CN1086569C - 脱水设备 - Google Patents

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Abstract

一种排除食物产品中水分的脱水设备，其中包括微波干燥窑(2)，将食物产品输送通过微波干燥窑(2)的输送装置(3)，使空气循环通过干燥窑(2)的空气循环驱动装置(21，6)，除去要通过微波干燥窑(2)的空气中水分的冷却除湿装置(7，11)，加热要通过微波干燥窑(2)的循环空气的加热装置(12，13，14)，以致使通过微波干燥窑(2)的食物产品暴露于微波辐射和经过除湿加热空气流，因此除去食物产品中的水分。

Description

脱水设备
本发明一般涉及食物产品的脱水加工，特别是，涉及用于脱水加工的脱水设备。
脱水加工是公知的一种保护食物产品的方法。在脱水加工过程中，食物产品中的水分含量经过脱水减少，从而，使食物产品不适合于腐败的有机物的生长。根据不同的食品保护方法，依据昂贵的科学试验，已经发现，食品中营养成分的含量至少受合适的脱水量影响。此外，通过脱水加工食品，形成干燥的、具有合适脱水率的、用于输送的食物产品，例如制造的肉食品，可以大大降低这种食品的输送价格。在这种环境条件下，可以节省食物产品的重量和体积大约为70％。这必须通过冷却加工进行。在发展中国家，采用这种方法是非常重要的。
目前，常用的干燥食物产品的两种方法是：
(A)施加热量排除水分；
(B)冷却干燥食物产品。
在西方国家，利用太阳能脱水不适用于大批量生产，这是由于需要的劳动量大，而且，不便于控制产品卫生。因此，近年来，在商业中最广泛使用的脱水方法是加热炉干燥法，其一般涉及将食物产品暴露于干燥的、被加热的空气。通过将食物产品放入加热炉的腔体内，使许多食物产品干燥。在所述加热炉的腔体内，借助气体或电进行加热。在食物产品中的水分被加热，直到水分“汽化”，变为干燥食物产品。通常，这种现象在高温条件下发生，而且，其对于大气湿度和环境温度非常敏感。在脱水加工之前，与原始状态的食物产品进行脱水相比较，进行预先烹制，能够获得更受欢迎的食物产品。
冷却干燥，也称为“冻干”，首先，涉及冷冻食物产品，然后，从冷冻物中直接使冰生华，通过骤然降压，使冷冻的冰转化为汽化状态。这种食物产品的气味变化很小，产品的收缩量可以忽略不计。而且，被干燥后的产品呈多孔性材料，其容易再次形成含水率丰富的产品。
形成脱水设备的缺点包括在建厂过程中，和生产经营中需要支付过高的投资成本，特别是在采用冷冻干燥的情况下更是如此。此外，由于过量加热可能导致食物产品及其气味降级。特别是，冷冻可能导致食品组织结构的变化，这种对食物组织结构的影响通常称为“木质化”。
此外，采用加热炉干燥和冷冻干燥的脱水设备通常涉及大批量加工食物产品。而且，由于使用这种冷却设备，产生了环境浪费问题。
因此，本发明的目的是提供一种脱水设备，其至少能够克服上述存在的问题之一。
为了达到上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种用于排除食物产品中水分的脱水设备，其中包括：
(a)微波干燥窑；
(b)将食物产品输送通过微波干燥窑的输送装置；
(c)使循环空气通过微波干燥窑的循环装置；
(d)从通过微波干燥窑的循环空气中排除水分的冷却除湿装置；
(e)用于加热通过微波干燥窑的循环空气的加热装置，以使被输送通过微波干燥窑的食物产品暴露于微波辐射和流动的经过除湿的加热空气，由此使食物产品脱水。
这种脱水设备可以被容纳在壳体中，这种壳体便于输送，作为完全自包容设备。因此，在实际应用中便于安装这种脱水设备。例如，这种壳体可以具有标准的工业货运集装箱形式。
微波干燥窑可以包括干燥窑通道，可以输送食物产品通过所述干燥窑。所述干燥窑通道包括微波能量发射装置，以便使输送通过干燥窑通道的食物产品被暴露于微波能量。微波能量发射装置可以包括多个喇叭状微波发射器，所述喇叭状微波发射器沿着干燥窑的纵向间隔设置。对于各喇叭状发射器，可以设置微波反射装置。
