CN113899164A - 银耳干燥工艺及其干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种银耳干燥工艺及其干燥装置,在干燥房中的烘干层架上设置称重装置,称重装置上放置盛放银耳的物料盘,设置可从上、下、左、右方向吹向烘干层架的热风装置,热风装置的温度、风向以及风量可调;利用称重装置实时测得的重量计算银耳的含水率,根据银耳的含水率与控制拐点值比较结果选择不同的烘干控制模式,控制热风装置采用不同的组合方式进行干燥,当银耳含水率达到设定值后,自动停止干燥。本发明利用含水率作为干燥进程中的控制拐点值,比传统的采用定时烘干更加精确,做到均匀度相对一致,烘干效果更好,而且能够在含水率达到要求后,装置自动结束干燥过程,能够节省干燥时间,避免长时间干燥,能够降低能耗。
Description
技术领域
本发明涉及农产品干燥技术领域,尤其涉及一种银耳干燥工艺及其干燥装置。
背景技术
农产品热风干燥技术是目前农产品干燥的一个主要手段,是在干燥室(干燥箱)内吹入热风,利用对流方式与农产品进行湿热交换,从而达到农产品干燥的方法。
目前市场银耳干燥工艺的热风对流方式基本上采用下进上出方式,采用这种方式干燥时,会出现干燥过程中银耳上、下部分含水率相差较大情况,烘干过程中需要人工翻转银耳或者延长干燥时间,需要增加人工成本或导致干燥过度,并且导致干燥能源费用增加。
在解决了这个问题中,专利申请号为CN200910266293.7、专利名称为银耳烘干工艺及其烘干装置,提出了履带式输送干燥装置和干燥工艺;专利申请号为CN201110361017.6、专利名称为银耳直流换向烘干方法及其装置等文献中,提出了采用定时变换风向等干燥技术。前者公开的干燥装置结构复杂,造价成本高;后者提出采用定时切换风向,其量化度不够,特别是不同季节、不同批次(如清洗浸泡时间差异)等对应的鲜银耳含水量都不一样,采用定时控制不够精确;而且采用固定不变的侧面吹风干燥,干燥过程风量无法调节,容易导致银耳在烘干过程出现变形严重现象,导致银耳品品相等级不好,影响销售。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种银耳干燥工艺及其干燥装置,本发明通过改进干燥工艺及装置,通过设置称重装置监测干燥过程含水率及其变化,并根据含水率及其变化比较结果调整干燥温度、干燥风向以及风量组合,风向可上、下、左、右不同组合调节控制,能够实现均匀稳定干燥,产品烘干后品相好,烘干高效节能。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
银耳干燥工艺,在干燥房中的烘干层架上设置称重装置,称重装置上放置盛放银耳的物料盘,干燥房中配有可从上、下、左、右方向吹向烘干层架的热风装置,热风装置的温度、风向以及风量可调;利用称重装置实时测得的重量计算银耳的含水率,根据银耳的含水率及设置的控制拐点值调节控制热风装置的温度、风向及风量,当银耳含水率达到设定值后,自动停止干燥。
进一步的,所述的银耳干燥工艺包括如下步骤:
S1、银耳清洗、浸泡、沥干后装入物料盘,物料盘再置于干燥房中的烘干层架上,其中一个物料盘置于烘干层架上的称重装置上;
S2、控制装置通电,在输入界面设置用于控制银耳干燥进程的控制拐点值,在干燥过程中,利用称重装置测量银耳的实时重量,根据测量的重量计算银耳的含水率及其变化趋势,控制装置根据实时测得的含水率、变化趋势与干燥进程中的控制拐点值进行比较,根据比较结果选择不同的烘干控制模式,利用不同的烘干控制模式调节控制热风装置,使热风装置中的电动百叶窗、电辅热板以及轴流风机按控制程序顺序动作,采用不同的组合方式进行干燥;
