CN107927854A - 一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱；转轮除湿机包括除湿转轮，除湿转轮上设置有除湿区和再生区，除湿区和再生区通过挡板隔开；除湿区的进气口与处理风机连接，除湿区的出气口与温室型太阳能干燥箱的进风口连接，温室型太阳能干燥箱的出风口与处理风机连接；再生区的进气口处连接有一再生风机，再生区与再生风机之间设置有加热器，再生区上还设置有出气口。本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统通过转轮除湿机吸附式低温干燥，减小果蔬干燥制品的物理化学性质变化，减小营养损失；采用太阳能集热器对再生风以及干燥箱进行加热，降低能耗。

Description

一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统

技术领域

本发明涉及果蔬干燥技术领域，特别是涉及一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统。

背景技术

果蔬干燥加工始于18世纪的英国。目前，果蔬脱水的常规方法主要有以下几种，一是常压热风干燥，是以热空气作为干燥介质，将热量传递给干燥器中的物料，同时将物料表面水分带走的干燥方法。目前它的研究己经比较深入，法国的Yves Jannot等人测定了生姜在40～60℃的热空气中的干燥特性曲线，浙江农业大学王俊等对食用菌的热风干燥特性及其对品质的影响进行了深入研究；二是冷冻真空干燥，其原理是物质水分在冻结状态下由冰直接升华为水蒸汽，实现干燥的目的，吉林大学生物与农业工程学院尹丽妍、于辅超等人对谷物低温真空干燥的机理进行了深入探讨；三是微波干燥，利用在强大的微波场中果蔬内的极性分子发生剧烈运动彼此高速碰撞，产生大量摩擦热使温度迅速上升以脱除水分，四川农业大学张黎骅、张芳、赵超等人通过试验研究提出了花椒微波干燥数学模型；四是远红外线干燥，是利用远红外辐射元件发出的远红外线被物料吸收直接转变成热能而实现干燥的方法。

上述干燥方式都是以煤、电作为动力，对易挥发的维生素等热敏性营养物质及风味物质破坏较大；冷冻干燥、微波真空干燥虽能克服上述缺点，但设备投资大，能耗高、批处理量少，生产成本高，一般的果蔬加工企业很难承受。

低温吸附式除湿干燥是一种新型的生物脱水干燥技术。该技术将吸附式气体净化技术创造性的应用在干燥领域，以传质推动力为主，达到了高效、节能和优质的干燥效果。80年代，国外开始使用吸附式除湿系统干燥果蔬，可研究尚不够成熟。

因此，提供一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，以解决现有技术所存在的上述缺点，成为现在亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，以解决上述现有技术存在的问题，在不损害物料营养成分的前提下，提高杀菌性能，并且降低干燥系统能耗。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱；所述转轮除湿机包括除湿转轮，所述除湿转轮上设置有除湿区和再生区，所述除湿区和再生区通过挡板隔开；所述除湿区的进气口与所述处理风机连接，所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口连接，所述温室型太阳能干燥箱的出风口与所述处理风机连接；所述再生区的进气口处连接有一再生风机，所述再生区与所述再生风机之间设置有加热器，所述再生区上还设置有出气口。

优选的，所述除湿转轮的基体由波纹状的基材制成，所述基体上均布有吸附剂。

优选的，所述除湿转轮上设置有蜂窝状通道。

优选的，所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口之间还设置有过滤器。

优选的，所述加热器为太阳能集热器。

优选的，所述再生区的出气口还连接有一热回收装置，所述热回收装置还与所述再生风机的进风口连接。

优选的，所述温室型太阳能干燥箱内设置有暖气片，所述暖气片通过一太阳能集热器供热。

优选的，还包括数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集器、风速计、温度传感器和湿度传感器，所述风速计、温度传感器和湿度传感器均设置于所述温室型太阳能干燥箱内，并与所述数据采集器连接，所述数据采集器还与一微型计算机连接。

优选的，所述温室型太阳能干燥箱内还设置有电子天平，所述电子天平通过天平连线与所述微型计算机连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

