CN113317356A - 一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备及其控制方法，该设备包括机架、设置在机架上的输送装置以及热处理装置，所述输送装置包括输送链以及输送驱动机构；热处理装置包括蒸汽冷凝室、热蒸汽处理室、冷凝水汇集室以及热蒸汽喷射机构；输送链穿过热蒸汽处理室，所述热蒸汽处理室分别与蒸汽冷凝室以及冷凝水汇集室通过通道连通；所述热蒸汽喷射机构包括蒸汽发生器、蒸汽输送管、喷汽组件以及冷凝水输送管。该设备在对荔枝进行热处理的过程中，能够将热蒸汽汇聚在热蒸汽处理室中对荔枝进行处理，保证热蒸汽处理室的温度恒定，使得热蒸汽在热蒸汽处理室中分布的更加均匀，对荔枝果皮受热全面快速；另外，该设备能够防止蒸汽发生外溢，安全系数高。

Description

一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备及其控制方法

技术领域

本发明涉及保鲜处理技术领域，具体涉及一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备及其控制方法。

背景技术

荔枝果实营养丰富，维生素种类多，且含量高，是一种营养价值很高的水果。荔枝果实汁多味美，营养丰富，同时有补脑健身、开胃益脾、促进食欲等功效，广受消费者青睐，是我国重要的经济作物。荔枝是典型的南亚热带水果，成熟于高温高湿的夏季，病原菌数量大、种类多、活性强、加之荔枝果实甜度高，营养丰富，极易受到病原菌的侵染。另外，荔枝采摘后仍然进行着旺盛的生理代谢活动，如呼吸作用、乙烯作用以及果皮电导率等变化都会导致果实后熟加快，导致荔枝变褐然后腐烂。

为了控制荔枝采后腐败褐变，延长货架期，研究人员做了大量的工作。根据荔枝采后的生理特性，保鲜处理技术主要是控制果皮失水、抑制采后生理代谢和相关酶的活性、防止病原菌侵染方面入手。目前，采后荔枝的保鲜处理方法主要有：热处理保鲜、冷处理保鲜、化学药剂保鲜、涂膜保鲜、气调保鲜及生物保鲜等；其中，热处理保鲜作为一种物理性的安全、有效和便捷的果蔬保鲜手段受到越来越多的关注，已经在多种果品贮藏上得以应用。热处理保鲜的主要工艺为：热处理前清洗——热处理前干燥——荔枝热蒸汽处理——热处理后酸浸——热处理后冷藏。热介质包括热水、热蒸汽、干热空气、远红外辐射和微波辐射处理等，实际应用中主要采用热水和热蒸汽处理，其方式有浸泡、喷涂、刷涂等。其中热水处理由于方便、易得、耗时短等优势，在荔枝产业中最先被应用。

荔枝热蒸汽处理作为浸酸处理的前一环节，其对荔枝保鲜的作用主要是利用热蒸汽蒸汽的热量提高荔枝果皮的通透性，并附带杀虫。但是，现有的荔枝热蒸汽处理设备存在以下不足：

1、现有的荔枝热蒸汽处理设备在对荔枝进行热处理时，直接对荔枝进行喷射热蒸汽，容易造成蒸汽向外界扩散，蒸汽温度不均匀，从而使得荔枝果皮受热不均匀，还降低了蒸汽品质，影响了对荔枝进行热处理的质量。

2、处理荔枝的热蒸汽温度为95～120℃，潜热量高，现有的荔枝热蒸汽处理设备蒸汽容易发生外溢，热能利用率低，对劳动人员造成烫伤，危险系数高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，该设备在对荔枝进行热处理的过程中，通过设置热蒸汽处理室，能够将热蒸汽汇聚在热蒸汽处理室中对荔枝进行处理，保证了热蒸汽处理室的温度恒定，使得热蒸汽在热蒸汽处理室中分布的更加均匀，提高了蒸汽品质，且对荔枝果皮受热全面快速；另外，该设备能够防止蒸汽发生外溢，安全系数高，还能对蒸汽进行回收，降低了热处理成本。

本发明的另一个目的在于提供一种用于控制上述设备的控制方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，包括机架、设置在所述机架上用于输送荔枝的输送装置以及设置在机架上对荔枝进行热处理的热处理装置，其特征在于，

所述输送装置包括输送链以及驱动所述输送链转动的输送驱动机构；

所述热处理装置包括用于冷凝热蒸汽的蒸汽冷凝室、用于对荔枝进行热处理的热蒸汽处理室、用于收集冷凝水的冷凝水汇集室以及用于产生热蒸汽并向热蒸汽处理室进行喷射蒸汽的热蒸汽喷射机构；其中，所述蒸汽冷凝室、热蒸汽处理室以及冷凝水汇集室由上而下依次设置，所述输送链穿过所述热蒸汽处理室，所述热蒸汽处理室分别与蒸汽冷凝室以及冷凝水汇集室通过通道连通；其中，所述热蒸汽喷射机构包括用于产生热蒸汽的蒸汽发生器、用于输送热蒸汽的蒸汽输送管、用于向热蒸汽处理室喷射蒸汽的喷汽组件以及用于输送冷凝水的冷凝水输送管；其中，所述蒸汽输送管的一端与所述蒸汽发生器的出口连通，另一端与所述喷汽组件的一端连通，所述喷汽组件的另一端与所述冷凝水输送管连通。

