CN113532087A - 一种多级连续式花生干燥设备与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多级连续式花生干燥设备与方法，其技术方案为：包括依次设置的针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元；其中，所述针破预处理单元包括第一输送机、设于第一输送机上方的至少两个针破轮；所述高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元均包括多个从上至下错位布置的第二输送机；所述低温干燥单元连接高温低湿热源装置，高温干燥单元的高温废气出口与高温低湿热源装置的换热器连接。本发明解决了花生干燥过程干燥时间长、生产率低、能耗高的问题，实现了花生连续式干燥加工。

Description

一种多级连续式花生干燥设备与方法
技术领域
本发明涉及花生干燥技术领域，尤其涉及一种多级连续式花生干燥设备与方法。
背景技术
花生收获后含水率高，通常在40％～50％，需要立即进行干燥，减少发热、霉变、酸败等带来的品质下降和损失。目前花生干燥主要以田间晾晒为主，干燥时间长，长期阳光直射导致品质损失较大，且容易受天气变化的影响产生霉变。因此花生机械化干燥加工是亟需解决的关键问题。
发明人发现，现有花生干燥设备多为批次式、低温干燥，具有干燥时间长、生产率低的特点，难以满足花生产后干燥机械化加工的需求，应用较少。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种多级连续式花生干燥设备与方法，解决了花生干燥过程干燥时间长、生产率低、能耗高的问题，实现了花生连续式干燥加工。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种多级连续式花生干燥设备，包括依次设置的针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元；
其中，所述针破预处理单元包括第一输送机、设于第一输送机上方的至少两个针破轮；所述高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元均包括多个从上至下错位布置的第二输送机；
所述低温干燥单元连接高温低湿热源装置，高温干燥单元的高温废气出口与高温低湿热源装置的换热器连接。
作为进一步的实现方式，，所述针破轮连接同一动力源，以同步运动；所述第一输送机内设有振动轮，振动轮能够使第一输送机周期振动。
作为进一步的实现方式，所述振动轮为盘型凸轮，且振动轮连接旋转动力源。
作为进一步的实现方式，所述高温干燥单元、缓苏单元、低温干燥单元中，相邻第二输送机的运动方向相反。
作为进一步的实现方式，所述第二输送机的一端设置入料导流板，相邻第二输送机的入料导流板位于不同端；位于最下方的第二输送机远离入料导流板的安装端设有出料导流板。
作为进一步的实现方式，所述高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元的顶部均设置入料口，底部均安装均风板；所述均风板为多孔板。
作为进一步的实现方式，所述高温低湿热源装置包括依次连接的蒸发器、冷凝器、换热器，蒸发器用于对常温空气降温冷凝，换热器能够与高温废气换热，产生常温低湿空气；冷凝器能够通过换热产生高温低湿空气。
作为进一步的实现方式，所述高温干燥单元的入风口通过加热装置连接第二风机。
作为进一步的实现方式，对于针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元，相邻单元之间均设有倾斜设置的上料输送机。
第二方面，本发明实施例还提供了一种多级连续式花生干燥方法，采用所述的干燥设备，包括：
花生进入针破预处理单元，通过针破轮使花生果壳表面产生针孔；
破壳后的花生进入高温干燥单元，料层厚度≤400mm，热风温度60～70℃，花生依次通过高温干燥单元的各层第二输送机，实现花生料层翻转；
翻转后的花生进入缓苏单元，经缓苏单元中的多层第二输送机缓慢降温，湿度低于50％，温度高于室温8℃以内降低花生果各部分水分梯度和温度梯度；
之后花生果进入低温干燥单元，温度35～50℃，湿度低于30％，在低温干燥单元的多层第二输送机实现翻转后，经低温干燥单元的出料排出。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明利用针破预处理单元，可以均匀对花生果壳进行破壳预处理，通过增加果壳表面孔洞，有效促进热量的传递，提高果壳和果仁内水分的迁移速率。
