CN217058313U - 一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及食品加工设备，特别是一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备。它包括复合干燥装置、布置于复合干燥装置两侧负责物料输送的进料装置和出料装置、以及电控系统；它具有如下优点：干燥效率高，安全可靠，灭菌效果好。

Description

一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备

技术领域

本实用新型涉及食品加工设备，特别是一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备。

背景技术

目前槟榔行业干燥多采用热风干燥工艺，其原理为热源对空气加热，以热空气为干燥介质直接与槟榔果接触，通过两者之间的对流传热和传质扩散进行热量水分交换进行干燥，热风干燥的缺点一是热效率低，干燥时间长；二是干燥后产品品质不高，由于槟榔果本身个体差异较大，加之传统泡籽工艺用过量水浸泡，更容易造成槟榔果内腔积水，而热风干燥多为干燥+缓苏，由于槟榔果表层的自由水分散失较快，内部水分向表层转移速度小于表层水分的蒸发速度，后工序加工前需要一个较长的静置时间来平衡水分，致使槟榔加工周期长。

此外，随着行业的发展以及消费群体的迅速增长，食用槟榔的咀嚼柔软度和安全性也是近年来的关注重点，目前所使用的软化方法主要是生物酶解法、碱泡法、蒸煮法等。生物酶解法虽条件温和，但存在反应条件苛刻、软化效果不理想、终端产品咀嚼感粗糙、缺少浆汁感等问题。碱泡法简单高效，但污水处理负荷大。采用蒸煮和爆破法进行软化，因其在高温高压下进行，蒸汽能耗大、操作安全性不高；同时对槟榔果成分和化学结构造成破坏，导致终端产品持水能力变差、留香困难。

发明内容

为保障槟榔行业的可持续发展，需要寻找更高品质、更安全健康的食用槟榔生产工艺和设备，提供新的膨化干燥技术，升级现有产品和工艺。本实用新型的目的是克服现有技术的壁垒，提出一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备。

本实用新型的目的是通过如下途径实现的：一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，它包括复合干燥装置、布置于复合干燥装置两侧负责物料输送的进料装置和出料装置、以及电控系统；

所述的复合干燥装置在主机架中部设置有物料室，物料室的顶板上方分别装有两个磁控管和一个微波发生器；顶板中央设有一通孔，通孔经排气管道连通位于主机架顶部的风机；物料室的底板上均匀分布有若干导气孔，底板的正下方装有导流罩；物料室前后方向分别设有一张由安全门气缸启闭的安全门，该两扇安全门分别连通进料装置和出料装置的输送滚筒；主机架底部安装有蒸汽发生器及过热蒸汽发生器，蒸汽发生器与过热蒸汽发生器之间通过管道连接，过热蒸汽发生器与导流罩之间通过管道连接。

作为本专利的进一步限定，蒸汽发生器与过热蒸汽发生器之间管道上装有三号手动阀、流量计及疏水阀；过热蒸汽发生器与导流罩之间管道上装有二号手动阀；物料室与风机之间的排气管道上装有一号手动阀。

作为本专利的进一步限定，所述的进料装置及出料装置均是在机架上方安装有由电机驱动的若干滚筒，滚筒上输送物料框；

进料装置是在靠近复合干燥装置一侧的机架下方装有阻挡气缸；在机架上方的气缸安装板上并排装有两个推进气缸，两个推进气缸的气缸活塞杆之间连接一根连杆，连杆两端分别装有一组限位机构；

出料装置在靠近复合干燥装置一侧的机架上方装有气缸安装板，气缸安装板上并排装有两个出料气缸，两个出料气缸的气缸活塞杆之间连接一根连杆，连杆的中段设有一组限位机构。

作为本专利的进一步限定，所述的限位机构包括两个固定圈及啮合安装于两个固定圈之间一个摆动杆，固定圈位于两侧并固定于连杆上，固定圈内侧端面设有缺口；摆动杆由环形头部及摆臂构成，摆臂）分为直臂和弯臂两种，环形头部活动安装于连杆上，环形头部两个端面分别设有与缺口啮合的凸块。

作为本专利的进一步限定，所述的物料框，其底部均匀设置有通气孔，框的两端设有提手，提手上开有一腰孔。

作为本专利的进一步限定，所述的电控系统，包括以下分布于装置各处的传感器：

复合干燥装置中物料室的安全门气缸上装有三号气缸传感器；过热蒸汽发生器与导流罩之间管道上装有温度传感器;

