CN202354304U - 荔枝龙眼热泵干燥生产装置 - Google Patents

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蔡业彬
梁智群
周锡堂
陈银清
李凯
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    • Y02P60/85—Food storage or conservation, e.g. cooling or drying

Abstract

一种荔枝龙眼热泵干燥生产装置，压缩机(4)出来的热泵工质经冷凝器(2)、膨胀阀(3)和蒸发器(5)返回压缩机(4)形成制热循环回路；蒸发器(5)出来的空气经换热器(6)、冷凝器(2)、果品干燥室(1)和换热器(6)返回蒸发器(5)形成气流循环回路。本实用新型在封闭的系统内完成果品脱水干燥过程，实现能量的循环利用。

Description

荔枝龙眼热泵干燥生产装置
技术领域
本实用新型涉及一种荔枝龙眼的处理装置，具体说是一种荔枝龙眼热泵干燥生产装置。
背景技术
目前，国内用于荔枝、龙眼烘干的现代干燥技术有：热风干燥技术、热泵干燥技术、微波干燥技术、真空冷冻干燥技术、负压红外辐射强化干燥技术及多种方式相结合的复合干燥新技术。但除热风干燥技术外，其它技术目前仍在理论研究阶段或因设备投资和运行成本过高，还不能推广应用到广大的乡镇企业或荔枝龙眼种植户中。热风干燥设备投资少，方便易行，至今仍是一种广泛使用的干燥方法。热风干燥以空气作为载热体和载湿体，使经加热的新鲜空气连续流过待干燥果品的表面，带走果品中的水分，从而达到果品脱水干燥的目的。在干燥过程中，为了不断将果品中水分带走，排出干燥室内湿热空气中水分的唯一方法就是通风，连续不断地向干燥室持续提供经加热的新鲜空气，同时将水分含量高的湿热空气排入大气，和外界进行热量和空气交换，热效率仅为30％～50％。热风干燥过程中损失的热能中，排气热损失占56％，水分蒸发潜热约占36％，果品消耗热量占2％，干燥器散热占2％。目前国内普通热风干燥机从果品中去除1kg水分所需热量为1.50～2.50kW·h，显然比kg水分蒸发潜热0.69kW·h高得多，热能浪费严重。因此，传统热风干燥的高能耗既增加生产成本，同时也产生了废气，造成了环境热污染。
针对热风干燥等传统干燥方法存在的热效率低、能耗大、自动化程度低、污染环境等问题，本实用新型采用带回热内循环的闭路式热泵干燥装置。热泵干燥装置中加热干燥介质的热量主要来自回收干燥器排出的温湿空气中所含的显热和潜热，需要输入的能量只有热泵压缩机的耗能，而热泵又有消耗少量用户能量而制取大量热能的优势。因此与热风干燥装置相比，热泵干燥装置的能源效率高，具有明显的节能优势，其节能幅度一般在30％以上。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能源效率高、节能效果显著的荔枝龙眼热泵干燥生产装置。
本实用新型提供的荔枝龙眼热泵干燥生产装置，压缩机出来的热泵工质经冷凝器、膨胀阀和蒸发器返回压缩机形成制热循环回路；蒸发器出来的空气经换热器、冷凝器、果品干燥室和换热器返回蒸发器形成气流循环回路。
本实用新型在使用时，先选用充分成熟、果形较大而圆整的果实，逐粒剪去果梗，用电动分级机按果实大小分为三级。将分级后的果实放入不锈钢吊篮中，吊入0.01％的高锰酸钾水溶液中，浸泡5分钟后吊出冲洗干净。把经过预处理的果实平铺于烘托上，放入果品干燥室进行初次干燥，使果品干燥室温度控制在80～90℃并保持一段时间，待含水率达到60％后出炉，趁热装袋或堆放回湿，入冷库或短时贮藏，再进行下一批的鲜果烘干作业。可待鲜果加工结束后，再根据客户订货需求进行二次干燥作业。二次干燥时使果品干燥室内温度保持在60～80℃之间，待果品含水率达到30％后出炉，冷却后用0.05mm聚丙烯真空蒸煮袋装袋，用真空包装机以-0.08至-0.085Mpa作真空包装，然后置于灭菌器内以100℃灭菌30min，冷却后入冷库储存待售。