上述荔枝热蒸汽保鲜处理设备的工作原理是：

工作时，输送驱动机构驱动输送链转动，从而将输送链上的荔枝输送至热蒸汽处理室中，蒸汽发生器产生的蒸汽通过蒸汽输送管输送至喷汽组件，喷汽组件向着热蒸汽处理室中的荔枝喷射热蒸汽，随着输送链的不断工作，热处理完成的荔枝被输送链从热蒸汽处理室中输送到外面，没有热处理的荔枝会被输送链不断的往热蒸汽处理室中输送，从而持续不断的对荔枝进行热处理，热蒸汽蒸发焓合理破坏荔枝果皮结构，提高果皮的通透性；随着喷汽组件不断向热蒸汽处理室中喷射蒸汽，热蒸汽处理室中的部分蒸汽会上浮，沿着通道进入蒸汽冷凝室对热蒸汽进行冷凝，冷凝后形成的冷凝水在重力的作用下通过通道向下流动，直到进入冷凝水汇集室，对冷凝水进行收集。

本发明的一个优选方案，其中，所述喷汽组件为两组，分别为位于输送链外表面上方用于向下喷射蒸汽的上喷汽组件以及位于输送链内表面下方用于向上喷射蒸汽的下喷汽组件；其中，所述上喷汽组件与下喷汽组件均包括进汽管、出汽管、设置在进汽管与出汽管之间的多根支管以及设置在每个支管上的多个喷嘴；所述进汽管与所述蒸汽输送管连通，所述出汽管与所述冷凝水输送管连通；多根支管沿着输送链的输送方向排列，多个喷嘴沿着支管的轴向方向排列；所述支管的一端与所述进汽管连通，另一端与所述出汽管连通。上述结构中，通过设置多根支管以及多个喷嘴，一方面，能够扩大荔枝处理的面积，进一步提高荔枝的热处理效果，同时也能提高热处理效率；另一方面可以保证热蒸汽处理室中蒸汽的均匀性，从而保证热蒸汽处理室温度的均匀性，提高了热处理的质量。

进一步地，所述蒸汽输送管在沿着蒸汽输送的方向依次设有手动阀、Y型蒸汽过滤器、汽水分离器以及蒸汽电动调节阀。通过设置手动阀，便于人工控制蒸汽输送管的开与闭，Y型蒸汽过滤器可以有效过滤蒸汽中的杂质，通过设置汽水分离器用于排掉的悬浮在蒸汽中的水分，所述蒸汽电动调节阀可以实现电动调节蒸汽输送管中的蒸汽输送量。

进一步地，所述蒸汽输送管与所述冷凝水输送管之间设有疏水管，其中，所述疏水管的一端与所述蒸汽输送管的中部连通，另一端与所述冷凝水输送管的中部连通，其中，所述疏水管上设有疏水阀。通过上述结构，蒸汽输送管中产生所凝结的冷凝水可以通过疏水管排入冷凝水输送管中，疏水阀可以有效防止蒸汽输送管中的蒸汽溢出。

进一步地，所述进汽管、冷凝水输送管以及疏水管上均设有手动阀；所述冷凝水输送管上设有疏水阀。上述结构中，通过设置手动阀，便于灵活控制管路的开闭，通过在冷凝水输送管上设有疏水阀，可以防止蒸汽从疏水管上溢出，保证蒸汽从喷嘴喷出。

优选地，所述机架上设有机罩，所述机罩内部设有用于安装所述上喷汽组件的上蒸汽喷箱以及用于安装所述下喷汽组件的下蒸汽喷箱，其中，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱呈相对设置，该上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱将所述机罩分成三个空间，其中，所述上蒸汽喷箱与机罩的顶部之间的空间构成上述蒸汽冷凝室，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱之间的空间构成上述热蒸汽处理室，所述下蒸汽喷箱与机罩的底部之间的空间构成上述冷凝水汇集室，所述机罩内壁与上蒸汽喷箱以及下蒸汽喷箱之间的间隙构成上述通道。采用上述结构，一方面便于上喷汽组件与下喷汽组件的安装；另一方面，上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱能够有效阻挡蒸汽的流失，能够有效的保证热蒸汽处理室的温度；同时，设计机罩也可以阻碍外界空气进入热蒸汽处理室，从而提高热蒸汽的品质，保证热处理质量。上述机构在工作时，在上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱的作用下，大部分蒸汽会汇聚在热蒸汽处理室中，对荔枝进行热处理，少部分会从上蒸汽喷箱与机罩内壁之间的间隙(即通道)进入蒸汽冷凝室中，经过蒸汽冷凝室将热蒸汽冷凝成水，然后从机罩内壁向下流入(即通道内壁向下流入)冷凝水汇集室，对冷凝水进行回收，减少热处理成本。

优选地，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱为箱式结构，均包括靠近输送链一端的箱体、远离输送链一端的箱盖以及用于将上喷汽组件或者下喷汽组件安装在箱体与箱盖之间的多个管夹；其中，所述箱盖与箱体通过紧固结构相互固定连接，所述箱体通过支架固定连接在所述机架上；所述管夹一端固定在进汽管、出汽管或者支管上，另一端固定在箱体上，所述箱体在与喷嘴对应的位置上设有与所述喷嘴相互配合的定位孔，所述喷嘴在定位孔上从箱体内部向外伸出。通过设置上述结构，箱体与箱盖能够对上喷汽组件与下喷汽组件起到防护的作用，并能有效的对热蒸汽处理室起到隔温的作用，同时也便于地上喷汽组件与下喷汽组件的安装。

进一步地，所述箱体与箱盖之间填充有隔温块，所述喷嘴与定位孔之间设有用于密封的密封圈。上述结构中，隔温块能够很好的阻隔热传递，保证热蒸汽处理室的温度不变；密封圈能够有效防止蒸汽进入箱体与箱盖之间。