1、采用转轮除湿机吸附式低温干燥，减小果蔬干燥制品的物理化学性质变化，减小营养损失；

2、温室型太阳能干燥箱出风口与处理风机连接，处理风通过处理风机循环流动,保持物料的风味，处理风比外界空气相对湿度低，减小除湿转轮的工作强度；

3、再生风采用太阳能集热器进行加热，温室型太阳能干燥箱内暖气片也通过一太阳能集热器供热，降低能耗；增设热回收装置,预热再生风，进一步降低干燥系统的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统的结构示意图；

图2为除湿转轮的结构示意图；

具体实施方式

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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种低温吸附干燥系统，以解决现有技术存在的问题，在不损害物料营养成分的前提下，提高杀菌性能，并且降低干燥系统能耗。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，如图1所示，包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱。转轮除湿机包括除湿转轮，如图2所示，除湿转轮上设置有处理风流动通道，流动通道通过挡板分为除湿区和再生区，除湿区和再生区沿除湿转轮两侧周向分隔开，除湿区和再生区的面积比为3:1。除湿区的进气口与处理风机连接，除湿区的出气口与温室型太阳能干燥箱的进风口连接，处理风经过除湿转轮的除湿后，进入温室型太阳能干燥箱内，对果蔬进行干燥；温室型太阳能干燥箱的出风口与处理风机的进风口连接，处理风通过处理风机循环流动。再生区的进气口处连接有一再生风机，再生区与再生风机之间设置有加热器，再生区上还设置有出气口，再生风经过再生风机的进风口进入到再生风机内，由出风口排出，经加热器加热后，进入再生区内进行工作。

除湿转轮的基体由波纹状的基材制成，基材由特殊耐热合成材料制成，基体上均布有吸附剂，吸附剂均布在基体上形成一个巨大的吸湿表面，其面积可达3000m²/m³。处理风通过除湿区后水分被吸附剂吸附,相对湿度降低；再生风先经加热器加热,然后进入再生区将吸附剂中的水分解吸出来并带走,从而恢复吸附剂的吸附能力。除湿转轮连接有动力系统，实现转动，转速5～8r/h，当除湿转轮转动时,除湿区内除湿转轮上的吸附剂吸水后，转到再生区进行解吸，恢复吸附能力；再生区的吸附剂恢复吸附能力后，再转到除湿区进行吸附除湿，吸附剂便依次经过吸附/解吸过程，实现连续的除湿和再生过程。

除湿转轮上设置有细小的蜂窝状通道，具有过滤作用，当空气通过蜂窝状通道时，空气中的细小颗粒接触或者接近通道壁时，被吸附过滤。基体上均布的吸附剂采用氯化锂，氯化锂在吸附空气中水分的同时，其作为高效杀菌剂，能够杀死空气中90％以上的有害细菌，提高杀菌能力，避免有害细菌进入温室型太阳能干燥箱内。除湿区的出气口与温室型太阳能干燥箱的进风口之间还设置有过滤器，过滤器采用超细玻璃纤维纸，能够对微生物进行有效过滤，经检测，其过滤效果达到99％。

加热器为太阳能集热器，采用太阳能进行加热，降低了能源消耗，节约资源；温室型太阳能干燥箱内设置有暖气片对果蔬制品进行干燥，暖气片通过一太阳能集热器供热，同样降低了能源消耗。再生区的出气口还连接有一热回收装置，热回收装置还与再生风机的进口连接，热回收装置一般采用板式热回收器，收集再生区出气口热空气的热量，用于对再生风进行预热，进一步降低干燥系统的能耗。

本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统还包括数据采集系统，数据采集系统包括数据采集器、风速计、温度传感器和湿度传感器，风速计、温度传感器和湿度传感器均设置于温室型太阳能干燥箱内，并与数据采集器连接，用于测量温室型太阳能干燥箱内的风速、温度和湿度；温室型太阳能干燥箱内还设置有摄像头，用于收集图像，并传递给数据采集器；数据采集器还与一微型计算机连接，将采集的数据传输给微型计算机进行记录处理。温室型太阳能干燥箱内还设置有电子天平，能够测量温室型太阳能干燥箱内物品重量变化，电子天平通过天平连线与微型计算机连接。温室型太阳能干燥箱的进风口和出风口处均设置有温度传感器和湿度传感器，用于检测温室型太阳能干燥箱内温度和湿度变化。