S3、当含水率达到要求后,装置自动停止干燥,结束干燥过程。
进一步的,所述步骤S2中,控制拐点值包括至少三个,每个控制拐点值依据历史烘干数据中银耳含水率统计分析得到,每个控制拐点值能够对应调用多个控制模式,由控制程序根据实时测得的含水率、变化趋势与控制拐点值的比较结果选择其中的控制模式,使热风装置中的电动百叶窗、电辅热板以及轴流风机在多个干燥阶段采用不同的组合方式进行干燥,缩短干燥时间。
进一步的,所述步骤S2中,控制装置控制四组独立的电动百叶窗和轴流风机实现上、下、左、右干燥风向、风量的不同组合,再控制两组电动百叶窗实现向外排湿通道的启闭,以及控制电辅热板的加热功率。
进一步的,所述称重装置包括一套设于烘干层架四个边角的耐高温高湿的测量传感器;每次称重装置采集数据前轴流风机及电辅热板停止工作15-60秒,采集数据后再恢复原来状态继续运行。
银耳干燥装置,包括干燥房,干燥房的左侧、右侧、上侧和下侧都设有电动百叶窗、电辅热板和轴流风机,每个电动百叶窗、电辅热板和轴流风机分别与控制装置相连,所述干燥房内设有烘干层架,所述烘干层架上设有一套称重装置,其中一个物料盘置于烘干层架上的称重装置上,干燥房内设有温湿度传感器。
进一步的,所述干燥房的顶部和后侧设有排湿口,排湿口设有电动百叶窗。
进一步的,所述轴流风机中设有正、反方向可控制的送风装置,轴流风机选用耐高温高湿型。
进一步的,所述电动百叶窗与步进电机执行机构相连,并连接有启闭限位检测开关,步进电机执行机构和启闭限位检测开关与控制装置相连。
进一步的,所述电辅热板采用PTC发热材料制成,电辅热板中设有超温保护装置。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明通过改进干燥工艺及干燥装置,通过设置称重装置监测干燥物含水率及其变化,根据实时测得的含水率、变化趋势与干燥进程中的控制拐点值进行比较,并根据比较结果调整干燥温度、风向以及风量,风向可上、下、左、右不同组合调节,能够实现均匀稳定干燥,产品烘干后品相好,烘干高效节能,非常适合银耳干燥,也适合其他菌类、名贵食材、中药材等干燥使用。
2、本发明在干燥进程中根据不同的待干燥物的特性,依据大量干燥实验数据统计计算干燥进程中含水率与控制拐点值对应关系,通过整个干燥阶段中设置多个干燥控制拐点值,每个控制拐点值能够对应调用多个控制模式,由控制程序根据实时测得的含水率、变化趋势与控制拐点值的比较结果选择其中的控制模式,实现干燥过程多阶段细分控制,每个阶段能够采用相同或不同的干燥温度、风量和风向,比单纯采用定时或固定风向、风量的传统烘干工艺装置具有显著的进步,能够优化干燥过程中产品的形态,确保待干燥物在干燥过程实现很好的定形、定色,避免过多萎缩变形,干燥后的产品品相好,等级高,具有更高的经济价值。
3、本发明干燥房内的烘干层架中设置至少一套称重装置,利用称重装置实时计算监测干燥物的含水率及其在时间轴上的变化趋势,利用含水率及其变化作为干燥进程控制输入条件,便于更好的调节控制烘干温度、风向以及风量,比传统的采用定时、定温等烘干模式更加精确,能够做到干燥均匀度相对一致,烘干效果更好,而且能够在含水率达到要求后,装置自动结束干燥过程,能够节省干燥时间,避免长时间干燥,能够降低能耗。
附图说明
图1为本发明银耳干燥工艺及其干燥装置的整体示意图。
图2为本发明银耳干燥工艺及其干燥装置去除外壳后的结构示意图
图3为本发明银耳干燥工艺及其干燥装置的局部结构示意图。
附图标记说明:
