所述干燥室101、干燥室门102外层包裹有隔热板材,所述干燥室101内的左侧与右侧设置有均风板1011,左侧均风板1011与干燥室101内壁之间形成送风腔,右侧均风板1011与干燥室101内壁之间形成排风腔,排风腔内设置有干燥室101的出风口;均风板1011上密集分布有通风孔并间隔设置有料盘支架,料盘1012放置在料盘支架上;热风从送风腔通过均风板1011进入干燥室101内,干燥完中药材的湿热空气通过均风板1011进入排风腔,由此处排出干燥室101,均风板1011上的通风孔使得进入干燥室101内部的热风均匀。在干燥室101下部放置有集水盘1013,用来收集干燥过程中产生的水分与中药材上掉落的杂质;干燥室101底部设置有热风腔1014;
所述空气能热泵装置给热风循环装置提供热能加热空气形成热风,所述热风循环装置给干燥室101提供循环热风用以干燥褐变类中药材,所述加湿排湿装置给干燥室101提供湿汽用以调节湿度,所述自动控制装置用以控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,实现褐变类中药材的干燥。
所述空气能热泵装置包括蒸发器201、压缩机202、膨胀阀203、冷凝器204和轴流风机 205,蒸发器201、压缩机202、膨胀阀203、冷凝器204之间以管道相连;所述冷凝器204 为风冷式冷凝器。
所述设备室103的后壁上设置有通风口1031,其侧壁上设置有排风口,设备室103中间设置有隔板;
所述轴流风机205安装在设备室103的侧壁上的排风口处,蒸发器201安装在设备室103 上部,对着轴流风机205,压缩机202安装在设备室103中间的隔板上,冷凝器204安装在设备室103的底板上。
环境新风由通风口1031进入设备室103内部流经蒸发器201被吸收热量后由引风轴流风机205从设备室103侧面引出。
所述压缩机202位于蒸发器201与冷凝器204之间,与二者通过隔板隔开,使得压缩机 202处于较为稳定的环境中,延长使用寿命。
所述热风循环装置包括变频离心风机301、辅助加热管302、导风板303、挡风板304、电动风阀305、排风管道306和换热器307;换热器307为余热换热器。
所述变频离心风机301安装在设备室103的底板上,变频离心风机301的进风口与冷凝器204相连,空气经过风冷式冷凝器204后被加热,变频离心风机301的出风口与干燥室101 底部的热风腔1014的进口相连,被加热的空气进入热风腔1014;辅助加热管302安装在热风腔1014中,用于快速或高温干燥时提高热风温度;导风板303和挡风板304安装在热风腔 1014的出风口处,用来调节进入干燥室101内热风的方向与流量;电动风阀305安装在干燥室101的出风口处,排风管道306的一端与电动风阀305连通,排风管道306的另一端与余热换热器307连通,干燥完中药材的湿热空气通过余热换热器307完成热量交换,实现余热回收与废气除湿的效果。余热换热器307的出风口与风冷式冷凝器204的进风口连通,环境新风由余热换热器307初步加热后进入风冷式冷凝器204被继续加热后进入干燥室101。
所述换热器307的进风口处设置有网罩,所述热风腔1014的进风口处设置有空气滤芯 308。二者构成了空气除尘结构,减少空气对中药材的污染。
所述加湿排湿装置包括蓄水箱401、除垢过滤器402、进水管403、加湿水箱404、浮球阀405、超声波雾化模块406、吹雾风机407、水雾加热器408、出雾管道409、电动排湿阀410和排湿风机411;
所述蓄水箱401设置于箱体的背面,所述加湿水箱404设置于箱体外部,蓄水箱401与加湿水箱404之间通过进水管403连通,进水管403上设置有除垢过滤器402,除垢过滤器402可以去除水中的杂质与钙镁等离子,防止水垢影响超声波雾化效率;所述加湿水箱404内部安装有浮球阀405、超声波雾化模块406和吹雾风机407,浮球阀405安装在进水管403的出口处,超声波雾化模块406设置于加湿水箱404底部,由驱动板和7个可单独控制的雾化片组成,吹雾风机407设置于加湿水箱404一侧壁的上部;与吹雾风机407相对的加湿水箱404另一侧壁上设置有出雾口,出雾口通过出雾管道409与干燥室101的送风腔连通,水雾加热器408安装在出雾管道409上,水雾加热器408的加热功率可调,可将水雾加热至设定温度;电动排湿阀410安装在干燥室101的上部,其外侧连接排湿风机411。
所述加湿排湿装置还包括扰流风机412,扰流风机412设置于干燥室101的送风腔处。扰流风机412将送风腔中的热风与加湿水雾混合,均匀送入干燥室101。
所述自动控制装置包括控制器501、两个温度传感器502、温湿度传感器503和电容传感器504;
所述控制器501上带有显示屏,设置于设备室门104上,用于参数设定、接收信号与发出指令。两个温度传感器502分别设置于热风腔1014和出雾管道409中,其中热风腔1014中的温度传感器502检测进入干燥室101的热风的温度,出雾管道409中的温度传感器502检测进入干燥室101的水雾的温度。温湿度传感器503设置于干燥室101中,用于检测干燥室101的温湿度的情况。电容传感器504设置于中药材中,用来检测中药材的实时含水率。两个温度传感器502、温湿度传感器503和电容传感器504与控制器501电连接。自动控制装置还用以控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,实现褐变类中药材的干燥。