用于输送食物产品通过干燥窑通道的输送装置包括至少一个输送带结构，所述输送带结构延伸通过干燥窑通道。输送带结构最好包括多个输送机部分。各输送机部分可以有前面的上游端，和后面的下游端，并且沿倾斜角度设置，以使输送机部分的后端高于输送机的前端。输送机部分可以被定位，以使一台输送机部分的后端位置高于相邻的下一个输送机部分的前端位置。设置的这种输送机部分具有重叠结构，以便通过输送装置运载食物产品，使食物产品从一台输送机部分上“下降”到相邻的下一台输送机部分上。输送机装置还可以包括入口端输送机，其被设置在输送机部分的上游处，以便将食物产品运载进入微波干燥窑通道内。卸料输送机被设置在输送机部件的下游处，以便将食物产品输送出微波干燥窑。入口端输送机和卸料输送机可以从收缩位置向外延伸，或者收缩进入脱水容器的壳体内。
各输送机部分可以包括支承在前、后输送机转筒上的输送带，所述输送带可以移动。所述输送带可以由多个链节形成。通过系杆可以将链节连接定位在一起，由此提供通过输送带的开口。由于输送带暴露于微波，各链节可以由双极性或低导电性能的塑料制造。系杆可以由尼龙或类似的非导电性能材料制成。各链节可以包括横向伸出物，以便增加对于输送带的扰动，并且有助于保持输送带上的食物产品。另外，输送带可以从粗距链网改变为细距链网和极细距链网，其包括聚丙烯机制网状输送带，因此能够以最好的条件适应不同的食物产品。
各输送机部分的驱动转筒可以具有金属衬，例如不锈钢，以便反射微波。微波反射盘可以被设置在各输送机部分的前、后驱动转筒之间，以便为微波发射装置的微波干燥窑腔室提供位于下面的反射部分。相应的上反射盘可以被设置在下反射盘的上方，并且至少基本上与各输送机部分下反射盘平行。所述上和下反射盘可以由金属，例如不锈钢制造。塑料盖可以被设置在下反射盘上，以便防止食物产品落入反射盘。塑料盖可以包括沿着上游端边缘向前延伸的边缘唇部，其可作为空气转向器起作用。所述边缘唇部转向器还可以包括一排尼龙伸出物，以便在输送机的链-网输送带的下侧产生配合，形成间歇扰动。也可以采用其他输送机的扰动机构。在上反射盘上也可以设置塑料盖。因此，在上下塑料盖之间提供狭窄的加工通道，经过加热除湿的空气能够从此通道与食物产品一同通过，并且使食物产品产生扰动。
此各上反射盘中，可以设置至少一个微波能量发射装置。在各上反射盘中，也可以至少设置一个微波能量转向风扇。各转向风扇可以包括金属转向叶片，其作为搅拌器，使来自喇叭状微波能量发射器的微波能量分散均匀，并且，在上、下反射盘处进行反射。
在各输送机部分中的侧面可以设置侧板。各侧板可以连接下反射盘，因此输送机部分能够提供支承输送机转筒和输送带的组件，由此形成输送单元，这种输送单元很容易从干燥窑通道内取出。为此，后驱动转筒可以由驱动轴驱动，所述驱动轴很容易与驱动转筒脱离连接，以便根据需要，取出输送机部分。
这种输送机部分的结构改善和促进了两种状态，即，食物产品暴露于微波能量，和在相邻的输送机部件之间使食物产品下落，由此在干燥窑通道内，食物产品最大限度地暴露于经过除湿加热的空气流。借助空气流转向器，可以使空气流转向，所述空气流转向器沿着下反射盘的塑料盖的前边缘设置，这种转向的空气流也可以使输送机扰动。此外，转向的空气从下落的食物产品的下方向上流动，使食物产品产生扰动，由此形成半流动性的炉床结构。因此，这就扩大了食物产品暴露于经过除湿加热的空气流的程度。此外，食物产品同时暴露于间歇的微波辐射能量，与此同时，输送食物产品，并且使其产生扰动，通过干燥窑通道。
使空气流循环通过干燥窑通道的循环空气流装置可以使至少相当一部分空气在壳体中再循环，由此获得高效率的干燥效果。为此，壳体还可以包括绝热层或热损失可以达到最小的保护壁，并且便于清洁和清洗。
空气循环装置可以包括空气循环管道和风扇，所述风扇被设置在空气管道中，以便将空气送入壳体内。被送入壳体内的空气可以通过过滤装置。风扇也可以使再循环气流通过脱水设备。