进一步地，所述机罩包括位于输送链上方的上机罩和位于输送链下方的下机罩，所述上机罩通过搭扣锁扣合在机架上，所述下机罩固定连接在机架上，其中，所述上机罩的顶部设有排气口，该排气口与蒸汽冷凝室连通，所述下机罩的底部设有排水孔，该排水孔与所述冷凝水汇集室连通；所述冷凝水汇集室的中部设有用于过滤的过滤网。上述结构中，通过设置搭扣锁，可以方便将上机罩拆卸下来，从而方面维修与检测；另外，设置排气口可以将蒸汽冷凝室中的蒸汽向外界排放，设置过滤网可以有效将荔枝中的碎屑过滤掉，冷凝水汇集室收集完冷凝水后，可以通过排水孔排出。

优选地，所述热蒸汽处理室中设有温度监测模块，该温度监测模块包括设置在支架上的多条导轨以及滑动设有在所述导轨上的多个温度传感器，其中，多条导轨沿着输送链的输送方向排列，每条导轨沿着垂直于输送链的输送方向延伸；所述每个温度传感器与所述导轨之间通过导向机构连接，该导向机构包括设置在导轨上的滑动槽以及设置在所述温度传感器上且与所述滑动槽滑动配合的滑块，所述滑动槽沿着导轨的轴线方向延伸。通过设置温度监测模块，可以检测热蒸汽处理室中不同位置的温度，通过设置导向机构，可以调节温度传感器的位置，提高温度监测的灵活性。

优选地，所述输送链包括分别位于机架两侧的两条双节距输送链以及设置在两条双节距输送链之间的多个输送辊，其中，多个输送辊沿着双节距输送链的输送方向均匀排列，给输送辊的一端与其中一条双节距输送链连接，另一端与另一条双节距输送链连接；所述双节距输送链与所述输送驱动机构连接。通过设置双节距输送链与输送辊，使得相邻另个输送辊之间具有间隙，便于荔枝的输送，与此同时，能够实现荔枝的翻转输送，也使得荔枝果皮能够均匀受热且全面快速受热，提高热处理的质量。

优选地，所述输送驱动机构包括设置在机架上的驱动电机、分别设置在双节距输送链两端的主动轴和从动轴、设置在主动轴上的且与所述双节距输送链啮合的主动链轮、设置在所述从动轴上且与所述双节距输送链啮合的从动链轮以及用于将驱动电机的动力传递给主动轴的传动组件，其中，所述传动组件包括设置在驱动电机主轴上的主动轮、与所述主动轴同轴设置的从动轮、设置在主动轮于从动轮之间的传动链，其中，所述传动链的一端与所述主动轮配合连接，另一端与所述从动轮配合连接；所述主动轴与从动轴转动设置在机架上。通过设置上述机构，通过驱动电机带动主动轮转动，带动传动链转动，从而带动从动轮转动，进而带动主动轴转动，带动主动链轮转动，使得双节距输送链与从动链轮同步运动，实现了输送链的运动。

进一步地，所述机架上设有用于调节双节距输送链张紧程度的张紧调节机构，所述张紧调节机构为两组，分别位于从动轴的两端，该从动轴滑动且转动设置在机架上，所述张紧调节机构包括设置在机架上的调节座、设置在调节座上的调节槽、与所述从动轴端部连接且滑动设置在所述调节槽上的调节块、穿过所述调节座且与所述调节块连接的调节杆以及设置在调节杆上的调节螺母，所述调节块在调节槽上沿着双节距输送链的输送方向运动。通过调节螺母调节调节杆的位置，从而改变调节块在调节槽的位置，实现了从动轴的水平位移，从而实现双节距输送链张紧程度的调节。

优选地，还包括自动控制模块，其中，所述自动控制模块包括可编程控制器、传感器数据读取模块、控制量输出模块、人机交互模块以及电源模块；其中，

所述传感器数据读取模块包括上述温度监测模块以及设置在所述蒸汽输送管上的压力传感器，其中，所述温度传感器通过温度变送器与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接；所述压力传感器与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接。

所述控制量输出模块包括电机驱动模块以及阀门定位器，其中，所述电机驱动模块的输入端与所述可编程控制器连接，输出端与所述驱动电机连接；所述阀门定位器的输入端与所述可编程控制器的模拟量输出模块连接，输出端与所述蒸汽电动调节阀连接；

所述人机交互模块为触摸屏，所述触摸屏通过LAN网口与可编程控制器连接；

所述的电源模块用于给可编程控制器、触摸屏、温度变送器和压力传感器供电。上述结构中，通过控制蒸汽电动调节阀的开度实现热蒸汽处理室内的温度控制，通过控制驱动电机的转速实现荔枝输送速度的控制，从而实现荔枝在热蒸汽保鲜处理设备中处理温度与处理时间的调节。

进一步地，所述蒸汽电动调节阀的开度采用模糊PID控制方法，通过可编程控制器输出4-20mA信号进行控制，所述驱动电机的转速度通过可编程控制器输出PWM脉冲信号的频率控制。

一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备的控制方法，包括以下步骤：

(1)系统初始化，读取所设定的荔枝处理温度以及处理时间；

(2)开启蒸汽发生器；

(3)通过压力传感器读取蒸汽输送管中蒸汽的压力值；

(4)判断压力值是否超过设定值，如果压力值超过设定值，执行步骤(5)，如果压力值没有超过设定值，返回步骤(3)；

(5)开启蒸汽电动调节阀；

(6)通过温度传感器读取热蒸汽处理室中平均温度，进入温度控制程序；

(7)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(6)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(8)；