一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:由于新鲜褐变类中药材初始含水率较高,在此阶段主要是使褐变类中药材内部快速升温到干燥室温度,使其快速失水,但同时需要以保证褐变类中药材品质,尤其是外观品质不变;
(Ⅱ)成分转化阶段:此阶段褐变类中药材的内部含水率适中与水分活度适中,参与转化的物质初始浓度较高,使褐变类中药材在温湿度环境胁迫条件下发生化学反应,使得褐变类中药材进一步脱水,并伴随表面颜色褐化,内部标志性成分完成转化积累;
(Ⅲ)终了干燥阶段:在完成成分转化后,褐变类中药材进一步干燥,达到药典规定的含水率。
一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在40-50℃之间,干燥湿度控制在40-50%之间;本实施例中干燥温度控制在45℃,干燥湿度控制在45%。
(Ⅱ)成分转化阶段:褐变类中药材成分转化温度控制在60-80℃之间,成分转化湿度控制在60-80%之间;本实施例中成分转化温度控制在70℃之间,成分转化湿度控制在70%。
(Ⅲ)终了干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在50-60℃之间,干燥湿度模式采用排湿模式。本实施例中干燥温度控制在55℃。
本实施例所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置(简称为干燥装置) 的工作方法步骤如下:
(Ⅰ)褐变类中药材干燥准备期,将待干燥的褐变类中药材摊开放在料盘1012中,将盛满褐变类中药材的料盘1012放入干燥室101中,关闭干燥室门102;接通电源,在控制器501 的显示屏上设置干燥过程参数,参数设定完成后,干燥装置开始工作。
(Ⅱ)褐变类中药材预干燥阶段,为提高干燥效率,开机后为使干燥室101内部温湿度迅速达到设定参数,空气能热泵装置与辅助加热管302同时满负载状态工作,对进入干燥室 101内的空气进行快速加热,加快升温速率。当干燥室101内部温度达到设定参数时,辅助加热管302的工作状态发生变化,若设定温度小于或等于50℃,空气能热泵装置自身可以满足加热要求,辅助加热管302停止工作;若设定温度大于50℃,空气能热泵装置自身不能满足加热要求时,辅助加热管302开始继续辅助加热工作,其加热功率根据空气能热泵装置加热功率的变化而变化,二者共同完成加热工作,使得温度稳定。加湿排湿装置启动,超声波雾化模块406工作,将加湿水箱404中的水雾化,吹雾风机407运转,将水雾吹入出雾管道409,其中水雾在进入出雾管道409过程中被水雾加热器408加热到预定温度后进入干燥室101,超声波雾化模块406中的雾化片工作个数可随着实时湿度与设定湿度之间差值的变化而发生变化,从而调节加湿速率;当实时湿度低于设定湿度的值大于或等于15%RH时,全部超声波雾化片同时工作;实时湿度低于设定湿度的值大于5%RH小于15%RH时,一半超声波雾化片工作;实时湿度低于设定湿度的值小于5%RH时,1个超声波雾化片工作,使得湿度升至预定湿度。
电容传感器504的探针***褐变类中药材中,每隔一段时间将采集的电信号反馈至控制器501,控制器501将电信号转换为相对介电常数,利用数学模型实时在线检测褐变类中药材含水率;当实时含水率与设定含水率相差在±5%RH时,进入成分转化阶段。
(Ⅲ)褐变类中药材成分转化阶段,干燥室101内部处于恒温恒湿状态,干燥室101内部空气风速降低,处于一个稳定的湿热环境。降低变频离心风机301的转速,调节导风板303 和挡风板304的开度从而控制风向和风量,温度控制方法如步骤(Ⅱ)所示;排湿过程采取间断排湿,关闭电动排湿阀410和排湿风机411,超声波雾化模块406工作,水雾混合热风从排风口自然缓慢排出,使干燥室101内部保持恒温恒湿状态,当干燥室101内湿度低于预定湿度时,增加雾化片工作个数,增大加湿速率,当干燥室101内部湿度高于设定湿度时,开启电动排湿阀410和排湿风机411,强迫排湿,增大排湿速率;根据干燥室101内部实时湿度与设定湿度之间的差值大小动态调节超声波雾化片工作个数和电动排湿阀410的开度和排湿风机411的转速,实现干燥室101内部湿度的稳定。
(Ⅳ)褐变类中药材终了干燥阶段,当实时温度高于设定温度时,降低空气能热泵装置功率,增大电动风阀305的开度,干燥室101内部温度下降,当干燥室101内部实时温度降至设定温度时,空气能热泵装置开启,控制电动风阀305开度变化,保持温度稳定。当实时温度低于设定温度时,提高空气能热泵装置功率,减小电动风阀305的开度,干燥室101内温度升高至设定温度,电动风阀305开度变化时,每次增加(或减少)10°后保持10s不动,等待干燥室101内部的温度稳定,在此过程中由温湿度传感器503传递温度信息,直到干燥室101内部温度达到预定温度从而确定电动风阀305的开度。正常干燥开始后,同时进行排湿工作,排湿风机411启动,电动排湿阀410开启,干燥过程中连续排湿。当实时湿度高于设定湿度时,排湿风机411的转速不断增加促进排湿,当实时湿度稳定在设定湿度时,排湿风机411的转速维持不变,当实时湿度低于设定湿度时,排湿风机411的转速逐渐减小。
电容传感器504每隔一段时间检测褐变类中药材的含水率,当实时含水率达到干燥要求时,即达到药典规定的含水率,干燥过程结束。