1、干燥房;11、排湿口;2、烘干层架;3、称重装置;4、物料盘;5、热风装置;51、电动百叶窗;52、电辅热板;53、轴流风机;6、控制装置;7、温湿度传感器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明:
参见图1-3所示,银耳干燥工艺,通过在干燥房1中的烘干层架2上设置称重装置3,称重装置3上放置盛放银耳的物料盘4,干燥房1中配有可从上、下、左、右方向吹向烘干层架2的热风装置5,热风装置5的温度、风向以及风量可调;利用称重装置3实时测得的重量计算银耳的含水率,根据银耳的含水率及设置的控制拐点值调节控制热风装置5的温度、风向及风量,当银耳含水率达到设定值后,自动停止干燥。
上述的银耳干燥工艺,包括如下步骤:
S1、银耳清洗、浸泡、沥干后装入物料盘4,物料盘4再置于干燥房1中的烘干层架2上,其中一个物料盘4置于烘干层架2上的称重装置3上;
S2、控制装置6通电,在输入界面设置用于控制银耳干燥进程的控制拐点值,在干燥过程中,利用称重装置3测量银耳的实时重量,根据测量的重量计算银耳的含水率及其变化趋势,控制装置6根据实时测得的含水率、变化趋势与干燥进程中的控制拐点值进行比较,根据比较结果选择不同的烘干控制模式,利用不同的烘干控制模式调节控制热风装置5,使热风装置5中的电动百叶窗51、电辅热板52以及轴流风机53按控制程序顺序动作,采用不同的组合方式进行干燥;
S3、当含水率达到要求后,装置自动停止干燥,结束干燥过程。
所述步骤S2中,控制拐点值包括至少三个,每个控制拐点值依据历史烘干数据中银耳含水率统计分析得到,每个控制拐点值能够对应调用多个控制模式,由控制程序根据实时测得的含水率、变化趋势与控制拐点值的比较结果选择其中的控制模式,使热风装置5中的电动百叶窗51、电辅热板52以及轴流风机53在多个干燥阶段采用不同的组合方式进行干燥,缩短干燥时间。
例如银耳干燥进程中按初始时、湿度较大时、基本定形时和干燥后四个阶段划分(过程中还可以进一步细分),其含水率分别X1、X2、X3、X4,含水率计算过程:银耳初始上物料架且未干燥时,先测得其质量为m1,则绝对干燥后质量m0=m1*(1-X1),湿度较大时质量m2=m0/(1-X2),基本定形时质量m3=m0/(1-X3),干燥完成后质量m4=m0/(1-X4);
控制流程则是以m1为基础,当实时测得干燥过程的质量为m,则实时含水率=(m-m1*(1-X1)/m,运用此值及其变化趋势再和X2、X3、X4作比较,以此实现烘干控制模式自动调用:当含水率大于X1(对应的控制拐点值),开启下上对流、强排湿模式;当含水率介于X1、X2间,开启下上对流、湿度控制排湿模式;当含水率介于X2、X3间,开启下上、上下、左右、右左定时对流及湿度控制排湿模式;当含水率小于X4,开启下上、上下定时对流及湿度控制排湿模式,含水率达到X4时则自动停止干燥;控制拐点值、烘干控制模式可以根据不同产品的烘干特性进行统计和设置。
所述步骤S2中,控制装置6控制四组独立的电动百叶窗51和轴流风机53(上、下、左、右都设置)实现上、下、左、右干燥风向、风量的不同组合,再控制两组电动百叶窗51(如设置在干燥房1的后侧和顶面)实现向外排湿通道(排湿口11)的启闭,以及控制电辅热板52的加热功率。
所述称重装置3包括一套设于烘干层架2四个边角的耐高温高湿的测量传感器;每次称重装置3采集数据前轴流风机53及电辅热板52停止工作15-60秒(保证测量采集数据更加精确可靠),采集数据后再恢复原来状态继续运行。
