CN108088194B - 一种农用真空脱水设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种农用真空脱水设备，包括一罐体、一真空泵组、一传感器组、一加热器以及一控制器，所述罐体内设置所述传感器组和加热器，所述传感器组和加热器均连接至所述控制器，所述真空泵组与所述罐体连接，将罐体内的气体抽出。本发明具有如下有益效果：集成检测、脱水干燥、杀菌和杀虫于一体；低压低温脱水避免破坏粮食和经济作物的营养成分，对于种子能避免高温破坏种胚，提高发芽率，满足农户、粮站、消费者的需求；脱水效率高，且集成化处理过程能降低能源资源的浪费。

Description

一种农用真空脱水设备
技术领域
本发明涉及一种农用真空脱水设备，属于农业机械技术领域。
背景技术
粮食收获后都必须经过晾晒去除多余水分，由于土地资源的紧缺以及粮食和经济作物的产量增大，如何高效、快速、零损伤的给粮食和经济作物进行脱水处理，是当前我国农业现代化发展的迫切需求。
而目前市场上能够找到的粮食烘干设备体积庞大，效率低下，普及率和前景十分让人失望，同时这些采用高温烘干的设备也会对粮食造成一些破坏，如高温会损伤粮食和经济作物里的胚组织，并且此类粮食烘干设备存在着能耗高、污染大等特点。
公告号为CN205093552U，公告日为2016.3.23的专利《一种脱水果蔬的节能型组合干燥装置 》采用先真空低温升华干燥、后热风干燥的组合方式，实现脱水干燥。首先利用制冷器降低干燥仓的温度，再结合真空泵对物料进行真空冷冻，在真空和低温条件下将物料中游离水分以冰晶形式升华去除，然后关闭真空泵，开启热风干燥系统，让物料在一定风速和一定温度的热风作用下干燥。该技术方案虽然也用到真空泵，但其与本发明利用真空泵实现低压低温加热将水分汽化的原理有着本质不同。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种农用真空脱水设备，通过对一个密封罐进行抽真空和低温加热处理，使粮食和经济作物中的水分蒸发并被排出密封罐，实现粮食和农业经济作物的脱水干燥处理，不仅大大提高效率，降低能源浪费和扬尘污染，同时避免高温处理对粮食和农业经济作物造成损害。
本发明的技术方案如下：
一种农用真空脱水设备，包括一罐体、一真空泵组、一传感器组、一加热器以及一控制器，所述罐体内设置所述传感器组和加热器，所述传感器组和加热器均连接至所述控制器，所述真空泵组与所述罐体连接，将罐体内的气体抽出。
更优地，所述传感器组包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、粉尘传感器的一种或多种
更优地，所述农用真空脱水设备还包括一用于支撑所述罐体的支架和一设置于所述罐体外底部的真空泵室，所述真空泵组包括复数个活塞式真空泵和一涡轮真空泵；
更优地，所述罐体的开口设置一密封盖，所述密封盖与所述支架转动连接，所述罐体内还设置有一中空的集成探杆，所述集成探杆的上开设有抽气孔，所述集成探杆一端封闭，另一端为开口端且穿过所述罐体底部并插入所述支架内，所述集成探杆与所述罐体底部通过密封轴承固定；所述集成探杆上设有所述传感器组和加热器；
更优地，所述支架内设置一抽气管道，所述抽气管道的一端与所述集成探杆的开口端连接，另一端连接所述涡轮真空泵的进气口，所述涡轮真空泵设置于所述支架上；
更优地，所述真空泵室内设置复数个活塞式真空泵，各所述活塞式真空泵固定于所述罐体底部且其进气口与所述罐体底部相通，各所述活塞式真空泵的伸缩杆上均固定一第一导轮组，各第一导轮组均与一环形轨道滑动连接，所述环形轨道固定于所述支架上，所述环形轨道的中心与所述罐的轴心不重合；所述活塞式真空泵工作时，通过所述伸缩杆的伸缩与所述第一导轮组在所述环形轨道上滑动，从而带动所述罐体转动。
更优地，所述集成探杆的封闭端设置所述传感器组，所述集成探杆两端部的侧壁上开设复数个所述抽气孔，所述集成探杆内部中间设有两循环扇、一紫外线消毒管和所述加热器，所述两循环扇分别设于所述紫外线消毒管和所述加热器的两端，与所述紫外线消毒管和加热器对应位置的集成探杆的侧壁为透明侧壁，所述紫外线消毒管和循环扇均连接所述控制器。