冷却除湿装置和加热装置可以被设置在循环空气流风扇的下游处的空气管道中。冷却除湿装置的蒸发绕组可以被设置在紧靠循环风扇的下游处，以便使空气冷却，从而除去空气中的水分。从冷却的空气中取出的冷凝水可以被收集在一起，从该脱水设备中取出，形成另一种产品。热交换器可以被设置在蒸发绕组的下游处，以便增加被冷却空气的热量。借助另一个设置在循环风扇的上游处的热交换器，可以供给上述热量。另一个空气交换器可以从干燥窑通道排出的空气中吸收热量和捕获油脂。这种结构有助于使脱水设备中的热损失降低到最小，并且形成“热管”结构。
冷却除湿装置的冷凝器绕组可以被设置在热交换器的下游处，从而进一步加热通过此处的空气。加热器绕组还可以被设置在冷凝器绕组的下游处，以便根据需要，在空气流循环进入干燥窑通道之前，进一步加热空气。例如，这些加热器绕组可以采用蒸汽提供热能。
食物产品的预处理区域可以被设置在入口端输送机的上方，以便在微波能量发射装置的上游处，对食物产品进行预加热，并且控制其中的细菌。通过首先使食物产品通过远红外线和紫外线辐射区，进行食物产品的预处理。
紧靠另一个热交换器或捕获器短下游处设置混合叶片，以便控制通过脱水设备的再循环空气量。所述混合叶片可以控制通过空气管道返回脱水设备的再循环空气量，以及控制排出的空气量。被排出的空气可以通过脱水设备的出口，以便从脱水设备中，以最低限度排出介质。还有一个用于冷却除湿装置的冷凝器被设置在空气排出口到上游处，。形成脱水设备的热槽。可以看到，这种热槽可以为食物产品的预热提供热量。
按照本发明的另一个方面，提供一种采用脱水设备排除食物产品中水分的方法，所述方法包括：
(a)输送食物产品通过微波干燥窑；
(b)在所述脱水设备中，除去空气中的水分，并且进行加热；
(c)使经过除湿加热的空气循环通过微波干燥窑，以便使食物产品暴露于微波发射能量，和微波干燥窑内流动的经过除湿加热的空气。
在微波干燥窑中，食物产品至少有一次下落，由此使食物产品最大限度地暴露于经过除湿加热的空气流。
所述方法还包括收集通过微波干燥窑的空气热量，并且，向微波干燥窑的上游方的空气提供收集的热量。
所述方法还包括在微波干燥窑的上游处预先加热食物产品。另外，食物产品还可以暴露于紫外线辐射，以便控制食物产品中的细菌。
单一的脱水设备可以被用于进行预定量的脱水，例如，在食物产品中保持水分含量为20～25％。如果需要比较大的脱水率，可以采一系列脱水设备，进行大量脱水，例如使食物产品中的水分保持在4～6％。
因此，本发明的脱水设备采用附加无线电频率的微波辅助冷却除湿技术，完善了工业加热炉干燥技术。本发明的脱水设备还可以设置整体封闭系统，以便避免或者具有最小的介质损失，以及保证脱水设备完全可以移动使用，并且容易被运输，容易在工作中地点进行安装。这种容易安装的特征，保证脱水设备符合安全规定。此外，不同于常规的干燥加热炉，本发明的脱水设备还可以进行连续加工，而不受产品加工规模的限制。
在食物产品通过微波干燥窑的过程中，借助微波辐射，是食物产品中的极化分子被激励，因此在食物产品中产生“感应”和“潜在”加热。接着，在产品中产生“压力差”。这些“压力差”产生“泵送”作用，使食物产品中残存的水分移动到食物产品表面，使产品表面的水分蒸发，或者借助大体积冷却的干燥空气将这些水分“带走”。同时，从食物产品中产生的微波“体积”热量可以被收集在一起，并且被用于食物产品的预热干燥，以及还可以利用从蒸发水分中取出的一定量的“潜在的”热量。
因为，在相当低的温度条件下，可以获得经过脱水的食物产品，这能够保证食物产品的特征基本不变，例如食物产品的颜色、气味、蛋白质含量和组织纹理结构，因此能够以较大的体积，提供保证基本质量的产品。
与其他常规的脱水系统相比较，本发明的脱水设备最终可以获得相当高的干燥效果，并且对于脱水，消耗较少的能量。采用本发明的干燥设备，必须消耗的能量是常规干燥设备的六分之一。增加使用微波技术加速了水分排除速率，在实际中，水分排除速率提高了3倍。
下面参照附图，描述本发明的一般的实施例，其中附图中描绘了本发明可能采取的结构。本发明还可以具有其他可能的结构，其中包括在本发明前面所述的、一般的、在附图中没有描绘的特殊结构。
图1是本发明的脱水设备的优选的结构的侧视图。
图2是图1所示脱水设备的端视图。
图3a和3b分别是本发明的脱水设备的输送装置的俯视图和侧视图。