(8)开启驱动电机，使得输送链运动，对荔枝进行热处理；

(9)通过温度传感器读取热蒸汽处理室中平均温度，再次进入温度控制程序；

(10)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(9)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(11)；

(11)读取设备上的工作参数，

(12)判断工作参数是否存在异常，如果存在异常，进入报警程序，输入工作参数进行调整，然后返回步骤(11)；如果没有异常，执行步骤(13)；

(13)检验设备是否有停止信号，如果没有停止信号，返回步骤(9)；如果有停止信号，设备停止工作。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明中的荔枝热蒸汽保鲜处理设备，通过输送链不断将荔枝进行输送，经过热蒸汽处理室，通过蒸汽发生器产生的蒸汽对荔枝进行喷射，持续不断的对荔枝进行热处理，操作过程简单方便；通过设置热蒸汽处理室，使得喷射的蒸汽汇聚在热蒸汽处理室中，对荔枝充分进行热处理，保证了热蒸汽处理室的温度恒定，使得热蒸汽在热蒸汽处理室中分布的更加均匀，提高了蒸汽品质，且对荔枝果皮受热全面快速；与此同时，热蒸汽处理室能够有效防止蒸汽与外界接触，从而提高了蒸汽的品质，保证了热处理过程中的温度不变，提高了对荔枝进行热处理的质量；另外，热蒸汽处理室能够防止蒸汽发生外溢，安全系数高。

2、本发明中的荔枝热蒸汽保鲜处理设备，通过设置蒸汽冷凝室与冷凝水汇集室，蒸汽热处理室中多余的蒸汽会通过通道上浮至蒸汽冷凝室中冷凝成冷凝水，然后冷凝水汇集室会对冷凝水进行回收，提高了水资源的利用率，降低了热处理成本。

3、本发明中的荔枝热蒸汽保鲜处理设备，是进行荔枝采后热蒸汽保鲜处理相关研究必备的硬件基础，可以满足试验研究与技术推广的需要。

4、优选方案中，通过设置多根支管以及多个喷嘴，实现了热蒸汽喷射机构在热蒸汽处理室中的多点喷射；这样一方面能够扩大荔枝处理的面积，进一步提高荔枝的热处理效果，同时也能提高热处理效率；另一方面可以保证热蒸汽处理室中蒸汽的均匀性，从而保证热蒸汽处理室温度的均匀性，提高了热处理的质量。

附图说明

图1-图3为本发明中的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备的一种具体实施方式的结构示意图，其中，图1为立体图，图2为另一个视角方向的立体图，图3为内部结构示意图。

图4为本发明中的热处理装置的立体结构示意图。

图5-图6为本发明中的喷汽组件、上蒸汽喷箱以及下蒸汽喷箱的安装结构示意图，其中，图5为左视图，图6为立体图。

图7为图6中的上蒸汽喷箱省去箱盖的立体结构示意图。

图8为本发明中的上蒸汽喷箱省去箱盖和隔温块的立体结构示意图。

图9为本发明中的箱体的立体结构示意图。

图10为本发明中的温度监测模块的立体结构示意图。

图11为本发明中的输送装置的立体结构示意图。

图12-图13为本发明中的输送链与输送驱动机构的安装示意图，其中，图12为立体图，图13为另一个视角方向的立体图。

图14为本发明中的张紧调节机构的立体结构示意图。

图15为本发明中的电器控制模块的结构示意图。

图16为本发明中的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备的控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。

参见图1-图4，本实施例公开一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，包括机架1、设置在所述机架1上用于输送荔枝的输送装置、设置在机架1上对荔枝进行热处理的热处理装置以及自动控制模块，其中，所述输送装置包括输送链2以及驱动所述输送链2转动的输送驱动机构3；所述热处理装置包括用于冷凝热蒸汽的蒸汽冷凝室23、用于对荔枝进行热处理的热蒸汽处理室4、用于收集冷凝水的冷凝水汇集室24以及用于产生热蒸汽并向热蒸汽处理室4进行喷射蒸汽的热蒸汽喷射机构；其中，所述蒸汽冷凝室23、热蒸汽处理室4以及冷凝水汇集室24由上而下依次设置，所述输送链2穿过所述热蒸汽处理室4，所述热蒸汽处理室4分别与蒸汽冷凝室23以及冷凝水汇集室24通过通道连通；其中，所述热蒸汽喷射机构包括用于产生热蒸汽的蒸汽发生器5、用于输送热蒸汽的蒸汽输送管6、用于向热蒸汽处理室4喷射蒸汽的喷汽组件以及用于输送冷凝水的冷凝水输送管7；其中，所述蒸汽输送管6的一端与所述蒸汽发生器5的出口连通，另一端与所述喷汽组件的一端连通，所述喷汽组件的另一端与所述冷凝水输送管7连通。

参见图1-图4，本实施例中的荔枝热蒸汽保鲜处理设备，通过输送链2不断将荔枝进行输送，经过热蒸汽处理4，通过蒸汽发生器5产生的蒸汽对荔枝进行喷射，持续不断的对荔枝进行热处理，操作过程简单方便；通过设置热蒸汽处理室4，使得喷射的蒸汽汇聚在热蒸汽处理室4中，对荔枝充分进行热处理；与此同时，热蒸汽处理室4能够有效防止蒸汽与外界接触，从而提高了蒸汽的品质，保证了热处理过程中的温度不变，提高了对荔枝进行热处理的质量；另外，热蒸汽处理室4能够防止蒸汽发生外溢，安全系数高；其次，通过设置蒸汽冷凝室23与冷凝水汇集室24，蒸汽热处理室4中多余的蒸汽会通过通道上浮至蒸汽冷凝室23中冷凝成冷凝水，然后冷凝水汇集室24会对冷凝水进行回收，提高了水资源的利用率，降低了热处理成本。