基于上述干燥工艺的银耳干燥装置,包括干燥房1,干燥房1的左侧、右侧、上侧和下侧都设有电动百叶窗51、电辅热板52和轴流风机53,每个电动百叶窗51、电辅热板52和轴流风机53分别与控制装置6相连,所述干燥房1内设有烘干层架2,所述烘干层架2上设有一套称重装置3通常设置在层架中部,根据需要也可以设置多套),其中一个物料盘4置于烘干层架2上的称重装置3上,干燥房1内设有温湿度传感器7与控制装置6相连。
所述干燥房1的顶部和后侧设有排湿口11,排湿口11设有电动百叶窗51。所述轴流风机53中设有正、反方向可控制的送风装置,轴流风机53选用耐高温高湿型。所述电动百叶窗51与步进电机执行机构相连,并连接有启闭限位检测开关,步进电机执行机构和启闭限位检测开关与控制装置6相连。所述电辅热板52采用PTC发热材料制成,电辅热板52中设有超温保护装置。
干燥装置工作时,电辅热板52通电加热,同时轴流风机53启动,轴流风机53吹出的风经过电辅热板52加热成为热风进入干燥房1中,和烘干层架2上物料盘4中物料进行湿热交换后,湿热空气再通过排湿口11离开干燥房1。
以下为几个实际运行示例,其中描述中未说明打开或通电的都是处于关闭或未通电状态,排湿过程中若排湿口11及顶部轴流风机53打开则为强排湿状态。
例1:排湿口11、顶部、后侧和底部电动百叶窗51打开,顶部轴流风机53打开反转、底部轴流风机53打开正转,底部电辅热板52通电,外部的空气经底部电动百叶窗51进入,经过底部电辅热板52生成热空气,经过底部轴流风机53吹送进入干燥房1中与物料湿热交换后,经顶部轴流风机53、顶部电动百叶窗51和排湿口11排出干燥房1外,形成下上风的对流排湿;这个过程主要目的是在烘干时加强排湿。
例2:顶部和底部电动百叶窗51打开,顶部轴流风机53打开正转、底部轴流风机53打开反转,顶部电辅热板52通电,空气经顶部电动百叶窗51进入,经过顶部电辅热板52生成热空气,经顶部轴流风机53吹送进入热风带入干燥房1中与物料湿热交换后,经底部轴流风机53和底部电动百叶窗51继续循环;根据需要,可以调整顶部轴流风机53和底部轴流风机53的正反转方向,以及接通相应的电辅热板52,以便形成上下风或下上风的对流内循环,这个过程主要目的是在烘干时快速加热。
例3:左侧电动百叶窗51和右侧电动百叶窗51打开,右侧轴流风机53打开正转、左侧轴流风机53打开反转,右侧电辅热板52通电,空气经右侧电动百叶窗51进入,经右侧电辅热板52生成热空气,经右侧轴流风机53吹送进入热风带入干燥房1中与物料湿热交换后,从左侧电动百叶窗51和左侧轴流风机53继续循环,根据需要,可以调整左、右侧轴流风机53的反转方向,以及接通相应的电辅热板52,形成左右风或右左风的对流内循环;还可以同时可以打开底部轴流风机53及底部电动百叶窗51,实现左右风下或右左风下的对流下内循环,这个过程主要目的也是在烘干时快速加热。
例4:左侧、后侧、顶部电动百叶窗51都打开,右侧轴流风机53打开正转、左侧轴流风机53打开正转,左右两侧电辅热板52通电,外部空气分别经后侧、左侧电动百叶窗51进入,经左右两侧电辅热板52生成热空气,经左右两侧轴流风机53吹送进入干燥房1中与物料湿热交换后,再经顶部轴流风机53和顶部轴流风机53排至干燥房1外,形成左右进、上出风的对流排湿;这个过程主要目的是在烘干时加大排湿。
如此种种,通过不同的组合控制,能够实现不同的风向及风量控制,从而能够在不同的干燥阶段采用不同的干燥模式(不同的排湿、加热烘干等侧重点)进行干燥。