有益效果：在封闭的系统内完成果品脱水干燥过程，实现能量的循环利用。在技术上解决了避免排气热损失，回收水蒸气冷凝潜热，减少设备散热损失。分段干燥的优点：由于龙眼产于亚热带地区，气候炎热，又成熟于盛夏高温季节，采收期短，上市过于集中，进行干制则要求设备具有较大的日处理量。荔枝龙眼鲜果经第一阶段干燥后入冷库储藏，可在全部鲜果加工结束后，根据客户订货需求再进行第二阶段干燥至成品销售。采用此装置，在荔枝龙眼成熟季节可大批量加工鲜果，对缓解鲜果的销售压力具有显著的作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型提供的荔枝龙眼热泵干燥生产装置，压缩机4出来的热泵工质经冷凝器2、膨胀阀3和蒸发器5返回压缩机4形成制热循环回路；蒸发器5出来的空气经换热器6、冷凝器2、果品干燥室1和换热器6返回蒸发器5形成气流循环回路。
本实用新型的工作原理是：干燥设备运行过程中，相应动力分别驱动制冷剂和系统内部气流，能量交换伴随进行。
制热循环：气态热泵工质(制冷剂)在压缩机4内加热升温，流经冷凝器2释热冷凝成液态，热量传给经换热器6来自蒸发器5的干冷空气；液态制冷剂经过膨胀阀3节流降压，在蒸发器5中吸收经换热器6来自果品干燥室1的湿热空气的热量，蒸发转化成低温低压的气态，再次进入压缩机4，完成一次制热循环。以此不断往复，实现制热循环。
气流循环：在蒸发器5降温除湿的空气，经换热器6流经冷凝器2时，吸收制冷剂释热变为干热空气；再进入果品干燥室1，流经果品，将热能传给果品，并吸收果品蒸发水分变为湿热空气；然后流经换热器6与蒸发器5出来的冷空气换热，初步降温；再回到蒸发器5，将热能传给制冷剂使之蒸发，同时其中的部分水蒸汽因失热凝结成水被导出机外，气流完成一次循环。
内循环式热泵干燥节能、增效原理：
高温干燥大部分能耗为排气热损失。荔枝龙眼内循环式干燥设备采用封闭式结构完成果品脱水，整个能量交换过程在封闭系统中完成，从结构上消除了排气热损失，这是内循环式干燥设备降耗节能的主因；果品中水分蒸发潜热并未被带出封闭系统，而是被回收循环利用，是其降耗节能的另一主因。该系统对于像荔枝龙眼这类水分难析出、需要长时间干燥的物料尤为有益。不仅如此，内循环式热泵干燥设备的最大特点是成倍增高能效。理论上消耗1kW·h可转移相当于6.46倍电能的热，比直接用电加热干燥可增高能效6.46倍。实际值为理论值的近1/2。
增设空气换热器，提高能效：
通常热泵是将来自果品干燥室的高温高湿空气经蒸发器冷凝除去其中的部分水分，再经冷凝器升温后返回果品干燥室。整个过程中气流的温度由高变低、再由低变高反复循环。循环过程中蒸发器、冷凝器的热效率不高，除水率也受到影响。本实用新型在蒸发器与冷凝器之间增设空气换热器，来自果品干燥室的湿热空气首先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换后降温，相应的低温干空气升温(等量热交换)；降温后的湿空气继续向前流动至蒸发器进行二次降温，使其达到湿空气的露点温度以下将水分析出。由于在此过程中湿空气不是直接送到蒸发器降温除湿，而是先通过空气换热器与来自蒸发器的低温干空气进行热交换，因此，到达蒸发器的湿空气将比直接送到蒸发器的湿空气的温度低。理论计算与实验表明，增设换热器后，减轻了蒸发器的负担，可在输入相同功率的情况下，除去更多的水分，提高果品干燥设备单位功耗的去水率。实验表明，增加空气换热器后，单位能耗去水量可提高20％-40％。

Claims (1)

1.一种荔枝龙眼热泵干燥生产装置，其特征在于，压缩机(4)出来的热泵工质经冷凝器(2)、膨胀阀(3)和蒸发器(5)返回压缩机(4)形成制热循环回路；蒸发器(5)出来的空气经换热器(6)、冷凝器(2)、果品干燥室(1)和换热器(6)返回蒸发器(5)形成气流循环回路。
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