CN208504868U - 农产品低温负压干燥破碎一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统，该系统包括低温负压干燥炉、旋风分离器、除尘器、真空泵及气体加热器，低温负压干燥炉设有农产品进料口、进气口及混合料出口；低温负压干燥炉的混合料出口与旋风分离器的混合料进口连接，旋风分离器的出气口与除尘器的进气口连接，除尘器的出气口与真空泵的进气口连接，真空泵的出气口与气体加热器的进气口连接或者相互断开，气体加热器的出气口与低温负压干燥炉的进气口连接。本实用新型能实现农产品快速干燥与破碎，具有系统节能、启动迅速、规模可控、工业化可靠、操作容易、系统简单等优点。

Description

农产品低温负压干燥破碎一体化系统

技术领域

本实用新型涉及干燥技术，具体地指一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统。

背景技术

农产品，包括高粱、稻子、花生、玉米、小麦、以及各个地区的土特产等，干燥是农产品加工保藏的重要手段，其在农产品加工生产中应用十分广泛。其中，粮油作物，包括小麦、稻谷(含粳谷、籼谷、元谷)，大豆、杂粮(含玉米、绿豆、赤豆、蚕豆、豌豆、荞麦、大麦、元麦、燕麦、高粱、小米、米仁)、鲜山芋、花生仁、芝麻、菜籽、棉籽、葵花籽、蓖麻籽、棕榈籽等，这些产品的加工手段主要是干燥、破碎或制粉；烟叶、毛茶等需先干燥后再进入后续加工工序。

另外，目前农产品在初加工或深度加工时，需要对其进行干燥、破碎或制粉处理。如干燥黄花菜、豆角、红薯、玉米等农产品时，传统方法是在太阳下晾晒，这种做法只适合少量产品，同时如果阴晴不定会使其霉变，对于大量农产品则需要利用干燥设备进行集中干燥。现有干燥设备主要利用太阳能、蒸汽或柴煤作为能源进行干燥，现有农产品干燥设备存在以下缺陷：1)太阳能干燥设备需要阳光，阴雨时节不能工作；2)蒸汽设备利用不安全，成本高；3)柴煤干燥设备其温度控制不稳定，容易造成产品损坏，且煤烟污染产品；4)对于有破碎或制粉需求的农产品，如：大米、花生、辣椒、花椒、胡椒、咖啡等需要先干燥，后破碎或制粉，存在工艺流程长、加工效率低的问题。因此，农产品干燥市场急需一种能迅速干燥和破碎物料的设备。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统，改系统能同时实现农产品快速干燥与破碎。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统，包括低温负压干燥炉、旋风分离器、除尘器、真空泵及气体加热器，所述低温负压干燥炉的中部设置有用于供农产品进入的农产品进料口，所述低温负压干燥炉的底部沿外壁切向设置有用于供热载气进入的进气口，所述低温负压干燥炉的顶部沿外壁切向设置有用于供农产品粉体和尾气输出的混合料出口；所述低温负压干燥炉的混合料出口与所述旋风分离器的混合料进口连接，所述旋风分离器的出气口与所述除尘器的进气口连接，所述除尘器的出气口与所述真空泵的进气口连接，所述真空泵的出气口与所述气体加热器的进气口连接或者相互断开，所述气体加热器的出气口与所述低温负压干燥炉的进气口连接。

进一步地，所述低温负压干燥炉包括壳体和设置在壳体内腔下部的旋流板，所述旋流板的上方设置有可高速旋转的破碎刀具，所述农产品进料口位于破碎刀具的上方，所述进气口位于旋流板的下方。

进一步地，所述旋流板包括与壳体内壁固定的环形斜板、以及设置在环形斜板内圈的实心平板，所述环形斜板上沿其环向设置有若干个用于供热载气喷出的通孔。

更进一步地，还包括冷凝器，所述真空泵的出气口与所述冷凝器的进气口连接，所述冷凝器的出气口与所述气体加热器的进气口连接或者相互断开，所述气体加热器的出气口与所述低温负压干燥炉的进气口连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

其一，本实用新型采用干燥与破碎一体化思想，能将农副产品快速的进行干燥及破碎处理，最大限度保障了农副产品的有效营养成分，避免了农副产品的腐烂变质，也非常适合农副产品深加工的工业化应用，是解决农副产品供需不平衡，并对农副产品进行深加工的有效方法与系统。