本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统干燥流程如下；

处理风经过处理风机进入除湿转轮的除湿区，通过处理风机进口处设置的调节阀调节风速，然后通过除湿转轮除湿,露点温度达-10℃以下；然后通过由超细玻璃纤维纸制成的过滤器,对微生物进行过滤后，处理风以一定风速(由处理风机进口调节阀调节)进入温室型太阳能干燥箱干燥物料，还通过温室型太阳能干燥箱中的暖气片对物料进行干燥；然后通过处理风机使处理风进行循环流动,保持物料的风味。另外,从温室型太阳能干燥箱出来的处理风比外界空气相对湿度低,所以循环也可减小除湿轮的工作强度。

再生过程为：再生风经再生风机进入系统，并通过再生风机出风口的调节阀调节风速，经过加热器加热温度达到80～90℃后,进入再生区，对再生区内的吸附剂进行解吸后排出，温度为50～60℃，热回收装置收集再生区出气口的热空气的热量，用于对再生风进行预热，充分利用热能，降低干燥系统的能耗。

采用本发明果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统对果蔬制品干燥时，优选对苹果片进行干燥时，首先开启转轮除湿机，并依次开启再生风机和太阳能集热器，进行除湿转轮预解吸处理(根据环境湿度稍微调整)；打开处理风机，抽入干燥介质即处理风，调节风速至设定值。然后，开启加热器，调整风温至设定值，并保持稳定；开加湿器，控制干燥介质相对湿度至设定值；开启电子天平，调零，打开数据采集程序，设置记录格式，记录数据。将干燥室温度预热到50℃，将干燥室相对湿度降低到4％-50％。设备参数设置：处理风温度30℃，风速1.86m/s，风量300m³/h，相对湿度6％；再生风温度115℃，风量100m³/h。将待干燥的苹果片均匀平铺在干燥室网盘上，放入干燥室脱水,经过约48小时的吸附脱水后，苹果片含水量即可达到10～15％，达到国家标准要求的含水量。

本发明采用太阳能集热器辅助低温吸附式干燥工艺，在不损害物料营养成分的前提下，较好的减小了果蔬干燥过程中的大量能耗；与传统热风干燥相比，节能率为69.2％，每生产1t脱水苹果片，可节约标煤4.52t，同时可减少排放二氧化硫54.24kg、二氧化碳6.78t、烟尘67.8kg和灰渣1175kg，每生产1t苹果干节约4142元。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：包括转轮除湿机和温室型太阳能干燥箱；所述转轮除湿机包括除湿转轮，所述除湿转轮上设置有除湿区和再生区，所述除湿区和再生区通过挡板隔开；所述除湿区的进气口与所述处理风机连接，所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口连接，所述温室型太阳能干燥箱的出风口与所述处理风机连接；所述再生区的进气口处连接有一再生风机，所述再生区与所述再生风机之间设置有加热器，所述再生区上还设置有出气口。

2.根据权利要求1所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述除湿转轮的基体由波纹状的基材制成，所述基体上均布有吸附剂。

3.根据权利要求1或2所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述除湿转轮上设置有蜂窝状通道。

4.根据权利要求1所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述除湿区的出气口与所述温室型太阳能干燥箱的进风口之间还设置有过滤器。

5.根据权利要求1所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述加热器为太阳能集热器。

6.根据权利要求1或5所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述再生区的出气口还连接有一热回收装置，所述热回收装置还与所述再生风机的进风口连接。

7.根据权利要求1所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述温室型太阳能干燥箱内设置有暖气片，所述暖气片通过一太阳能集热器供热。

8.根据权利要求1所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：还包括数据采集系统，所述数据采集系统包括数据采集器、风速计、温度传感器和湿度传感器，所述风速计、温度传感器和湿度传感器均设置于所述温室型太阳能干燥箱内，并与所述数据采集器连接，所述数据采集器还与一微型计算机连接。

9.根据权利要求8所述的果蔬制品太阳能低温吸附干燥系统，其特征在于：所述温室型太阳能干燥箱内还设置有电子天平，所述电子天平通过天平连线与所述微型计算机连接。