(2)本发明包括依次设置的针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元，将预处理、高温干燥、缓苏、低温干燥等工艺相结合，并利用多层输送带实现物料翻转，有效提高了物料干燥的均匀性和干燥速率，改善了干制花生的品质，实现了花生连续干燥，解决了花生产后干燥加工机械化率不足的问题。
(3)本发明的低温干燥单元连接低温热源装置，通过降低热源湿度，以及利用余热回收，增大花生果与热风之间水势差，提高干燥速率，降低干燥时间和能耗，解决花生干燥热风温度低、干燥时间长的问题。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的结构示意图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的高温低湿热源装置原理图；
图3是本发明根据一个或多个实施方式的针破预处理单元结构示意图；
其中，1.针破预处理单元，11.入料器，12.第一输送机，13.第一针破轮，131.细针，14.第一驱动电机，15.第二驱动电机，16.第二针破轮，17.振动轮，2.高温干燥单元，21.第一上料输送机，22.第二风机，23.加热装置，24.第一入风口，25.第一均风板，26、出料导流板，27.第一网带输送机，28.第一入料口，29.高温废气出口，3.缓苏单元，31.第二上料输送机，32.第二入料口，33.第二网带输送机，34.第二均风板，35.第二入风口，36.出料口，4.低温干燥单元，41.第三上料输送机，42.第三入料口，43.回风口，44.第三网带输送机，45.第一风机，46.高温低湿热源装置，47.第三入风口，48.第三均风板，49.出料导流板，5.出料输送机。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种多级连续式花生干燥设备，如图1所示，包括依次设置的针破预处理单元1、高温干燥单元2、缓苏单元3和低温干燥单元4，相邻单元之间均设有倾斜设置的上料输送机，以实现物料的转移；通过控制各单元的工作参数，实现花生连续干燥加工。
具体的，如图3所示，所述针破预处理单元1包括第一输送机12、至少两个针破轮，在本实施例中，第一输送机12采用带传动机构，其水平设置；所述第一输送机12连接第一驱动电机14，通过第一驱动电机14驱动第一输送机12运动使花生从一端输送至另一端。
第一输送机12一端上方设置入料器11，通过入料器11将花生设置于第一输送机12上。在本实施例中，入料器11采用锥形漏斗结构。针破轮沿第一输送机12长度方向间隔设置多个，本实施例设置两个针破轮，即第一针破轮13和第二针破轮16，通过第一针破轮13和第二针破轮16实现两级针破预处理。当然，在其他实施例中，针破轮也可以设置为两个以上。
进一步的，第一针破轮13和第二针破轮16位于第一输送机12上方设定高度位置，此高度可调节。第一针破轮13和第二针破轮16通过传动机构连接第二驱动电机15，在第二驱动电机15的作用下实现两个针破轮同步运动。
本实施例的针破轮包括轮盘和沿轮盘周向均匀布置的细针131，细针131的长度小于等于花生壳厚度，根据花生品种调节。
所述第一输送机12的传送带中设置振动轮17，振动轮17位于上侧传送带与下侧传送带之间。振动轮17为盘型凸轮，盘型凸轮连接旋转动力源(例如电机)，能够使传送带周期震动，实现花生均匀铺放和翻转。
本实施例的高温干燥单元2、缓苏单元3和低温干燥单元4均包括多个从上至下错位布置的第二输送机，为了对各单元的第二输送机进一步区分，高温干燥单元2的第二输送机为第一网带输送机27，缓苏单元3的第二输送机为第二网带输送机33，低温干燥单元4的第二输送机为第三网带输送机44。
具体的，所述高温干燥单元2包括高温仓、加热装置23、第二风机22、第一网带输送机27，高温仓的顶部设有高温废气出口29，高温废气出口29中有高温废气排出；高温废气出口29与高温低湿热源装置46中的换热器连接，干燥后排出的高温废气经高温废气出口29进入换热器与低温空气进行换热，实现余热回收。
所述高温废气出口29一侧设置第一入料口28，第一入料口28一端与第一上料输送机21的高端相接，第一上料输送机21的低端位于第一输送机12的下方，通过第一上料输送机21实现花生从针破预处理单元1转运至高温干燥单元2。在本实施例中，第一上料输送机21可采用带传动机构。