图4和图5是表示图3a和3b所示输送装置的驱动转筒中的支承结构的详细视图。
图6～8是表示图3a和3b所示输送装置的输送带的详细视图。
图9是图1所示脱水设备的微波干燥窑和输送机驱动结构的详细侧视图。
图10是图9所示微波干燥窑的微波干燥窑腔室的详细结构的立体图。
图11是图10所示微波干燥窑腔室的剖视图。
图12和13是图1所示脱水设备的入口端的详细结构的剖视图。
图14和15是图1所示脱水设备的卸料端的详细结构的剖视图。
首先参照图1，本发明的脱水设备包括壳体1，例如，这种壳体1可为标准的冷藏ISD集装箱的形式。这种自填充式脱水设备包括微波干燥窑和输送机组件3，以便由输送机组件3将食物产品输送通过微波干燥窑，并且包括设置在壳体1的板件上的操作动力腔室95。
参照图2，微波干燥窑的构件被设置在长的干燥窑通道20内。通过循环装置向干燥窑通道20内供给经过除湿加热的空气。所述循环装置包括空气导管21，以和向空气导管21供给空气的风扇6。所述空气导管21被设置在干燥窑通道20的上方，所述空气导管21支承冷却除湿装置，以便除去通过空气导管21的空气中的湿气，并且支承加热装置，以便加热通过空气导管21的空气，这种冷却除湿装置和加热装置相结合，构成“热泵”结构。
所述冷却除湿装置为蒸汽压缩系统的形式，所属蒸汽压缩系统包括蒸发器绕组7和压缩机11，以便由压缩机11压缩该系统中的冷却剂，还包括冷凝器绕组13，以便使冷却剂冷凝。蒸发器绕组7位于风扇6的下游处，以便使通过此处的空气得到冷却和除湿。来自蒸发器绕组7的冷凝液体19可以汇聚在冷凝盘18中。冷凝液体19可以被汇聚在一起，并且作为蒸馏水出售。干燥片或空气过滤器10设置在蒸发器绕组7的下游处，以便提供最终经过过滤的空气。然后，使空气通过加热输出交换器12，向经过此处的空气提供热量。由加热输出交换器12提供的热量由加热入口交换器8汇聚，所述加热入口交换器8位于经过除湿加热的空气的排出气流处，上述气流已经通过了微波干燥窑的通道20。这种结构通过减少脱水设备中的热损失，改善了整个脱水过程中的热能效率，并且采用了热泵结构。加热入口交换器绕组8的另一个作用是作为排出冷凝剂油脂的汇聚器，以便在清洁设备时容易取出冷凝剂油脂。
冷凝器绕组13位于加热输出交换器12的下游处，以便向经过此处的空气进一步提供热量。最后，加热器绕组14可以被设置在冷凝器绕组13的下游处，以便进入微波干燥窑2循环之前在除湿的空气中最后提供热量。例如，从外部能源向加热器绕组14提供气流，以便向空气提供必需的热量。也可以考虑设置其他加热机构。
为了进一步最大限度的提高脱水设备的能量效率，至少一部分经过加热除湿的空气能够循环经过空气导管21。可调整的混合挡风板9设置在加热入口交换器8的下游处，并且由挡风板9控制部分循环空气返回风扇6，或者使部分空气从排出管道23排出。借助冷凝器加热槽16能够排出来自蒸汽压缩系统中任何过剩的热量，所述冷凝器加热槽16设置在排出管道23中。借助风扇6，通过入口管道22，也可以吸入新鲜空气，在入口管道22的上端设有入口空气过滤器17。
输送机组件3包括入口端输送机4和卸料端输送机5。在入口端输送机4和卸料端输送机5之间设有多个分段输送装置30。分段输送装置30以倾斜位置安装，以致各分段输送装置30的下游端被设置在下一个相邻的输送装置30的上游端的上方。这种重迭的结构保证通过微波干燥窑通道20的、来自一个单独输送机30的食物产品下落到另一个分段输送装置30上。
由入口端输送机4将食物产品输送进入脱水设备，首先使食物产品通过预热装置15，所述预热装置15被设置在入口端输送机4的上方，以使食物产品暴露在红外线和紫外线辐射区域，有效地加热食物产品，并且控制细菌。根据食物产品的要求，可以分别控制红外线和紫外线辐射源。因此将食物产品加热到预定的工作温度，同时紫外线辐射有助于消除有害的细菌。可以考虑到，采用气流或电加热装置作为预加热装置15。另外，脱水设备中的“加热槽”16可以设有预加热装置，以便加热食物产品。