具体的，所述蒸汽发生器5选用电加热蒸汽发生器，功率为12/16kW且两档可调，可为设备提供最大压力为0.7MPa、最高温度为171℃的热蒸汽，在实际使用过程中可根据蒸汽发生器5的压力指示表数值，选择不同压力下所对应饱和蒸汽。

参见图3-图4，所述喷汽组件为两组，分别为位于输送链2外表面上方用于向下喷射蒸汽的上喷汽组件8以及位于输送链2内表面下方用于向上喷射蒸汽的下喷汽组件9；其中，所述上喷汽组件8与下喷汽组件9均包括进汽管10、出汽管11、设置在进汽管10与出汽管11之间的五根支管13以及设置在每个支管13上的四个喷嘴12；所述进汽管10与所述蒸汽输送管6连通，所述出汽管11与所述冷凝水输送管7连通；五根支管13沿着输送链2的输送方向均匀排列，四个喷嘴12沿着支管13的轴向方向均匀排列；所述支管13的一端与所述进汽管10连通，另一端与所述出汽管11连通。上述结构中，通过设置多根支管13以及多个喷嘴12，一方面，能够扩大荔枝处理的面积，进一步提高荔枝的热处理效果，同时也能提高热处理效率；另一方面可以保证热蒸汽处理室4中蒸汽的均匀性，从而保证热蒸汽处理室4温度的均匀性，提高了热处理的质量。

参见图4，所述蒸汽输送管6在沿着蒸汽输送的方向依次设有手动阀14、Y型蒸汽过滤器15、汽水分离器16以及蒸汽电动调节阀17。通过设置手动阀14，便于人工控制蒸汽输送管6的开与闭，Y型蒸汽过滤器15可以有效过滤蒸汽中的杂质，通过设置汽水分离器16用于排掉的悬浮在蒸汽中的水分，所述蒸汽电动调节阀17可以实现电动调节蒸汽输送管6中的蒸汽输送量。

参见图4，所述蒸汽输送管6与所述冷凝水输送管7之间设有疏水管18，其中，所述疏水管18的一端与所述蒸汽输送管6的中部连通，另一端与所述冷凝水输送管7的中部连通，其中，所述疏水管18上设有疏水阀19。通过上述结构，蒸汽输送管6中产生所凝结的冷凝水可以通过疏水管18排入冷凝水输送管7中，疏水阀19可以有效防止蒸汽输送管6中的蒸汽溢出。

参见图4，所述进汽管10、冷凝水输送管7以及疏水管18上均设有手动阀14；所述冷凝水输送管7上也设有疏水阀19。上述结构中，通过设置手动阀14，便于灵活控制管路的开闭，通过在冷凝水输送管7上设有疏水阀19，可以防止蒸汽从疏水管18上溢出，保证蒸汽从喷嘴12喷出。

参见图1-图3和图5，所述机架1上设有机罩20，所述机罩20内部设有用于安装所述上喷汽组件8的上蒸汽喷箱21以及用于安装所述下喷汽组件9的下蒸汽喷箱22，其中，所述上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22呈相对设置，该上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22将所述机罩20分成三个空间，其中，所述上蒸汽喷箱21与机罩20的顶部之间的空间构成上述蒸汽冷凝室23，所述上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22之间的空间构成上述热蒸汽处理室4，所述下蒸汽喷箱22与机罩20的底部之间的空间构成上述冷凝水汇集室24，所述机罩20内壁与上蒸汽喷箱21以及下蒸汽喷箱22之间的间隙构成上述通道。采用上述结构，一方面便于上喷汽组件8与下喷汽组件9的安装；另一方面，上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22能够有效阻挡蒸汽的流失，能够有效的保证热蒸汽处理室4的温度；同时，设计机罩20也可以阻碍外界空气进入热蒸汽处理室，从而提高热蒸汽的品质，保证热处理质量。上述机构在工作时，在上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22的作用下，大部分蒸汽会汇聚在热蒸汽处理室4中，对荔枝进行热处理，少部分会从上蒸汽喷箱21与机罩20内壁之间的间隙(即通道2)进入蒸汽冷凝室23中，经过蒸汽冷凝室23将热蒸汽冷凝成水，然后从机罩20内壁向下流入(即通道内壁向下流入)冷凝水汇集室24，对冷凝水进行回收，减少热处理成本。

参见图5-图9，所述上蒸汽喷箱21与下蒸汽喷箱22为箱式结构，均包括靠近输送链2一端的箱体25、远离输送链2一端的箱盖26以及用于将上喷汽组件8与下喷汽组件9安装在箱体25与箱盖26之间的多个管夹27；其中，所述箱盖26与箱体25通过紧固结构相互固定连接，所述箱体25通过支架34固定连接在所述机架1上；所述管夹27一端固定在进汽管10、出汽管11或者支管13上，另一端固定在箱体25上，所述箱体25在与喷嘴12对应的位置上设有与所述喷嘴12相互配合的定位孔25-1，所述喷嘴12在定位孔25-1上从箱体25内部向外伸出。通过设置上述结构，箱体25与箱盖26能够对上喷汽组件8与下喷汽组件9起到防护的作用，并能有效的对热蒸汽处理室4起到隔温的作用，同时也便于地上喷汽组件8与下喷汽组件9的安装。