其二，本实用新型在低温负压条件下采用紊流加热与旋流干燥相结合的干燥方式，并且该装置能有效将农副产品破碎至2mm粒度以下，因而能在很短的时间内将农产品的含水率降低至5％以下，在30℃～80℃区间的工作温度内，配合调节所得的系统负压-0.001～-0.08MPa表压的干燥氛围内，能有效破坏生物细胞壁释放胞内水，对含水率20％～80％的热敏性高的、含胞内水的、难脱水的物料在20～40s内，即可干燥至5％以下的含水率，干燥效率非常高。

其三，本实用新型不但干燥效率高，且还具有能耗低、真空度可调、不破坏营养成分及干净卫生的优点，更重要的是本实用新型在对热敏性的、含有胞内水的难脱水物料在负压和低温条件下进行干燥后得到的干燥食品为高附加值产品。

其四，本实用新型能结合各种低位余热进行农产品快速干燥，系统节能，避免了大量电能等高位能源的消耗。同时本实用新型系统还具有启动迅速、规模可控、工业化可靠、操作容易、系统结构简单等优点。

附图说明

图1为一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统的结构示意图。

图2为图1中低温负压干燥炉的结构示意图。

图3为图2的A-A剖面结构示意图。

图4为图2的B-B剖面结构示意图。

图5为图1的一种变形结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，便于更清楚地了解本实用新型，但它们不对本实用新型构成限定。

如图1所示的一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统，包括低温负压干燥炉1、旋风分离器2、除尘器3、真空泵4、冷凝器5及气体加热器6，低温负压干燥炉1的中部设置有用于供农产品进入的农产品进料口1.1，低温负压干燥炉1的底部沿外壁切向设置有用于供热载气进入的进气口1.2，低温负压干燥炉1的顶部沿外壁切向设置有用于供农产品粉体和尾气输出的混合料出口1.3；低温负压干燥炉1的混合料出口1.3与旋风分离器2的混合料进口2.1连接，旋风分离器2的出气口2.2与除尘器3的进气口3.1连接，除尘器3的出气口3.2与真空泵4的进气口4.1连接，真空泵4的出气口4.2与冷凝器5的进气口5.1连接，冷凝器5的出气口5.2与气体加热器6的进气口6.1连接，气体加热器6的出气口6.2与低温负压干燥炉1的进气口1.2连接。

上述方案中，结合图2～图4所示，低温负压干燥炉1包括壳体1.4和设置在壳体1.4内腔下部的旋流板1.5，旋流板1.5的上方设置有可高速旋转的破碎刀具1.6，农产品进料口1.1位于破碎刀具1.6的上方，进气口1.2位于旋流板1.5的下方。旋流板1.5包括与壳体1.4内壁固定的环形斜板1.51、以及设置在环形斜板1.51内圈的实心平板1.52，环形斜板1.51上沿其环向设置有若干个用于供热载气喷出的通孔1.53。低温负压干燥炉1顶部与底部各形成一个旋流段，中部形成紊流段。

作为上述方案的一种变形，如图5所示，冷凝器5的出气口5.2出来的尾气直接外排，然后利用外界洁净空气、二氧化碳或氮气经气体加热器6加热后作为循环气来调节系统压力和控制温度。

可利用上述农产品低温负压干燥破碎一体化系统对含水率为20～80％的农产品进行干燥破碎一体化处理，其中，农产品可以为辣椒、稻谷、大豆、杂粮、花生、玉米、小麦、鲜山芋、花生果、花生仁、芝麻、菜籽、棉籽、葵花籽、蓖麻籽、棕榈籽、烟叶或毛茶中的一种或几种。现利用上述农产品低温负压干燥破碎一体化系统，以含水率为50％的辣椒干燥破碎过程为例阐述辣椒低温负压干燥破碎一体化方法，其包括以下步骤：

1)将块状粒径在50～200mm大小的辣椒送入低温负压干燥炉1内，辣椒首先从上至下被热风进行紊流加热，随后进入低温负压干燥炉1的底部旋流段中，在底部旋流区间内气流推动辣椒形成正旋向的物料旋流，同时，辣椒能被逆向高速旋转的破碎刀具1.6切割撞击而破碎成粒径≤2mm的辣椒粉，辣椒粉随热的气流上升并形成紊流，在紊流段能进行剧烈的传热交换，控制整个系统负压在-0.001～-0.08Mpa，优选-0.04～-0.06MPa(表压)，降低了辣椒粉体内部细胞水分的蒸发分压力，使得内部水分能快速逸出辣椒粉体而逐步干燥，能在30s内形成干燥的辣椒粉体颗粒。其中，循环气体进入低温负压干燥炉1形成的旋流方向与破碎刀具1.6旋转方向相反。