参照图3a和3b，每一分段输送装置30包括后驱动转筒31，和前支承转筒32，以便在转筒31和32上支承输送带33。在输送装置30的各个侧面设有侧板34。在后驱动转筒31和前支承转筒32之间，设有不锈钢反射盘35，并且将所述不锈钢反射盘35固定到侧板34上，由此与输送装置30形成一个单元。在所述微波干燥窑2中，反射盘35为微波干燥窑腔室提供下反射器。
在下反射器35上设有塑料盖36，以便限制空气流在输送带33的表面上方，通过微波干燥窑通道20，以及防止食物产品落入下反射器35中。在塑料盖36上游方向的前端设有伸长的边缘唇板37。此边缘唇板37的作用是作为可调整的空气转向器。边缘唇部转向器37还可以包括一排尼龙弹性伸出物58，所述尼龙伸出物58呈杆状倾斜，以便改变输送带33下侧的配合方式，并且在使链节网状输送带33在前进的过程中产生扰动。另外，借助水平杆件的竖直摆动，通过在输送带33的下方进行打击，可以细孔网状输送带33获得扰动，所述水平杆件有端部凸出物，所述凸出物与带槽链轮接触配合，在输送机前进的过程中，由带齿的传动轮驱动链轮转动。
依次，前支承转筒32由可调整的张紧机构38支承，因此可以控制输送带33上的张紧力。
如图4所示，后驱动转筒31具有短轴39，所述短轴39从转筒31的一端伸出，将短轴39安装在轴承40内，将轴承40设置在相邻的侧板34中。在壳体1的侧面设有检查盖99，以便检查微波干燥窑2的内部。
如图5所示，驱动转筒31的另一端还包括短轴42，所述短轴42被支承在相应的孔43中，所述孔43被设置在相邻的侧板34内。所述短轴42还包括腔体44，以便容纳驱动键45的头部46。所述驱动键45将驱动转筒31连接到皮带传动组件98的传动皮带轮47。所述皮带轮47可起驱动作用并且其由成对的传动皮带48驱动，并且传动皮带48联接并驱动相邻的干燥窑中的皮带轮，它从而相互结合地共同构成驱动组件98，以便使脱水设备中的包括供给输送机4和5的所有分段输送装置30同步运行。而且，如图9所示，通过采用常规的方式，传动组件或“传动链”可以由单独的传动带88和电动机驱动。通过拉动手柄97，可以使驱动键45缩回，从而使驱动键头部46与驱动转筒31脱离联接。各驱动键45的杆状部分可以包括“破坏点”凹槽89，作为输送机机构的过载安全保护装置。所述分段输送装置30还由固定的凸出物49支承，所述凸出物49从干燥窑的通道20的侧壁伸出，进入相应的孔50内，所述孔50设置在侧板34中。这种结构便于取出个分段输送装置以便进行维修或其他目的。
图6是输送带33的平面图，其包括多个链节51，如图7详细所示。借助于系杆52将链节51固定在一起，所述系杆52延伸通过各链节51中的孔53。夹持凸出物54可以从各链节51上延伸，以便保持输送带33上的食物产品，在食物产品通过干燥窑通道20的同时，减少由空气引起的食物产品的扰动。另外，还可以考虑，采用相同结构和特殊结构的专用输送带系统。
如图8所示，驱动转筒31包括驱动齿55，所述驱动时55从转筒31上伸出，以便与输送带33相互配合。驱动时55与开口56相互协同作用，所述开口56形成在输送带33中各链节51之间，从而推出沉积在输送带开口56中的任何食物产品。
图9和10更加详细的描绘了微波干燥窑2的微波发生器的元件。如上所述，各分段输送装置30包括设置在各微波炉腔室内的下微波反射盘35。在下微波反射盘35上方设有上反射盘60，从而形成所述微波炉腔室内的上下区域。在上反射盘中60的上方还设有塑料盖67，由此形成上部分，限制空气流通过上盖67和下盖36之间的通道。在上盖67上还可以设置伸出的加强筋68，以便增加上盖67的强度。此外，加强筋68还有一个作用是在干燥窑通道20中防止增加湍流。
在各上反射盘60的下方设有喇叭形微波发射器61。由磁性元件62通过波导管63，以公知的方式，向喇叭形微波发射器61提供微波。在微波发射器61的供各侧设有分散微波的风扇64，以便分散和扰动来自喇叭形微波发射器61和上反射盘60和下反射盘35反射的微波。各转向风扇64包括反射叶片65，所述反射盘叶片65由电动机66转动。此外，反射盘叶片65的倾斜角度可以单独调整和设定。
