CN108056487A - 一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，包括控制系统、热风装置、风管、电机、干燥腔、筛网、超声波装置，控制系统与热风装置、电机、超声波装置电连接，热风装置通过风管与干燥腔连接，筛网设于风管与干燥腔之间，电机与干燥腔连接，超声波装置包括超声波发生器、用于传递超声波能量的超声波振子，超声波振子设有若干个，超声波振子与干燥腔贴合连接。该装置采用接触式超声波加载方式，降低超声波能量衰减，提高超声波能量利用率，进而提高干燥过程中的传热、传质效率，缩短干燥时间，降低干燥能耗，提高干燥产品质量，实现龙眼优质、高效、节能干燥。

Description

一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置
技术领域
本发明属于农产品加工技术领域，具体涉及一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置。
背景技术
传统龙眼干燥方法主要有日晒法、火焙法和热风干燥法。然而这些方法存在的主要问题： 1）干燥温度高；2）能耗高；3）效率低；同时，长时间的高温干燥，导致干燥产品的色泽、质构和营养成分等都会遭到不同程度的损害，4）干燥品质差异大。而现有采用热泵干燥、微波干燥、真空冷冻干燥、微波联合热风干燥和过热蒸汽与热风组合干燥等，虽然有一定的改善效果，但现有干燥方式要么设备成本较高、要么批量处理难度较大，总体上在高效、优质、降耗、环保、安全等方面仍有提升空间。
由于超声波作为一种物理能量机械波，具有改变物料组织结构和明显加快水分运动而不致使物料温度升高的功能，近年来在农产品干燥领域应用日益增多，但基本都是采用气介式超声波加载方式，且在龙眼干燥方面没有相关的应用，同时，气介式超声波存在能量衰减的问题。
发明内容
本发明为解决上述存在的技术缺陷，提供一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，该装置采用接触式超声波加载方式，降低超声波能量衰减，提高超声波能量利用率，进而提高干燥过程中的传热、传质效率，缩短干燥时间，降低干燥能耗，提高干燥产品质量，实现龙眼优质、高效、节能干燥。
本发明的技术方案是；一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，其中，包括控制系统、热风装置、风管、电机、干燥腔、筛网、超声波装置，所述控制系统与热风装置、电机、超声波装置电连接，所述热风装置通过风管与干燥腔连接，所述筛网设于风管与干燥腔之间，所述电机与干燥腔连接，所述超声波装置包括超声波发生器、用于传递超声波能量的超声波振子，所述超声波振子设有若干个，所述超声波振子与干燥腔贴合连接。
热风由热风装置提供，热风经过风管进入干燥腔，干燥腔内放置龙眼在筛网上，电机推动干燥腔的活动板运动，实现对龙眼施加静压力，同时在干燥腔上贴合安装有超声波振子，干燥装置的超声波能量由超声波发生器提供，并由超声波振子通过干燥腔传递到龙眼中，实现接触式超声波加载，整个干燥过程由控制系统进行控制。
进一步，超声波振子对称贴合在干燥腔的四周，增大超声波能量的覆盖范围，使干燥腔内龙眼干燥均匀、优质、高效。
进一步，该干燥龙眼的装置还设有压力传感器，压力传感器设置在活动板上。在进行龙眼干燥前，控制系统控制电机对干燥腔内的龙眼施加合适的静压力，通过压力传感器测量干燥腔内的压力值，并与设定压力值进行对比，反馈回控制系统，最终使压力值达到设定值，有利于增强超声波加载效果，进而提高干燥效率。
进一步，热风装置包括风机、电加热器，所述风机通过电加热器与风管连接，所述风机设有用于调节风机流量的变频器、用于监控流量的流量计，所述电加热器设有温控器、温度传感器，所述温度传感器设于风管内。热风由风机和电加热器联合提供，通过变频器调节风机流量，流量由流量计监控，温度传感器在风管内监测热风温度并反馈回温控器进行调控，整个过程由控制系统根据龙眼干燥工艺需求，发送指令给变频器和温控器，调整风机流量和热风温度，实现龙眼干燥优质、高效。