2)干燥的粉体辣椒颗粒随后进入低温负压干燥炉1的顶部旋流段中，粉体的辣椒粒随气流进行旋流干燥，能在顶部空间停留，进行更进一步的换热干燥，达到含水5％以下，完成辣椒粉干燥过程，并且低温负压干燥炉1的顶部旋流段能对粉体颗粒进行初步的物料分离，使得大颗粒物料直接掉入低温负压干燥炉1底部的旋流段内被破碎刀具1.6再次破碎，而粒径达到小于设定粒径(2mm)的颗粒料会直接逸出低温负压干燥炉1进入后续旋风分离器2中；

3)在旋风分离器2中将旋流干燥后的携带的粒径小于设定粒径的颗粒料进行气固分离，分离出粒径为1～2mm的干燥物料，干燥物料从旋风分离器2底部引出、收集，而旋风分离器2顶部排出尾气，该尾气用作循环气，当系统气量不足时可从外界补充循环气体；当然，如图5所示，尾气也可以排放，循环气采用洁净的空气、二氧化碳或氮气等食品级洁净气体来作为循环气；

4)循环气随后进入除尘器3中，该除尘器优选食品级微米除料器(0.01～0.1mm)，将循环气中破碎的小粒径辣椒粉进行除料处理并收集；而洁净循环气随后被真空泵4加压输送，优选采用隔膜式真空泵作为系统循环动力，加压后的循环气随后进入冷凝器5对循环气体中的水蒸汽进行冷凝处理，冷凝液进行后续环保化处理，同时获得干燥的循环气，随后循环气再进入气体加热器6内，以提高循环气温度，并提供整体系统干燥所需的热能，气体加热器6的热能来源可以是外部系统余热，也可以采用燃烧热、电加热、电磁加热等多种形式；

5)加热后的循环气从低温负压干燥炉1的进气口1.2进入低温负压干燥炉1内对后续辣椒继续进行干燥处理，循环气温度控制在300℃以下，优选120℃～300℃，更优选200℃～300℃，一方面可避免温度过高而使得农产品过度干燥失去保鲜效果，另一方面避免温度过低而物料不易干燥，影响干燥速率。循环气的入口温度能保证维持物料干燥区正常的干燥温度区间，本实用新型中维持低温负压干燥炉1内温度为30～80℃，优选40℃～60℃。

Claims (4)

1.一种农产品低温负压干燥破碎一体化系统，其特征在于：包括低温负压干燥炉(1)、旋风分离器(2)、除尘器(3)、真空泵(4)及气体加热器(6)，所述低温负压干燥炉(1)的中部设置有用于供农产品进入的农产品进料口(1.1)，所述低温负压干燥炉(1)的底部沿外壁切向设置有用于供热载气进入的进气口(1.2)，所述低温负压干燥炉(1)的顶部沿外壁切向设置有用于供农产品粉体和尾气输出的混合料出口(1.3)；

所述低温负压干燥炉(1)的混合料出口(1.3)与所述旋风分离器(2)的混合料进口(2.1)连接，所述旋风分离器(2)的出气口(2.2)与所述除尘器(3)的进气口(3.1)连接，所述除尘器(3)的出气口(3.2)与所述真空泵(4)的进气口(4.1)连接，所述真空泵(4)的出气口(4.2)与所述气体加热器(6)的进气口(6.1)连接或者相互断开，所述气体加热器(6)的出气口(6.2)与所述低温负压干燥炉(1)的进气口(1.2)连接。

2.根据权利要求1所述农产品低温负压干燥破碎一体化系统，其特征在于：所述低温负压干燥炉(1)包括壳体(1.4)和设置在壳体(1.4)内腔下部的旋流板(1.5)，所述旋流板(1.5)的上方设置有可高速旋转的破碎刀具(1.6)，所述农产品进料口(1.1)位于破碎刀具(1.6)的上方，所述进气口(1.2)位于旋流板(1.5)的下方。

3.根据权利要求2所述农产品低温负压干燥破碎一体化系统，其特征在于：所述旋流板(1.5)包括与壳体(1.4)内壁固定的环形斜板(1.51)、以及设置在环形斜板(1.51)内圈的实心平板(1.52)，所述环形斜板(1.51)上沿其环向设置有若干个用于供热载气喷出的通孔(1.53)。

4.根据权利要求1或2所述农产品低温负压干燥破碎一体化系统，其特征在于：还包括冷凝器(5)，所述真空泵(4)的出气口(4.2) 与所述冷凝器(5)的进气口(5.1)连接，所述冷凝器(5)的出气口(5.2)与所述气体加热器(6)的进气口(6.1)连接或者相互断开。