如图11所示，各微波腔室由非磁性材料制成，采用的非磁性材料对于辐射的微波波长有很高的反射率。这些微波腔室具有公知的尺寸，其能够最大限度的使用直接辐射和反射的微波能量，尤其是利用几何形状，以便促进在加工区域内实现尽可能多的振动方式，并且利用整个频率范围。特别是，脱水设备寻求提供一种谐振炉腔，通过特殊选择的室形状、尺寸和至少一个微波发射源61的位置，从而在可以使用的加工区域中，通过多种方式，提供更加有效地微波干燥/加热。设计谐振微波干燥窑腔的形状，以使叶片转向，从而，使来自任何微波发射源61的微波不反射到同一个或其他微波源61上，除了在微波腔室的壁产生多重反射之后，微波腔室具有(a)通过腔输送的负载材料连接通道，(b)与该腔的谐振模式相互作用。通过沿着表面设置所述微波源61可以获得上述结构，所述表面不直接对着任何腔室的表面，即，自这样表面的任一点所得的垂线不以直角与该腔的任何其它表面相交。获得这种几何形状导致在这些腔室的表面之间不存在谐振模式，因此，微波能量反射返回微波发射源安装表面的情况可以被最大限度地减少。非常有效的是，通过仔细选择尺寸，可以基本上消除微波能量直接反射返回各微波发射源和其他微波发射源的现象，所述可以选择的尺寸包括考虑转向叶片的前角(ATTACK)和后角(SWEEP)，使用几何反射平面，以及现有技术中本专业的普通技术人员公知的技术。
至少一个微波源61向各微波炉腔内发射微波能量，所述微波腔室包括至少两个基本平行，并且相互对置的内部表面，所述内部表面相互隔开预定的距离。在操作期间，这种微波炉腔室的结构促使微波能量相互作用，以便产生微波加工区域，其小于炉腔的尺寸。所述微波加工区域特别经受很强的反射和共振的微波能量，因此，在微波加工区域获得的微波能量的共振强度大于微波腔室内的其他任何地方。在此基础上，在炉腔室内表面的各个地方，进行仔细选择，以致使微波共振能量在加工区域内达到最大，而同时，在微波源所在的地方，微波能量共振的强度最小。有效的是，当在炉内表面之间产生微波共振时，发射的微波能量可以被安置在微波能量主要共振的波腹。下反射盘35的基座可以具有凹陷部分，其形状为一系列的棱锥或合适形状的凹陷体93。设置这种凹陷表面的目的是减少喇叭形微波发射器61中的微波能量共振结合的可能性，以及增强微波反射的分散能力，并且提高分段输送装置30的刚性。
图12详细表示脱水设备在入口端的构件。借助剪式连杆组件70或其他合适的可折叠机构，构成入口端输送机4。所述折叠机构70可以使入口端输送机4收缩到脱水设备的壳体1中的门74的后侧，如图12所示，或者从壳体1向外伸出，如图13所示。输送机4包括一系列滚子71，以便支承输送带72。所述输送带72可以由紧密编织的聚丙烯织物，或者由耐紫外线辐射的紧四氟乙烯(TEFLON)覆盖的KEVLAR网状物制成。并且，由驱动转筒90驱动。电磁驱动器73使入口端输送机40根据需要收缩和延伸。为了使从脱水设备的壳体1中所损失的空气量达到最小，供给输送机的转筒90延伸进入除湿空气输送管道的颈部，导致形成限制空气从供给开口流入的“文氏管”，以及增加空气的流速，有助于吹送产品进入干燥窑的通道。此供给输送带的路径还防止任何空气从干燥窑入口端91泄漏。
为了进一步加强壳体1的卫生条件，在门74的边缘设有滚子75，以便滚子75与输送带72的下方接触配合。并且，裙板77位于输送机4的上方，所述裙板77在入口端输送机4的上方作为输送带72的限制器。卫生的裙板77可以弹性铰接，并且具有半圆形横截面，由不锈钢材料制成。在脱水设备的入口处，裙板77形成位于输送带上方的开口槽，并且作为“间隔杆”，对准位于其下方的输送机的支承滚子71，以便使具有不均匀高度的供给产品形成均匀的高度，进入脱水设备的壳体1，以及提供附加的辐射屏蔽作用。
借助从入口端输送机的连杆机构或折叠组件70的连接件伸出的微波衰减钉状物76，或者借助金属遮盖物91和驱动转筒90的内衬板，使得壳体1损失的微波能量降低到最小，或者防止产生微波能量损失。金属遮盖物91可以作为供给输送机的导向件，有助于拦截空气。
图14和15表示脱水设备在卸料端的构件。特别是，在图14中卸料输送机5处于收缩位置，而在图15中卸料输送机5处于伸展位置。卸料输送机5的元件与入口端输送机4的元件基本相同，因此不再赘述。