进料装置的推进气缸的两端分别设有一号气缸传感器及二号气缸传感器，在靠近复合干燥装置一侧的机架下方设有阻挡传感器；

出料装置的出料气缸的两端分别设有四号气缸传感器及五号气缸传感器，气缸安装板附近的机架外侧设有出料传感器；

还包括PLC，前述的传感器分别连接PLC，PLC连接控制电机、推进气缸、出料气缸、风机、蒸汽发生器、过热蒸汽发生器、安全门气缸、阻挡气缸。

作为本专利的进一步限定，滚筒两侧的机架内侧边装有导向条，导向条上均布装有滚珠。

本实用新型一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，与现有技术比较，具有以下优点：

一、采用过热蒸汽加微波干燥与传统干燥相比优势在于

（1）可大大节省干燥时间；

（2）干燥由内到外，同时干燥，因此干燥均匀，产品品质较好 ；

（3）能耗大大降低，有利于节能减排；

（4）有利于后工序去核，提高后工序工作效率；

二、可连续式生产，工作效率高，同时有利于其余工序自动化生产线对接；

三、安全可靠，清洁简单、维护方便，无复杂机械运动；

四、采用微波加过热蒸汽烘干，可达到很好的灭菌效果；

五、人机界面，参数设置方面，工艺曲线一目了然，异常报警提示等。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型中进料装置结构示意图之一；

图3为本实用新型中进料装置结构示意图之二；

图4为本实用新型中复合干燥装置结构示意图之一；

图5为本实用新型中复合干燥装置结构示意图之二；

图6为本实用新型中出料装置结构示意图之一；

图7为本实用新型中出料装置结构示意图之二；

图8为本实用新型中限位机构整体结构示意图；

图9为本实用新型中固定圈结构示意图；

图10为本实用新型中摆动杆结构示意图；

图11为本实用新型中物料框结构示意图；

图12为本实用新型电控系统方框结构示意图；

图13为本实用新型局部结构示意图；

图14为本实用新型中进料装置立体结构示意图；

图15为本实用新型中出料装置立体结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，它包括复合干燥装置2、布置于复合干燥装置2两侧负责物料输送的进料装置1和出料装置3、以及电控系统4；

如图4-5所示，所述的复合干燥装置2在主机架37中部设置有物料室319，物料室是由左右各一块保温防护层36、前后各一块安全门317、底板318、顶板321组成的一个封闭空间。物料室319的顶板321上方分别装有两个磁控管34和一个微波发生器32，通过微波发生器和磁控管的共同作用产生微波；顶板321中央设有一通孔，通孔经排气管道323连通位于主机架37顶部的风机31，通过风机可以把物料室内烘烤时蒸发的水分抽走；在顶板的两边各装有一个发热管，用于给物料室照明，便于观测。物料室319的底板318上均匀分布有若干导气孔，底板的正下方装有导流罩322，导流罩为一个弧形的罩子，一方面可以减小紊流产生，另一方面导流罩可以作为一个临时缓冲存储空间，有利于过热蒸汽进入到导流罩后经底板的小孔均匀的进入到物料室内，另外打开法兰盘323，还有利于清理内部物料留下的残渣；物料室319前后方向分别设有一张由安全门气缸316启闭的安全门317，该两扇安全门317分别连通进料装置1和出料装置3的输送滚筒，物料由此处进出，通过气缸可以控制门的开或关。

主机架37底部一侧装有蒸汽发生器310用于产生蒸汽，机架的底部另一侧装有过热蒸汽发生器313用于继续加热蒸汽产生过热蒸汽，蒸汽发生器和过热蒸汽发生器采用目前市场成熟的设备集成，内部有完整独立的蒸汽生产系统以及过热蒸汽生产系统，用户只需通水通电同时把相应控制信号接入PLC即可。蒸汽发生器310与过热蒸汽发生器313之间通过管道连接，过热蒸汽发生器313与导流罩322之间通过管道连接。

蒸汽发生器310与过热蒸汽发生器313之间管道上装有三号手动阀311（可以控制蒸汽的流量）、流量计312（可以实时监测当前蒸汽流量）及疏水阀314（可以过滤掉凝结的水）；过热蒸汽发生器313与导流罩322之间管道上装有二号手动阀38（可以控制过热蒸汽的流量）及温度传感器39（可以测量过热蒸汽的温度），从而反馈至PLC中，PLC再控制过热蒸汽发生器313，达到所需的目标温度。物料室319与风机31之间的排气管道323上装有一号手动阀33。

复合干燥装置内有热量传导的零部件如管道、阀门、导流罩等外部都采用保温棉包裹，减少热量散失。

如图2-3、图6-7所示，所述的进料装置1及出料装置3均是在机架11上方安装有由电机14驱动的若干滚筒12，滚筒12上输送物料框6；滚筒12两侧的机架11内侧边装有导向条13，导向条13上均布装有滚珠，既可以防止物料框6跑偏，又可以减小摩擦力。

进料装置1是在靠近复合干燥装置一侧的机架11下方装有阻挡气缸15，用于阻挡物料框前进，阻挡气缸15状态为藏在滚筒12下方，当收到阻挡指令时，会高于滚筒输送面；在机架11上方的气缸安装板24上并排装有两个推进气缸16，两个推进气缸16的气缸活塞杆之间连接一根连杆23，连杆23两端分别装有一组限位机构5；连杆23可实现气缸同步前进和后退，这种布局也有利于保证推料时的稳定性。

出料装置3在靠近复合干燥装置一侧的机架上方装有气缸安装板24，气缸安装板24上并排装有两个出料气缸49，两个出料气缸49的气缸活塞杆之间连接一根连杆23，连杆23的中段设有一组限位机构5。