参见图5-图9，所述箱体25与箱盖26之间填充有隔温块28，所述喷嘴12与定位孔25-1之间设有用于密封的密封圈。上述结构中，隔温块28能够很好的阻隔热传递，保证热蒸汽处理室4的温度不变；密封圈能够有效防止蒸汽进入箱体25与箱盖26之间。

参见图1-图3，所述机罩20包括位于输送链2上方的上机罩20-1和位于输送链2下方的下机罩20-2，所述上机罩20-1通过搭扣锁29扣合在机架1上，所述下机罩20-2固定连接在机架1上，其中，所述上机罩20-1的顶部设有排气口20-11，该排气口20-11与蒸汽冷凝室23连通，所述下机罩20-2的底部设有排水孔20-21，该排水孔20-21与所述冷凝水汇集室24连通；所述冷凝水汇集室24的中部设有用于过滤的过滤网。上述结构中，通过设置搭扣锁29，可以方便将上机罩20-1拆卸下来，从而方面维修与检测；另外，设置排气口20-11可以将蒸汽冷凝室23中的蒸汽向外界排放，设置过滤网可以有效将荔枝中的碎屑过滤掉，冷凝水汇集室24收集完冷凝水后，可以通过排水孔20-21排出。

进一步地，所述上机罩20-1与机架1之间设有密封条，用于防止蒸汽溢出，提高气密性。

参见图3、图5和图10，所述热蒸汽处理室中设有温度监测模块30，该温度监测模块30包括设置在支架34上的多条导轨30-1以及滑动设有在所述导轨30-1上的多个温度传感器30-2，其中，多条导轨30-1沿着输送链2的输送方向排列，每条导轨30-1沿着垂直于输送链2的输送方向延伸；所述每个温度传感器30-2与所述导轨30-1之间通过导向机构连接，该导向机构包括设置在导轨30-1上的滑动槽30-11以及设置在所述温度传感器30-2上且与所述滑动槽30-11滑动配合的滑块30-3，所述滑动槽30-11沿着导轨30-1的轴线方向延伸。通过设置温度监测模块30，可以检测热蒸汽处理室中不同位置的温度，通过设置导向机构，可以调节温度传感器30-2的位置，提高温度监测的灵活性。

参见图3和图11-图13，所述输送链2包括分别位于机架1两侧的两条双节距输送链2-1以及设置在两条双节距输送链2-1之间的多个输送辊2-2，其中，多个输送辊2-2沿着双节距输送链2-1的输送方向均匀排列，给输送辊2-2的一端与其中一条双节距输送链2-1连接，另一端与另一条双节距输送链2-1连接；所述双节距输送链2-1与所述输送驱动机构3连接。通过设置双节距输送链2-1与输送辊2-2，使得相邻另个输送辊2-2之间具有间隙，便于荔枝的输送，与此同时，能够实现荔枝的翻转输送，也使得荔枝果皮能够均匀受热且全面快速受热，提高热处理的质量。

参见图2-图3和图11-图13，所述输送驱动机构3包括设置在机架1上的驱动电机3-1、分别设置在双节距输送链2-1两端的主动轴3-2和从动轴3-3、设置在主动轴3-2上的且与所述双节距输送链2-1啮合的主动链轮3-4、设置在所述从动轴3-3上且与所述双节距输送链2-1啮合的从动链轮3-5以及用于将驱动电机3-1的动力传递给主动轴3-2的传动组件，其中，所述传动组件包括设置在驱动电机3-1主轴上的主动轮3-6、与所述主动轴3-2同轴设置的从动轮3-7、设置在主动轮3-6于从动轮3-7之间的传动链3-8，其中，所述传动链3-8的一端与所述主动轮3-6配合连接，另一端与所述从动轮3-7配合连接；所述主动轴3-2与从动轴3-3转动设置在机架1上。通过设置上述机构，通过驱动电机3-1带动主动轮3-6转动，带动传动链3-8转动，从而带动从动轮3-7转动，进而带动主动轴3-2转动，带动主动链轮3-4转动，使得双节距输送链2-1与从动链轮3-5同步运动，实现了输送链2的运动。

参见图11-图14，所述机架1上设有用于调节双节距输送链2-1张紧程度的张紧调节机构31，所述张紧调节机构31为两组，分别位于从动轴3-3的两端，该从动轴3-3滑动且转动设置在机架1上，所述张紧调节机构31包括设置在机架1上的调节座31-1、设置在调节座31-1上的调节槽31-11、与所述从动轴3-3端部连接且滑动设置在所述调节槽31-11上的调节块31-2、穿过所述调节座31-1且与所述调节块31-2连接的调节杆31-3以及设置在调节杆31-3上的调节螺母31-4，所述调节块31-2在调节槽31-11上沿着双节距输送链2-1的输送方向运动。通过调节螺母31-4调节调节杆31-3的位置，从而改变调节块31-2在调节槽31-11的位置，实现了从动轴3-3的水平位移，从而实现双节距输送链2-1张紧程度的调节。

参见图2、图4和图15，所述自动控制模块包括可编程控制器、传感器数据读取模块、控制量输出模块、人机交互模块以及电源模块；所述可编程控制器安装在硬件电路上，该硬件电路安装在控制箱33内，所述控制箱33安装在机架1上。