最后需要指出的是:以上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:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分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各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:包括箱体、空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置与自动控制装置;所述空气能热泵装置、热风循环装置、加湿排湿装置和自动控制装置安装在箱体上;
所述箱体包括干燥室(101)、干燥室门(102)、设备室(103)和设备室门(104);
所述干燥室(101)、干燥室门(102)外层包裹有隔热板材,所述干燥室(101)内的左侧与右侧设置有均风板(1011),左侧均风板(1011)与干燥室(101)内壁之间形成送风腔,右侧均风板(1011)与干燥室(101)内壁之间形成排风腔,排风腔内设置有干燥室(101)的出风口;均风板(1011)上密集分布有通风孔并间隔设置有料盘支架,料盘(1012)放置在料盘支架上;在干燥室(101)下部放置有集水盘(1013);干燥室(101)底部设置有热风腔(1014);
所述空气能热泵装置给热风循环装置提供热能加热空气形成热风,所述热风循环装置给干燥室(101)提供循环热风用以干燥褐变类中药材,所述加湿排湿装置给干燥室(101)提供湿汽用以调节湿度,所述自动控制装置用以控制空气能热泵装置、热风循环装置和加湿排湿装置,实现褐变类中药材的干燥。
2.根据权利要求1所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述空气能热泵装置包括蒸发器(201)、压缩机(202)、膨胀阀(203)、冷凝器(204)和轴流风机(205),蒸发器(201)、压缩机(202)、膨胀阀(203)、冷凝器(204)之间以管道相连;
所述设备室(103)的后壁上设置有通风口(1031),其侧壁上设置有排风口,设备室(103)中间设置有隔板;
所述轴流风机(205)安装在设备室(103)的侧壁上的排风口处,蒸发器(201)安装在设备室(103)上部,对着轴流风机(205),压缩机(202)安装在设备室(103)中间的隔板上,冷凝器(204)安装在设备室(103)的底板上。
3.根据权利要求1所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述热风循环装置包括变频离心风机(301)、辅助加热管(302)、导风板(303)、挡风板(304)、电动风阀(305)、排风管道(306)和换热器(307);
所述变频离心风机(301)安装在设备室(103)的底板上,变频离心风机(301)的进风口与冷凝器(204)相连,变频离心风机(301)的出风口与热风腔(1014)的进口相连;辅助加热管(302)安装在热风腔(1014)中,导风板(303)和挡风板(304)安装在热风腔(1014)的出风口处;电动风阀(305)安装在干燥室(101)的出风口处,排风管道(306)的一端与电动风阀(305)连通,排风管道(306)的另一端与换热器(307)连通,换热器(307)的出风口与冷凝器204的进风口连通。
4.根据权利要求3所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述换热器(307)的进风口处设置有网罩,所述热风腔(1014)的进风口处设置有空气滤芯(308)。
5.根据权利要求1所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述加湿排湿装置包括蓄水箱(401)、除垢过滤器(402)、进水管(403)、加湿水箱(404)、浮球阀(405)、超声波雾化模块(406)、吹雾风机(407)、水雾加热器(408)、出雾管道(409)、电动排湿阀(410)和排湿风机(411);
所述蓄水箱(401)设置于箱体的背面,所述加湿水箱(404)设置于箱体外部,蓄水箱(401)与加湿水箱(404)之间通过进水管(403)连通,进水管(403)上设置有除垢过滤器(402);所述加湿水箱(404)内部安装有浮球阀(405)、超声波雾化模块(406)和吹雾风机(407),浮球阀(405)安装在进水管(403)的出口处,超声波雾化模块(406)设置于加湿水箱(404)底部,由驱动板和若干个可单独控制的雾化片组成,吹雾风机(407)设置于加湿水箱(404)一侧壁的上部;与吹雾风机(407)相对的加湿水箱(404)另一侧壁上设置有出雾口,出雾口通过出雾管道(409)与干燥室(101)的送风腔连通,水雾加热器(408)安装在出雾管道(409)上;电动排湿阀(410)安装在干燥室(101)的上部,其外侧连接排湿风机(411)。
6.根据权利要求5所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述加湿排湿装置还包括扰流风机(412),扰流风机(412)设置于干燥室(101)的送风腔处。