更优地，所述抽气管道通过一泄压阀连接所述涡轮真空泵的进气口。
更优地，所述罐体内还设有搅拌板，所述搅拌板分别与所述罐体内壁、罐体内底面以及所述集成探杆固定在一起，所述搅拌板镂空。
更优地，所述罐体内靠近罐口部还设置引导板，所述罐体内粮食作物在罐体转动和引导板的作用下快速排出。
更优地，所述支架还包括一支撑圈，所述支撑圈套设于所述罐体前部；所述支撑圈固定于所述支架上；所述支撑圈的内壁上开设复数个与第二导轮相匹配的凹槽，所述第二导轮与所述凹槽一一对应设置，所述第二导轮通过导轮轴和导轮轴承固定于所述凹槽内，所述第二导轮部分露出所述凹槽，所述第二导轮的露出部分与所述罐体外壁相接触，所述第二导轮随着罐体的转动而转动。
更优地，所述支架中部设置两驱动齿轮，所述两驱动齿轮均通过轴与轴承固定于一连接板上，所述连接板的两端固定在所述支架上，所述两驱动齿轮与所述活塞式真空泵同步驱动所述罐体转动，所述两驱动齿轮通过外部动力带动。
更优地，所述罐体设于运输车底盘上时，所述农用真空脱水设备还包括一支架轴，所述支架轴穿过所述支架，所述支架轴与液压千斤顶连接，通过所述液压千斤顶和支架轴，使罐体的开口向下倾斜，方便罐体内的粮食排出干净。
本发明具有如下有益效果：
1、集成检测、脱水干燥、杀菌和杀虫于一体；
2、低压低温脱水避免破坏粮食和经济作物的营养成分，对于种子能避免高温破坏种胚，提高发芽率，满足农户、粮站、消费者的需求；
3、脱水效率高，且集成化处理过程能降低能源资源的浪费。
附图说明
图1为本发明一种农用真空脱水设备的控制原理图；
图2为本发明一种农用真空脱水设备的结构示意图；
图3为本发明一种农用真空脱水设备的集成探杆结构示意图；
图4为图3中D-D处剖视图；
图5为图3中E-E处剖视图；
图6为图2中A-A处剖视图；
图7为图2中B-B处剖视图；
图8为图2中C-C处剖视图。
图中附图标记表示为：
10、罐体；101、罐体的开口； 11、集成探杆；111、抽气孔；12、密封轴承；13、传感器组； 14、加热器；15、紫外线消毒管；16、搅拌板；17、引导板；18、密封盖；19、循环扇；200、真空泵组；20、真空泵室； 21、活塞式真空泵；22、第一导轮组；23、环形轨道；24、涡轮真空泵；25、泄压阀；30、支架；31、抽气管道；33、支撑圈；331、凹槽；332、第二导轮；333、导轮轴；334、导轮轴承；34、驱动齿轮；35、连接板；36、支架轴；37、转动轴；40、控制器；50、调控中心。
具体实施方式
下面结合附图图1至图8和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一：
请参阅图1，一种农用真空脱水设备，包括一罐体10、一真空泵组200、一传感器组13、一加热器14以及一控制器40，所述罐体10内设置所述传感器组13和加热器14，所述传感器组13和加热器14均连接至所述控制器40，所述真空泵组200与所述罐体10连接，将罐体10内的气体抽出。所述控制器40还可以通过网络与调控中心50连接，实现远程调控。
本实施例的工作原理是：工作时，罐体10处于密封状态，通过真空泵组200将罐体10内的气体抽出，直至无法抽出空气，即罐体10内的气压达到平衡点，进而通过传感器组13对罐体10内的粮食进行初步检测，可以通过传感器组13获得粮食含水量以及罐体10内的湿度、温度、粉尘密度以及气压等，将数据传输至控制器40，由控制器40控制加热器14和真空泵组200工作，由于罐体10内的气压降低，因此水的沸点也随之降低，从而实现低压低温条件下对粮食进行脱水，避免高温处理对对粮食造成破坏。加热后，粮食中的水分汽化，水蒸气通过真空泵组200排出罐体10。因此，本发明集检测、低压低温脱水干燥于一体，不仅避免破坏粮食营养成分和粮食种胚，同时还提高了脱水效率，降低能源资源的浪费。
实施例二：