参见图2、图4和图15，所述传感器数据读取模块包括上述温度监测模块30以及设置在所述蒸汽输送管6上的压力传感器32，其中，所述温度传感器30-2通过温度变送器与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接；所述压力传感器32与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接。

参见图2、图4和图15，所述控制量输出模块包括电机驱动模块以及阀门定位器，其中，所述电机驱动模块的输入端与所述可编程控制器连接，输出端与所述驱动电机3-1连接；所述阀门定位器的输入端与所述可编程控制器的模拟量输出模块连接，输出端与所述蒸汽电动调节阀17连接。

具体的，所述人机交互模块为触摸屏，所述触摸屏通过LAN网口与可编程控制器连接。

具体的，所述的电源模块用于给可编程控制器、触摸屏、温度变送器和压力传感器32供电。上述结构中，通过控制蒸汽电动调节阀17的开度实现热蒸汽处理室4内的温度控制，通过控制驱动电机3-1的转速实现荔枝输送速度的控制，从而实现荔枝在热蒸汽保鲜处理设备中处理温度与处理时间的调节。

具体的，所述蒸汽电动调节阀17的开度采用模糊PID控制方法，通过可编程控制器输出4-20mA信号进行控制，所述驱动电机3-1的转速度通过可编程控制器输出PWM脉冲信号的频率控制。

参见图1-图4，上述荔枝热蒸汽保鲜处理设备的工作原理是：

工作时，输送驱动机构3驱动输送链2转动，从而将输送链2上的荔枝输送至热蒸汽处理室4中，蒸汽发生器5产生的蒸汽通过蒸汽输送管6输送至喷汽组件，喷汽组件向着热蒸汽处理室4中的荔枝喷射热蒸汽，随着输送链2的不断工作，热处理完成的荔枝被输送链2从热蒸汽处理室4中输送到外面，没有热处理的荔枝会被输送链2不断的往热蒸汽处理室4中输送，从而持续不断的对荔枝进行热处理，热蒸汽蒸发焓合理破坏荔枝果皮结构，提高果皮的通透性；随着喷汽组件不断向热蒸汽处理室4中喷射蒸汽，热蒸汽处理室4中的部分蒸汽会上浮，沿着通道进入蒸汽冷凝室23对热蒸汽进行冷凝，冷凝后形成的冷凝水在重力的作用下通过通道向下流动，直到进入冷凝会汇集室24，对冷凝水进行收集。

参见图16，本实施例还公开一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备的控制方法，包括以下步骤：

(1)系统初始化，读取所设定的荔枝处理温度以及处理时间；

(2)开启蒸汽发生器5；

(3)通过压力传感器32读取蒸汽输送管6中蒸汽的压力值；

(4)判断压力值是否超过设定值，如果压力值超过设定值，执行步骤(5)，如果压力值没有超过设定值，返回步骤(3)；

(5)开启蒸汽电动调节阀17；

(6)通过温度传感器30-2读取热蒸汽处理室4中平均温度，进入温度控制程序；

(7)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(6)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(8)；

(8)开启驱动电机3-1，使得输送链2运动，对荔枝进行热处理；

(9)通过温度传感器30-2读取热蒸汽处理室4中平均温度，再次进入温度控制程序；

(10)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(9)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(11)；

(11)读取设备上的工作参数，

(12)判断工作参数是否存在异常，如果存在异常，进入报警程序，输入工作参数进行调整，然后返回步骤(11)；如果没有异常，执行步骤(13)；

(13)检验设备是否有停止信号，如果没有停止信号，返回步骤(9)；如果有停止信号，设备停止工作。

上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，包括机架、设置在所述机架上用于输送荔枝的输送装置以及设置在机架上对荔枝进行热处理的热处理装置，其特征在于，

所述输送装置包括输送链以及驱动所述输送链转动的输送驱动机构；

所述热处理装置包括用于冷凝热蒸汽的蒸汽冷凝室、用于对荔枝进行热处理的热蒸汽处理室、用于收集冷凝水的冷凝水汇集室以及用于产生热蒸汽并向热蒸汽处理室进行喷射蒸汽的热蒸汽喷射机构；其中，所述蒸汽冷凝室、热蒸汽处理室以及冷凝水汇集室由上而下依次设置，所述输送链穿过所述热蒸汽处理室，所述热蒸汽处理室分别与蒸汽冷凝室以及冷凝水汇集室通过通道连通；其中，所述热蒸汽喷射机构包括用于产生热蒸汽的蒸汽发生器、用于输送热蒸汽的蒸汽输送管、用于向热蒸汽处理室喷射蒸汽的喷汽组件以及用于输送冷凝水的冷凝水输送管；其中，所述蒸汽输送管的一端与所述蒸汽发生器的出口连通，另一端与所述喷汽组件的一端连通，所述喷汽组件的另一端与所述冷凝水输送管连通。

2.根据权利要求1所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述喷汽组件为两组，分别为位于输送链外表面上方用于向下喷射蒸汽的上喷汽组件以及位于输送链内表面下方用于向上喷射蒸汽的下喷汽组件；其中，所述上喷汽组件与下喷汽组件均包括进汽管、出汽管、设置在进汽管与出汽管之间的多根支管以及设置在每个支管上的多个喷嘴；所述进汽管与所述蒸汽输送管连通，所述出汽管与所述冷凝水输送管连通；多根支管沿着输送链的输送方向排列，多个喷嘴沿着支管的轴向方向排列；所述支管的一端与所述进汽管连通，另一端与所述出汽管连通。