紧靠最后的分段输送装置30的下游方设有放大的减压区域80，如图14所示。在所述减压区域80，流动通过微波干燥窑2的空气流通过被相对压缩的通道，所述通道延伸进入减压区域80，由此减小空气的流速。这就使得在最后的输送机部分30上的食物产品下落到卸料输送机5上，而且减压作用有助于拦截干燥窑内的空气。借助位于支承滚子81下方的卸料输送机的输送带的横向连接，可以进一步拦截干燥窑内的空气。
当在一系列结构中使用本发明的多台脱水设备时，第一台脱水设备中的卸料输送机5延伸到相邻的下一个脱水设备的入口端输送机的上方，如图15所示。因此，这种结构允许食物产品从卸料输送机5上直接下落到下一个脱水设备的入口端输送机4上。
在脱水设备的操作过程中，在各输送机组件30上运载的食物产品暴露于微波辐射能量和被加热的除湿空气。当食物产品从第一台输送机部分组件30的下游端下落到下一台输送机部分组件30上，经过除湿的干燥空气从下落的食物产品上方和下方通过，因此获得最大干燥效率。通过调整空气转向器37，以及调整位于输送带33下方的、相关的扰动机构58，可以改变通过下落的食物产品下方的空气流量，和使食物产品连续地扰动的程度。同时，间歇的微波能量辐射有助于有效地从热敏感的食物产品中抽出水分，因此获得最大的干燥效率。
在干燥窑的加工区域内，采用热传感器测量反作用的温度。通过这些传感器反馈的信号，改变微波能量的输入，控制加工区域的温度，除湿空气的热量和体积，以及被干燥产品的供给速率。此外，通过计算机控制和管理，可以提供自动化程度很高的系统，从而将电子系统和相关的控制系统用于除湿过程，因此可以缓解复杂劳动和降低工人掌握的技术程度。设定的程序可以自动调整和控制各种干燥技术，以便符合产品质量的规定。在实际中，可以按照程序控制除湿设备，以便干燥一定种类的产品，但不限于海产品、肉食品、畜产品的下水、水果、菌类产品和蔬菜。
因此，采用相关条件的设备，从要被干燥的各类食品中，除去水分，可以按程序计入除湿设备的电子控制系统中的“电路板”上。在进行干燥加工期间，输入微波能量，增加除湿空气的能量，以及将外界温度作为确定在干燥窑内干燥时间的输入参数，这些控制参数由计算机采集，并且用于控制预定的被干燥产品的参数。特别是，除湿设备能够成系列连接，除湿设备作为干燥器的一个工段，在相互连接的设备之间，由计算机采用“控制/协从”程序控制关系，进行管理，以达到不同的干燥要求，能够获得最有效、最完整的干燥过程。

Claims (28)

1.一种用于排除食物产品中水分的脱水设备，其中包括：
(a)微波干燥窑；
(b)将食物产品输送通过微波干燥窑的输送装置；
(c)使循环空气通过微波干燥窑的循环装置；
(d)从通过微波干燥窑的循环空气中排除水分的冷却除湿装置；
(e)用于加热通过微波干燥窑的循环空气的加热装置，以使被输送通过微波干燥窑的食物产品暴露于微波辐射和流动的经过除湿的加热空气，由此使食物产品脱水。
2.按照权利要求书1所述的脱水设备，其特征是：所述微波干燥窑包括干燥窑通道，输送食物产品通过干燥窑通道被输送，干燥窑通道包括微波能量发射装置，以使被输送的食物产品被暴露在微波能量中。
3.按照权利要求2所述的脱水设备，其特征是：微波能量发射装置包括多个沿着干燥窑通道的长度方向设置的喇叭状微波发射器。
4.按照上述权利要求之一所述的脱水设备，其特征是：输送装置包括多个输送机部分，各所述输送机部分具有位于前面的上游端和位于后面的下游端，输送机部分位于倾斜位置，以致位于后面的输送机部分的下游端的位置高于前面的输送机部分的上游端，输送机部分以重叠结构定位，以使所述一台后面的输送机部分的下游端的位置高于相邻的下一台输送机部分的上游端。
5.按照权利要求4所述的脱水设备，其特征是：所述输送机部分包括支承在可移动的前后驱动转筒上的输送带，所述输送带由低导电性能的材料制成，并且由通过系杆相互连接的多个链节形成，由此形成穿过输送带的开口。
6.按照权利要求5所述的脱水设备，其特征是：链节的至少一部分设有横向钉状物。