进一步的，高温仓底部设有第一入风口24，所述第一入风口24通过加热装置23连接第二风机22；加热装置23可使用电能、天然气等，通过加热装置23使高温仓的热风温度保持在60～70℃。
高温仓的侧面靠下位置设有出料口，所述出料口与第二上料输送机31的一端相接，通过第二上料输送机31将高温加热后的花生转移至缓苏单元3。
进一步的，高温仓内从上至下间隔设置多个第一网带输送机27，且第一网带输送机27错位布置，即任意第一网带输送机27与其相邻的第一网带输送机27沿水平方向错开一定距离设置，且间隔设置(中间间隔一个第一网带输送机27)的第一网带输送机27的位置对应。
相邻第一网带输送机27的运动方向相反，以实现花生从上至下的逐层传输；通过多层布置的第一网带输送机27，使花生在高温仓中的加热时间延长，保证加热时间。
进一步的，所述第一网带输送机27的一端设置入料导流板，相邻第一网带输送机27的入料导流板位于不同端；由于相邻第一网带输送机27的运动方向相反，则入料导流板设置于各第一网带输送机27的入料端。
最顶端的第一网带输送机27的入料导流板对应于第一入料口28下方一侧，以使花生能够顺利从第一上料输送机21进入高温仓内部。高温仓的出料口设置出料导流板26，出料导流板26对应于最下方的第一网带输送机27的出料端，通过出料导流板26使花生顺利进入第二上料输送机31。
在本实施例中，所述第一网带输送机27采用不锈钢网带，以使热风能够穿过不锈钢网带对花生进行加热。
所述第一入风口24上侧安装第一均风板25，热风经第一均风板25进入高温仓内，垂直穿过不锈钢网带以及物料层向上运动，采用逆流干燥方式。本实施例的第一均风板25为多孔板，其板厚与孔直径的比例小于1：1。
进一步的，所述缓苏单元3为高温干燥单元2与低温干燥单元4之间的过渡装置，其包括缓苏仓、第二网带输送机33，缓苏仓的顶部设置第二入料口32，底部设置第二入风口35，所述第二入风口35通过管道连接低温干燥单元4的回风口43，实现低温干燥单元4中废气的余热利用。
第二上料输送机31的出料端对应于第二入料口32，通过第二入料口32，使加热后的花生进入缓苏仓内；缓苏仓中从上至下设置多个第二网带输送机33，第二网带输送机33的入料端设置入料导流板，其具体排布方式与第一网带输送机27相同，此处不再赘述。
所述缓苏仓底部设有第二均风板34，第二均风板34的结构与第一均风板25相同，此处不再赘述。所述第二入风口35一侧设置出料口36，出料口36对应于第三上料输送机41的低端。
进一步的，所述低温干燥单元4包括低温仓，低温仓顶部设有回风口43，回风口43一侧设置第三入料口42；所述第三入料口42对应于第三上料输送机41的高端。低温仓底部设有第三入风口47，所述第三入风口47通过高温低湿热源装置46连接第一风机45。
所述低温仓内从上至下设置错位布置的第三网带输送机44，第三网带输送机44的入料端设置入料导流板，最下方的第三网带输送机44的出料端设置出料导流板49，通过出料导流板49将花生排放至出料输送机5。
低温仓底部安装第三均风板48，第三均风板48与第一均风板25的结构相同，第三网带输送机44与第一网带输送机27的结构相同，其长度是第一网带输送机27的两倍，此处不再赘述。
进一步的，如图2所示，所述高温低湿热源装置46包括依次连接的蒸发器、冷凝器、换热器，且蒸发器的输出端与冷凝器的输入端之间连接有压缩机，冷凝器的输出端与蒸发器的输入端安装节流阀。
所述冷凝器的输出端与低温干燥单元4的第三入风口47相连，所述蒸发器的输入端连接第一风机45。常温空气在蒸发器中降温冷凝，去除空气中的水分；随后进入换热器，与高温废气进行换热，产生常温低湿空气；接着进入冷凝器，通过换热产生高温低湿空气，热风温度在40℃左右，湿度低于20％，能效比大于3。
实施例二：
本实施例提供了一种多级连续式花生干燥方法，采用实施例一所述的干燥设备，包括以下步骤：
花生收获后田间晾晒至含水率25％以下，开始进行脱果，然后由花生干燥设备进行干燥加工。首先将花生经入料器11送入针破预处理单元1，由第一输送机12进行输送，在振动轮17的作用下，花生单层均匀铺放于输送带上，在第一针破轮13、第二针破轮16作用下，花生果壳表面产生不规则的针孔。