使用本发明干燥装置按照优化后的干燥工艺进行干燥后,具有很好的干燥均匀度,干燥均匀度是指银耳干品不同部位(如耳基、耳叶)含水率差异;它和干燥过程的风对流方式(风向)、对流时间(风量)、热风温度(能量)都有关系。本发明干燥过程中,热风温度比较易于调节控制,故均匀度控制主要基于风量、风向、时间等参数控制,而这些干燥过程中的控制参数依据大量实验数据统计结果总结、提炼得到。
以上所述仅为本发明的具体实施方式,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 (10)
1.银耳干燥工艺,其特征在于:在干燥房中的烘干层架上设置称重装置,称重装置上放置盛放银耳的物料盘,干燥房中配有可从上、下、左、右方向吹向烘干层架的热风装置,热风装置的温度、风向以及风量可调;利用称重装置实时测得的重量计算银耳的含水率,根据银耳的含水率及设置的控制拐点值调节控制热风装置的温度、风向及风量,当银耳含水率达到设定值后,自动停止干燥。
2.根据权利要求1所述的银耳干燥工艺,其特征在于:包括如下步骤:
S1、银耳清洗、浸泡、沥干后装入物料盘,物料盘再置于干燥房中的烘干层架上,其中一个物料盘置于烘干层架上的称重装置上;
S2、控制装置通电,在输入界面设置用于控制银耳干燥进程的控制拐点值,在干燥过程中,利用称重装置测量银耳的实时重量,根据测量的重量计算银耳的含水率及其变化趋势,控制装置根据实时测得的含水率、变化趋势与干燥进程中的控制拐点值进行比较,根据比较结果选择不同的烘干控制模式,利用不同的烘干控制模式调节控制热风装置,使热风装置中的电动百叶窗、电辅热板以及轴流风机按控制程序顺序动作,采用不同的组合方式进行干燥;
S3、当含水率达到要求后,装置自动停止干燥,结束干燥过程。
3.根据权利要求2所述的银耳干燥工艺,其特征在于:所述步骤S2中,控制拐点值包括至少三个,每个控制拐点值依据历史烘干数据中银耳含水率统计分析得到,每个控制拐点值能够对应调用多个控制模式,由控制程序根据实时测得的含水率、变化趋势与控制拐点值的比较结果选择其中的控制模式,使热风装置中的电动百叶窗、电辅热板以及轴流风机在多个干燥阶段采用不同的组合方式进行干燥,缩短干燥时间。
4.根据权利要求2所述的银耳干燥工艺,其特征在于:所述步骤S2中,控制装置控制四组独立的电动百叶窗和轴流风机实现上、下、左、右干燥风向、风量的不同组合,再控制两组电动百叶窗实现向外排湿通道的启闭,以及控制电辅热板的加热功率。
5.根据权利要求1或2所述的银耳干燥工艺,其特征在于:所述称重装置包括一套设于烘干层架四个边角的耐高温高湿的测量传感器;每次称重装置采集数据前轴流风机及电辅热板停止工作15-60秒,采集数据后再恢复原来状态继续运行。
6.银耳干燥装置,其特征在于:包括干燥房,干燥房的左侧、右侧、上侧和下侧都设有电动百叶窗、电辅热板和轴流风机,每个电动百叶窗、电辅热板和轴流风机分别与控制装置相连,所述干燥房内设有烘干层架,所述烘干层架上设有一套称重装置,其中一个物料盘置于烘干层架上的称重装置上,干燥房内设有温湿度传感器。
7.根据权利要求6所述的银耳干燥装置,其特征在于:所述干燥房的顶部和后侧设有排湿口,排湿口设有电动百叶窗。
8.根据权利要求6所述的银耳干燥装置,其特征在于:所述轴流风机中设有正、反方向可控制的送风装置,轴流风机选用耐高温高湿型。
9.根据权利要求6所述的银耳干燥装置,其特征在于:所述电动百叶窗与步进电机执行机构相连,并连接有启闭限位检测开关,步进电机执行机构和启闭限位检测开关与控制装置相连。
10.根据权利要求6所述的银耳干燥装置,其特征在于:所述电辅热板采用PTC发热材料制成,电辅热板中设有超温保护装置。
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