7.按照权利要求5所述的脱水设备，其特征是：每一输送机部分包括支承在可移动的前后输送转筒上的输送带，所述输送带由网状材料形成，由此形成通过输送带的开口。
8.按照权利要求6或7所述的脱水设备，其特征是：在所述各输送机部分的前后驱动转筒之间，设有微波能量反射盘，所述微波反射盘包括由低导电性能的材料制成的盖子，并且在微波反射盘的前面的上游端边缘，设有延伸的边缘唇部，以使作为空气转向器起作用。
9.按照权利要求8所述的脱水设备，其特征是：所述延伸的边缘唇部还包括一排弹性伸出物，以便与输送带的下侧接触配合，由此为所述输送带提供扰动作用。
10.按照权利要求9所述的脱水设备，其特征是：还包括位于输送机部分的各反射盘上的上反射盘，每一喇叭状微波发射器被设置在各所述的上反射盘内，至少一个微波转向风扇被设置在各上反射盘中。
11.按照权利要求1至3之一所述的脱水设备，其特征是：循环装置包括空气循环管道，和设置在管道内的风扇，以便将空气送入脱水设备中，冷却除温装置和加热位置位于循环风扇的空气管道的下游。
12.按照权利要求11所述的脱水设备，其特征是：冷却除湿装置包括水分蒸发绕组，所述水分蒸发绕组的位置紧靠循环气流风扇的下游处，以便冷却空气，由此除去空气中的水分，在加热装置中包括热交换器，所述热交换器被设置在水分蒸发绕组的下游处，以便增加被冷却空气的热量。
13.按照权利要求12所述的脱水设备，其特征是：另一个热交换器被设置在循环空气风扇的上游处，所述另一个热交换器从微波干燥窑通道中排出的空气中吸收热量。
14.按照权利要求12或13所述的脱水设备，其特征是：冷却除湿装置包括冷凝器绕组，所述冷凝器绕组位于热交换器的下游处，以便加热通过此处的空气。
15.按照权利要求14所述的脱水设备，其特征是：加热绕组位于冷凝器绕组的下游处，以便在空气循环进入微波干燥窑内之前，进一步向经过除湿加热的空气增加热量。
16.按照权利要求12或13所述的脱水设备，其特征是：还包括设置在空气导管内的气流混合叶片，以便控制通过空气流通管道再次循环的空气流量，以及控制脱水设备中消耗的空气量。
17.按照上权利要求1所述的脱水设备，其特征是：还包括可输送的壳体，以便容纳脱水设备。
18.按照权利要求17所述的脱水设备，其特征是：所述壳体是一个绝热的工业标准货运集装箱。
19、按照权利要求17或18所述的脱水设备，其特征是：还包括入口端输送机，以便通过的壳体内的进口将食物产品输送到微波干燥窑，和卸料输送机，以使从微波干燥窑内输送被脱水的食物产品，通过壳体的卸料开口。
20.按照权利要求19所述的脱水设备，其特征是：还包括食物预处理区域，所述食物预处理区域被设置在入口端输送机的至少一部分上，以便对进入微波干燥窑到食物产品进行预加热和细菌控制。
21.按照权利要求19所述的脱水设备，其特征是：入口端输送机和卸料端输送机可以收缩进入壳体内，所述壳体的入口或开口包括封闭装置，以便密封壳体内的脱水设备。
22.一种采用脱水设备除去食物产品中水分的方法，其包括：
(A)输送食物产品通过微波干燥窑；
(B)在所述脱水设备中，除去空气中的水分，并且进行加热；
(C)使经过除湿加热的空气循环通过微波干燥窑，以便使食物产品暴露于微波发射，和微波干燥窑内流动的经过除湿加热的空气。
23.按照权利要求22所述的方法，其特征是：在于微波干燥窑内，食物产品至少有一次下落，由此使食物产品最大限度地暴露于经过除湿加热的空气气流中。
24.按照权利要求22或23所述的方法，其特征是：收集通过微波干燥窑的空气的热量，并且，向微波干燥窑上游处的空气供给收集的热量。
25.按照权利要求22或23所述的方法，其特征是：加热位于微波干燥窑上游处的食物产品。
26.按照权利要求20或23所述的方法，其特征是：在微波干燥窑的上游处，使食物产品暴露于紫外线辐射能量，以便控制食物产品中的细菌量。
27.按照权利要求22或23所述的方法，其特征是：输送食物产品通过一系列相互连接的脱水设备。
28.多个按照权利要求1所述的脱水设备，其中多个脱水设备串联地连接在一起。
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