然后花生经第一上料输送机21进入高温干燥单元2，花生均匀铺放于第一网带输送机27上，物料层的厚度≤400mm，在第一入风口24处热风温度为60～70℃，花生随第一网带输送机27运动，依次通过各层输送机，实现花生料层翻转，同时热风由下而上穿过料层，花生含水率快速下降。同时高温废气出口29与高温低湿热源装置46中换热器连接，干燥后排出高温废气经高温废气出口29进入换热器，与低温空气进行换热，进行余热回收。
之后花生经第二上料输送机31进入缓苏单元3，第二网带输送机33的物料层厚度为≤400mm；第二入风口35与回风口43连接，低温干燥单元4中的低温废气经第二入风口35进入，热风温度低于30℃，湿度低于50％，花生果开始缓慢降温，内部水分梯度下降，水分向外迁移，同时花生依次通过各层输送机。
然后花生果进入低温干燥单元4，第三入风口47处热风由高温低湿热源装置46产生，温度为40℃，湿度低于20％，利用低湿热风提高与花生之间的水势差，提高干燥速率。
热风由下而上穿过料层，第三网带输送机44上物料层的厚度为第一网带输送机27的1/2，花生果在输送带之间实现翻转，出料导流板49处花生果含水率低于10％，排出后经出料输送机5进行输送。完成花生果连续干燥加工，提高了花生干燥速率，改善了干制花生的品质。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，包括依次设置的针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元；
其中，所述针破预处理单元包括第一输送机、设于第一输送机上方的至少两个针破轮，针破轮与第一输送机之间的间隙可调；所述高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元均包括多个从上至下错位布置的第二输送机；
所述低温干燥单元连接高温低湿热源装置，高温干燥单元的高温废气出口与高温低湿热源装置的换热器连接。
2.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述针破轮连接同一动力源，以同步运动；所述第一输送机内设有振动轮，振动轮能够使第一输送机周期振动。
3.根据权利要求2所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述振动轮为盘型凸轮，且振动轮连接旋转动力源。
4.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述高温干燥单元、缓苏单元、低温干燥单元中，相邻第二输送机的运动方向相反。
5.根据权利要求1或4所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述第二输送机的一端设置入料导流板，相邻第二输送机的入料导流板位于不同端；位于最下方的第二输送机远离入料导流板的安装端设有出料导流板。
6.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元的顶部均设置入料口，底部均安装均风板；所述均风板为多孔板。
7.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述高温低湿热源装置包括依次连接的蒸发器、冷凝器、换热器，蒸发器用于对常温空气降温冷凝，换热器能够与高温废气换热，产生常温低湿空气；冷凝器能够通过换热产生高温低湿空气。
8.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，所述高温干燥单元的入风口通过加热装置连接第二风机。
9.根据权利要求1所述的一种多级连续式花生干燥设备，其特征在于，对于针破预处理单元、高温干燥单元、缓苏单元和低温干燥单元，相邻单元之间均设有倾斜设置的上料输送机。
10.一种多级连续式花生干燥方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的干燥设备，包括：
花生进入针破预处理单元，通过针破轮使花生果壳表面产生针孔；
破壳后的花生进入高温干燥单元，料层厚度≤400mm，热风温度60～70℃，花生依次通过高温干燥单元的各层第二输送机，实现花生料层翻转；
翻转后的花生进入缓苏单元，经缓苏单元中的多层第二输送机缓慢降温，湿度低于50％，温度高于室温8℃以内降低花生果各部分水分梯度和温度梯度；
之后花生果进入低温干燥单元，温度35～50℃，湿度低于30％，在低温干燥单元的多层第二输送机实现翻转后，经低温干燥单元的出料排出。
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