本实施例二较实施例一的主要区别在于：本实施例中，真空泵组200抽气的同时，还能够通过真空泵组200带动罐体10转动，使罐内粮食充分搅拌，避免局部加热，提高脱水效率和脱水后粮食品质，具体地：
请参阅图2至图8，所述农用真空脱水设备，还包括一用于支撑所述罐体10的支架30和一设置于所述罐体10外底部的真空泵室20，所述真空泵组200包括复数个活塞式真空泵21(图6中显示六个)和一涡轮真空泵24；
所述罐体10的开口101设置一密封盖18，所述密封盖18与所述支架30转动连接，一般地，所述密封盖18的把手与一转动轴37的一端套接，套接后把手和转动轴37之间可以360°转动，所述转动轴37的另一端与所述支架30转动连接；重点请参阅图3至图5，所述罐体10内还设置有一中空的集成探杆11，所述集成探杆11的上开设有抽气孔111，所述集成探杆11一端封闭，另一端为开口端且穿过所述罐体10底部并插入所述支架30内，所述集成探杆11与所述罐体10底部通过密封轴承12固定；所述集成探杆11上设有所述传感器组13和加热器14；所述传感器组13包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、粉尘传感器的一种或多种，除此之外，还可以根据需要检测的项目设置相应的传感器。较佳地，所述集成探杆11的封闭端设置所述传感器组13，所述集成探杆11两端部的侧壁上开设复数个所述抽气孔111，所述集成探杆11内部中间设有两循环扇19、一紫外线消毒管15和所述加热器14，所述两循环扇19分别设于所述紫外线消毒管15和所述加热器14的两端，与所述紫外线消毒管15和加热器14对应位置的集成探杆11的侧壁为透明侧壁（图3中显示一半侧壁为透明层，用网格表示），用于透射光线，所述紫外线消毒管15和循环扇19均连接所述控制器40，通过紫外线消毒管15对粮食进行杀菌、杀虫；
所述支架30内设置一抽气管道31，所述抽气管道31的一端与所述集成探杆11的开口端连接，另一端连接所述涡轮真空泵24的进气口，所述涡轮真空泵24设置于所述支架30上；干燥过程结束后，为了使罐体10内外压力平衡，避免发生危险，可以采用一种简单的方式——设置一泄压阀25解决内外压力不平衡问题，具体地，所述抽气管道31通过一泄压阀25连接所述涡轮真空泵24的进气口，干燥结束后，打开泄压阀25，当内外压力平衡后，再打开密封盖18。
请参阅图6，所述真空泵室20内设置复数个活塞式真空泵21，各所述活塞式真空泵21固定于所述罐体10底部且其进气口与所述罐体10底部相通，各所述活塞式真空泵21的伸缩杆上均固定一第一导轮组22，各第一导轮组22均与一环形轨道23滑动连接，所述环形轨道23固定于所述支架30上，所述环形轨道23的中心与所述罐体10的轴心不重合；所述活塞式真空泵21工作时，通过所述伸缩杆的伸缩与所述第一导轮组22在所述环形轨道23上滑动，从而带动所述罐体10转动。
请参阅图2和图7，所述罐体10内还设有搅拌板16，所述搅拌板16分别与所述罐体10内壁、罐体10内底面以及所述集成探杆11固定在一起，所述搅拌板16镂空，通过搅拌板16的翻搅使每一颗粮食都能充分干燥。在本实施例中，所述搅拌板16的数量为三个。
请参阅图8，所述罐体10内靠近罐口部还设置引导板17，所述罐体10内粮食作物在罐体10转动和引导板17的作用下快速排出。
请再参阅图8，本实施例中，还可以通过设置一支撑圈33，对罐体10的前部起到支撑作用，防止罐体10移动甚至脱落。所述支撑圈33套设于所述罐体10前部；所述支撑圈33固定于所述支架30上；所述支撑圈33的内壁上开设复数个与第二导轮332相匹配的凹槽331，所述第二导轮332与所述凹槽331一一对应设置，所述第二导轮332通过导轮轴333和导轮轴承334固定于所述凹槽331内，所述第二导轮332部分露出所述凹槽331，所述第二导轮332的露出部分与所述罐体10外壁相接触，所述第二导轮332随着罐体10的转动而转动。