7.根据权利要求1或5所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥装置,其特征是:所述自动控制装置包括控制器(501)、两个温度传感器(502)、温湿度传感器(503)和电容传感器(504);
所述两个温度传感器(502)分别设置于热风腔(1014)和出雾管道(409)中,温湿度传感器(503)设置于干燥室(101)中,电容传感器(504)设置于中药材中;两个温度传感器(502)、温湿度传感器(503)和电容传感器(504)与控制器(501)电连接。
8.一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,其特征是:所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:使褐变类中药材内部快速升温,使其快速失水,以保证褐变类中药材品质,尤其是外观品质不变;
(Ⅱ)成分转化阶段:使褐变类中药材在温湿度环境胁迫条件下发生化学反应,使得褐变类中药材进一步脱水,并伴随表面颜色褐化,内部标志性成分完成转化积累;
(Ⅲ)终了干燥阶段:在完成成分转化后,褐变类中药材进一步干燥,达到药典规定的含水率。
9.根据权利要求8所述的一种基于温湿度精准控制的褐变类中药材干燥方法,其特征是:所述干燥方法的步骤如下:
(Ⅰ)预干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在40-50℃之间,干燥湿度控制在40-50%之间;
(Ⅱ)成分转化阶段:褐变类中药材成分转化温度控制在60-80℃之间,成分转化湿度控制在60-80%之间;
(Ⅲ)终了干燥阶段:褐变类中药材干燥温度控制在50-60℃之间,干燥湿度模式采用排湿模式。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN115077216A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 中国农业大学 | 一种皱皮木瓜加工装置与方法 |
CN116235803A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-09 | 安徽瑞格电子科技有限公司 | 一种箱体式孵化装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192464A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 木材の人工乾燥方法及びシステム |
CN204787760U (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-18 | 湖州师范学院 | 一种木材含水率检测与控制装置 |
CN205228025U (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-11 | 湖南三协智能科技有限责任公司 | 一种黑茶发花干燥装置 |
CN106907902A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-30 | 桂林医学院 | 一种药材热风干燥装置 |
CN106963786A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-21 | 杭州华东医药集团贵州中药发展有限公司 | 中药材的干燥加工方法 |
-
2022
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007192464A (ja) * | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Mayekawa Mfg Co Ltd | 木材の人工乾燥方法及びシステム |
CN204787760U (zh) * | 2015-06-12 | 2015-11-18 | 湖州师范学院 | 一种木材含水率检测与控制装置 |
CN205228025U (zh) * | 2015-12-07 | 2016-05-11 | 湖南三协智能科技有限责任公司 | 一种黑茶发花干燥装置 |
CN106907902A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-30 | 桂林医学院 | 一种药材热风干燥装置 |
CN106963786A (zh) * | 2017-05-02 | 2017-07-21 | 杭州华东医药集团贵州中药发展有限公司 | 中药材的干燥加工方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115077216A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 中国农业大学 | 一种皱皮木瓜加工装置与方法 |
CN116235803A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-09 | 安徽瑞格电子科技有限公司 | 一种箱体式孵化装置 |
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