本发明的有益效果是；本设计提出一种超声波辅助热风干燥龙眼的新工艺技术，采用接触式超声波加载方式，降低超声波能量衰减，提高超声波能量利用率，进而提高干燥过程中的传热、传质效率，缩短干燥时间，降低干燥能耗，提高干燥产品质量，实现龙眼优质、高效、节能干燥。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是干燥腔的结构示意图。
图3是控制系统的流程图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1—图3所示，一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，该装置包括控制系统1、温度传感器14、电加热器10、风机9、变频器11、流量计12、温控器13、电机3、超声波发生器6、干燥腔4、超声波振子7、压力传感器8、风管2和筛网5。热风由风机9和电加热器10联合提供，控制系统1通过变频器11调节风机9的流量，流量由流量计12监控，温度由温度传感器14反馈回温控器13，控制系统1对温控器13进行调控，热风经过风管2进入干燥腔4，干燥腔4内的筛网5放置龙眼，干燥腔4由两个固定板42、两个活动板41组成中空的正方体结构，两个活动板41、固定板42相互对应设置，其中一个活动板41与电机3连接，压力传感器8安装在另一个活动板41上，由电机3推动其中一个活动板41运动，实现对龙眼施加静压力，使龙眼受力挤压另一个活动板41，使该活动板41挤压压力传感器8，进而使压力传感器8测得此时干燥腔4内的压力值，同时在干燥腔4各板上安装有超声波振子7，干燥装置的超声波能量由超声波发生器6提供，并由超声波振子7通过干燥腔4传递到龙眼中，实现接触式超声波加载，整个干燥过程由控制系统1进行控制。
干燥的工艺流程如下；
1）通过控制系统1设置超声波功率与频率、热风温度、风机频率、干燥间歇比、静压力等参数；
2）设置好参数后，启动电机3，通过压力传感器8反馈电机3施加的静压力值是否达到设定值；
3）静压力值达到设定值，启动风机9和电加热器10产生热风，同时启动超声波发生器6；
4）根据不同干燥阶段龙眼的工艺需求，控制系统1发送指令给变频器11和温控器13，由变频器11和温控器13调节风机流量和热风温度，使风机9的流量和电加热器10产生的热风温度达到最佳效果，确保龙眼干燥优质、高效。
为保证龙眼干燥品质，根据龙眼物理物性，热风温度范围为30-60℃，超声波功率和频率分别为100-400W和20-40Hz，风机9风量由变频器11调整，静压力值为10-60N，设定间歇时间为1h，连续干燥时间由不同干燥阶段的干燥间歇比确定，超声波前处理时间依据不同干燥阶段设定，在每次间歇时间内，将干燥腔4内的龙眼均匀翻动，保证干燥均匀，重复上述工艺，干燥直至龙眼达到安全水分。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，其特征在于，包括控制系统（1）、热风装置、风管（2）、电机（3）、干燥腔（4）、筛网（5）、超声波装置，所述控制系统（1）与热风装置、电机（3）、超声波装置电连接，所述热风装置通过风管（2）与干燥腔（4）连接，所述筛网（5）设于风管（2）与干燥腔（4）之间，所述干燥腔（4）包括活动板（41）、固定板（42），所述电机（3）与活动板（41）连接，所述超声波装置包括超声波发生器（6）、用于传递超声波能量的超声波振子（7），所述超声波振子（7）设有若干个，所述超声波振子（7）与干燥腔（4）贴合连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，其特征在于，所述超声波振子（7）对称贴合在干燥腔（4）的四周。
3.根据权利要求1所述的一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，其特征在于，还设有压力传感器（8），所述压力传感器（8）设置在活动板（41）上。
4.根据权利要求1所述的一种超声波辅助热风干燥龙眼的装置，其特征在于，所述热风装置包括风机（9）、电加热器（10），所述风机（9）通过电加热器（10）与风管（2）连接，所述风机（9）设有用于调节风机流量的变频器（11）、用于监控流量的流量计（12），所述电加热器（10）设有温控器（13）、温度传感器（14），所述温度传感器（14）设于风管（2）内。
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