请参阅图7，为进一步增加罐体10转动的动力，所述支架30中部设置两驱动齿轮34，所述两驱动齿轮34均通过轴与轴承固定于一连接板35上，所述连接板35的两端固定在所述支架上30，所述两驱动齿轮34与所述活塞式真空泵21同步驱动所述罐体10转动，所述两驱动齿轮34通过外部动力带动。一般地，所述外部动力选用电机带动，当所述农用真空脱水设备设置于运输车上时，由运输车提供其转动动力。
请参阅图2，当所述罐体10设于运输车底盘上时，所述农用真空脱水设备还包括一支架轴36，所述支架轴36穿过所述支架30，所述支架轴36与液压千斤顶连接，通过所述液压千斤顶和支架轴36，使罐体10的开口101向下倾斜，方便罐体10内的粮食排出干净。本发明既可以作为模块提供给车主选择，亦或者安装在拖拽式底盘上提供粮站或农户使用。
本实施例二的工作原理是：
通过控制器40控制活塞式真空泵21和涡轮式真空泵24工作，其中涡轮式真空泵24在密封初期负责辅助排气，通过抽气管道31、集成探杆11上的抽气孔111抽出罐内空气，所述密封盖18通过气压压紧，紧密连接罐体10，当罐体10内气压达到平衡点时（涡轮式真空泵已经无法再抽出空气），涡轮式真空泵24的阀门关闭。所述活塞式真空泵21工作时，持续降低罐体10内的气压，同时排出罐体10内因加热而产生的水蒸气。由于环形轨道23的中心和罐体10轴心不重合，所述活塞式真空泵21的伸缩杆在伸缩过程中，第一导轮组22在环形轨道23滑动时，带动活塞式真空泵21联动，由于活塞式真空泵21固定在罐体10上，因此带动罐体10转动，从而翻动罐体10内的粮食，使粮食受热均匀，提高脱水效率。
通过集成探杆11上的传感器组13获得粮食含水量以及罐体10内的湿度、温度、粉尘密度以及气压等，从而更好的控制真空泵组200和加热器14的工作状态。所述控制器40根据接收到的传感器数据，控制加热器14、紫外线消毒管15以及真空泵组200的工作，例如，控制器40根据压力传感器监测罐体10内的气压，当气压等于预设的关闭阈值时，发出停止涡轮真空泵21工作的指令，并发出打开加热器14工作的指令，控制器40还可以根据湿度传感器监测的湿度值，控制活塞式真空泵21的工作状态，使罐体10内的湿度保持预设值范围内，控制器40还可以根据温度传感器监测到的温度值控制加热器14的工作状态。
本发明一种农用真空脱水设备通过涡轮真空泵24和活塞式真空泵21持续抽出密封的罐体10内的空气，创造并保持低气压环境，在低气压状态下，水的沸点随之降低，通过辐射加热或者直接加热方式将粮食中的水分汽化，再通过活塞式真空泵21将新产生的水蒸气排出罐体10。同时，本发明还利用传感器组13对罐体10进行监测，通过控制器40控制脱水全过程，脱水效率高且脱水效果好，粮食损坏度低。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种农用真空脱水设备，其特征在于：包括一罐体(10)、一真空泵组(200)、一传感器组(13)、一加热器(14)以及一控制器(40)，所述罐体(10)内设置所述传感器组(13)和加热器(14)，所述传感器组(13)和加热器(14)均连接至所述控制器(40)，所述真空泵组(200)与所述罐体(10)连接，将罐体(10)内的气体抽出；还包括一用于支撑所述罐体(10)的支架(30)和一设置于所述罐体(10)外底部的真空泵室(20)，所述真空泵组(200)包括复数个活塞式真空泵(21)和一涡轮真空泵(24)；
所述罐体(10)的开口(101)设置一密封盖(18)，所述密封盖(18)与所述支架(30)转动连接，所述罐体(10)内还设置有一中空的集成探杆(11)，所述集成探杆(11)的上开设有抽气孔(111)，所述集成探杆(11)一端封闭，另一端为开口端且穿过所述罐体(10)底部并插入所述支架(30)内，所述集成探杆(11)与所述罐体(10)底部通过密封轴承(12)固定；所述集成探杆(11)上设有所述传感器组(13)和加热器(14)；
所述支架(30)内设置一抽气管道(31)，所述抽气管道(31)的一端与所述集成探杆(11)的开口端连接，另一端连接所述涡轮真空泵(24)的进气口，所述涡轮真空泵(24)设置于所述支架(30)上；