3.根据权利要求1所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述机架上设有机罩，所述机罩内部设有用于安装所述上喷汽组件的上蒸汽喷箱以及用于安装所述下喷汽组件的下蒸汽喷箱，其中，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱呈相对设置，该上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱将所述机罩分成三个空间，其中，所述上蒸汽喷箱与机罩的顶部之间的空间构成上述蒸汽冷凝室，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱之间的空间构成上述热蒸汽处理室，所述下蒸汽喷箱与机罩的底部之间的空间构成上述冷凝水汇集室，所述机罩内壁与上蒸汽喷箱以及下蒸汽喷箱之间的间隙构成上述通道。

4.根据权利要求3所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述上蒸汽喷箱与下蒸汽喷箱为箱式结构，均包括靠近输送链一端的箱体、远离输送链一端的箱盖以及用于将上喷汽组件或者下喷汽组件安装在箱体与箱盖之间的多个管夹；其中，所述箱盖与箱体通过紧固结构相互固定连接，所述箱体通过支架固定连接在所述机架上；所述管夹一端固定在进汽管、出汽管或者支管上，另一端固定在箱体上，所述箱体在与喷嘴对应的位置上设有与所述喷嘴相互配合的定位孔，所述喷嘴在定位孔上从箱体内部向外伸出。

5.根据权利要求3所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述机罩包括位于输送链上方的上机罩和位于输送链下方的下机罩，所述上机罩通过搭扣锁扣合在机架上，所述下机罩固定连接在机架上，其中，所述上机罩的顶部设有排气口，该排气口与蒸汽冷凝室连通，所述下机罩的底部设有排水孔，该排水孔与所述冷凝水汇集室连通；所述冷凝水汇集室的中部设有用于过滤的过滤网。

6.根据权利要求1所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述热蒸汽处理室中设有温度监测模块，该温度监测模块包括设置在支架上的多条导轨以及滑动设有在所述导轨上的多个温度传感器，其中，多条导轨沿着输送链的输送方向排列，每条导轨沿着垂直于输送链的输送方向延伸；所述每个温度传感器与所述导轨之间通过导向机构连接，该导向机构包括设置在导轨上的滑动槽以及设置在所述温度传感器上且与所述滑动槽滑动配合的滑块，所述滑动槽沿着导轨的轴线方向延伸。

7.根据权利要求1所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述输送链包括分别位于机架两侧的两条双节距输送链以及设置在两条双节距输送链之间的多个输送辊，其中，多个输送辊沿着双节距输送链的输送方向均匀排列，给输送辊的一端与其中一条双节距输送链连接，另一端与另一条双节距输送链连接；所述双节距输送链与所述输送驱动机构连接。

8.根据权利要求7所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，所述输送驱动机构包括设置在机架上的驱动电机、分别设置在双节距输送链两端的主动轴和从动轴、设置在主动轴上的且与所述双节距输送链啮合的主动链轮、设置在所述从动轴上且与所述双节距输送链啮合的从动链轮以及用于将驱动电机的动力传递给主动轴的传动组件，其中，所述传动组件包括设置在驱动电机主轴上的主动轮、与所述主动轴同轴设置的从动轮、设置在主动轮于从动轮之间的传动链，其中，所述传动链的一端与所述主动轮配合连接，另一端与所述从动轮配合连接；所述主动轴与从动轴转动设置在机架上。

9.根据权利要求1所述的一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备，其特征在于，还包括自动控制模块，其中，所述自动控制模块包括可编程控制器、传感器数据读取模块、控制量输出模块、人机交互模块以及电源模块；其中，

所述传感器数据读取模块包括上述温度监测模块以及设置在所述蒸汽输送管上的压力传感器，其中，所述温度传感器通过温度变送器与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接；所述压力传感器与所述可编程控制器中的模拟量输入模块连接；

所述控制量输出模块包括电机驱动模块以及阀门定位器，其中，所述电机驱动模块的输入端与所述可编程控制器连接，输出端与所述驱动电机连接；所述阀门定位器的输入端与所述可编程控制器的模拟量输出模块连接，输出端与所述蒸汽电动调节阀连接；

所述人机交互模块为触摸屏，所述触摸屏通过LAN网口与可编程控制器连接；

所述的电源模块用于给可编程控制器、触摸屏、温度变送器和压力传感器供电。

10.一种荔枝热蒸汽保鲜处理设备的控制方法，其特征在于该方法应用于上述权利要求1-9任一项所述的荔枝热蒸汽保鲜处理设备，包括以下步骤：

(1)系统初始化，读取所设定的荔枝处理温度以及处理时间；

(2)开启蒸汽发生器；

(3)通过压力传感器读取蒸汽输送管中蒸汽的压力值；

(4)判断压力值是否超过设定值，如果压力值超过设定值，执行步骤(5)，如果压力值没有超过设定值，返回步骤(3)；

(5)开启蒸汽电动调节阀；

(6)通过温度传感器读取热蒸汽处理室中平均温度，进入温度控制程序；

(7)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(6)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(8)；

(8)开启驱动电机，使得输送链运动，对荔枝进行热处理；

(9)通过温度传感器读取热蒸汽处理室中平均温度，再次进入温度控制程序；

(10)判断温度是否稳定在设定范围，如果平均温度超过设定范围，返回步骤(9)；如果平均温度稳定在设定范围，执行步骤(11)；

(11)读取设备上的工作参数，

(12)判断工作参数是否存在异常，如果存在异常，进入报警程序，输入工作参数进行调整，然后返回步骤(11)；如果没有异常，执行步骤(13)；

(13)检验设备是否有停止信号，如果没有停止信号，返回步骤(9)；如果有停止信号，设备停止工作。

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