所述真空泵室(20)内设置复数个活塞式真空泵(21)，各所述活塞式真空泵(21)固定于所述罐体(10)底部且其进气口与所述罐体(10)底部相通，各所述活塞式真空泵(21)的伸缩杆上均固定一第一导轮组(22)，各第一导轮组(22)均与一环形轨道(23)滑动连接，所述环形轨道(23)固定于所述支架(30)上，所述环形轨道(23)的中心与所述罐体(10)的轴心不重合；所述活塞式真空泵(21)工作时，通过所述伸缩杆的伸缩与所述第一导轮组(22)在所述环形轨道(23)上滑动，从而带动所述罐体(10)转动。
2.根据权利要求1所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述传感器组(13)包括温度传感器、湿度传感器、压力传感器、粉尘传感器的一种或多种。
3.根据权利要求1所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述集成探杆(11)的封闭端设置所述传感器组(13)，所述集成探杆(11)两端部的侧壁上开设复数个所述抽气孔(111)，所述集成探杆(11)内部中间设有两循环扇(19)、一紫外线消毒管(15)和所述加热器(14)，所述两循环扇(19)分别设于所述紫外线消毒管(15)和所述加热器(14)的两端，与所述紫外线消毒管(15)和加热器(14)对应位置的集成探杆(11)的侧壁为透明侧壁，所述紫外线消毒管(15)和循环扇(19)均连接所述控制器(40)。
4.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述抽气管道(31)通过一泄压阀(25)连接所述涡轮真空泵(24)的进气口。
5.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述罐体(10)内还设有搅拌板(16)，所述搅拌板(16)分别与所述罐体(10)内壁以及所述集成探杆(11)固定在一起，所述搅拌板(16)镂空。
6.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述罐体(10)内靠近罐口部还设置引导板(17)，所述罐体(10)内粮食作物在罐体(10)转动和引导板(17)的作用下快速排出。
7.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：还包括一支撑圈(33)，所述支撑圈(33)套设于所述罐体(10)前部；所述支撑圈(33)固定于所述支架(30)上；所述支撑圈(33)的内壁上开设复数个与第二导轮(332)相匹配的凹槽(331)，所述第二导轮(332)与所述凹槽(331)一一对应设置，所述第二导轮(332)通过导轮轴(333)和导轮轴承(334)固定于所述凹槽(331)内，所述第二导轮(332)部分露出所述凹槽(331)，所述第二导轮(332)的露出部分与所述罐体(10)外壁相接触，所述第二导轮(332)随着罐体(10)的转动而转动。
8.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述支架(30)中部设置两驱动齿轮(34)，所述两驱动齿轮(34)均通过轴与轴承固定于一连接板(35)上，所述连接板(35)的两端固定在所述支架上(30)，所述两驱动齿轮(34)与所述活塞式真空泵(21)同步驱动所述罐体(10)转动，所述两驱动齿轮(34)通过外部动力带动。
9.根据权利要求3所述一种农用真空脱水设备，其特征在于：所述罐体(10)设于运输车底盘上时，所述农用真空脱水设备还包括一支架轴(36)，所述支架轴(36)穿过所述支架(30)，所述支架轴(36)与液压千斤顶连接，通过所述液压千斤顶和支架轴(36)，使罐体(10)的开口(101)向下倾斜，方便罐体(10)内的粮食排出干净。
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