如图8-10所示，所述的限位机构5包括两个固定圈51及啮合安装于两个固定圈51之间一个摆动杆52，固定圈51位于两侧并固定于连杆23上，固定圈51内侧端面设有缺口53；摆动杆52由环形头部54及摆臂55构成，摆臂55分为直臂和弯臂两种，环形头部54活动安装于连杆23上，环形头部54两个端面分别设有与缺口53啮合的凸块56。

如图14所示，在进料装置1中，限位机构5中的固定圈51和摆动杆52（采用弯臂结构）都是以连杆12为轴心安装的，固定圈51可以使摆动杆52在固定角度摆动，初始状态为竖直向下，摆动方向为逆时针90度。当物料框6从摆动杆52下方经过时，推杆会顺着物料框前进的方向摆动（逆时针），当物料框完全经过摆动杆52时，推杆恢复竖直状态，而此时当推进气缸16伸出推料时，摆动杆52侧反向受力，处于限制位置，从而把物料框推走。

如图15所示，在出料装置3中，固定圈51可以使摆动杆52（采用直臂结构）在固定角度摆动，初始状态为竖直向下，摆动方向为逆时针90度。当2.1物料框从摆动杆52下方经过时，推杆会顺着物料框前进的方向摆动（逆时针），当物料框完全经过摆动杆52时，推杆恢复竖直状态，而此时当出料气缸49伸进去拉料时，摆动杆52侧反向受力，处于限制位置，从而把物料框拉走。

如图11所示，所述的物料框6采用聚四氟乙烯制作而成，适用于微波环境，其底部均匀设置有通气孔61，便于过热蒸汽通过，烘烤物料。框的两端设有便于人工拿的提手62，提手上开有一腰孔63，便于出料气缸把物料框拖出。

如图12所示，所述的电控系统4，包括以下分布于装置各处的传感器：

复合干燥装置2中物料室319的安全门气缸316上装有三号气缸传感器315；过热蒸汽发生器313与导流罩322之间管道上装有温度传感器39;

进料装置1的推进气缸16的两端分别设有一号气缸传感器19及二号气缸传感器20，在靠近复合干燥装置一侧的机架11下方设有阻挡传感器18；

出料装置3的出料气缸49的两端分别设有四号气缸传感器46及五号气缸传感器48，气缸安装板24附近的机架外侧设有出料传感器410；

还包括PLC，前述的传感器分别连接PLC，PLC连接控制电机14、推进气缸16、出料气缸49、风机31、蒸汽发生器310、过热蒸汽发生器313、安全门气缸316、阻挡气缸15。

本实用新型的工作过程如下，参考图13-15所示：

设备通电后，在人机界面上调取或重新设定参数。初次开启时，先把蒸汽发生器和过热蒸汽发生器开启，风机开启，把相应的阀门打开，让过热蒸汽进入到物料室内，待物料室内温度达到设定温度后，进料输送线开启。

进料：人工或者设备先把物料（槟榔）均匀的摊在物料框内，然后放到输送线滚筒上，物料被输送线不断的往前输送，当阻挡传感器感应到物料框时，阻挡气缸动作（初始状态为为阻挡）物料框正常前进，当物料框离开阻挡传感器时，阻挡气缸又恢复阻挡状态，挡住后面的物料框。在阻挡传感器感应到物料框的同时，复合干燥装置前后的安全门气缸动作 ，把安全门打开，这时前面的物料框会顺着导向板进入到物料室内，由于物料室内是无动力的，这时推进气缸推出，把物料框完全推入至物料室内，接推进气缸退回初始位置，接着安全门气缸复位，安全门关闭，物料按照工艺设定开始烘烤。烘烤时可以将物料散发的水蒸气由风机抽走，同时通过保温防护层上的窥视窗可以肉眼观测物料的变化情况。

出料：烘烤结束后，出料装置启动，电机启动，滚筒运转；安全门气缸动作 ，把安全门打开，出料气缸伸进物料室，把物料框拉出来。物料框被拉出来后，安全门气缸动复位，同时出料传感器也检测到了物料框，此时才算完成出料。物料框进入到滚筒线后，缓缓被传送至下一个工序。为了节省时间，同时也是为了保证物料室的热量尽可能减少散失，烘烤结束后，在出料的时候同时也在进料，进料的方式与上述进料方式一样，以此循环，直到全部烘烤结束。

Claims (7)

1.一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：它包括复合干燥装置（2）、布置于复合干燥装置（2）两侧负责物料输送的进料装置（1）和出料装置（3）、以及电控系统（4）；

所述的复合干燥装置（2）在主机架（37）中部设置有物料室（319），物料室（319）的顶板（321）上方分别装有两个磁控管（34）和一个微波发生器（32）；顶板（321）中央设有一通孔，通孔经排气管道（323）连通位于主机架（37）顶部的风机（31）；物料室（319）的底板（318）上均匀分布有若干导气孔，底板的正下方装有导流罩（322）；物料室（319）前后方向分别设有一张由安全门气缸（316）启闭的安全门（317），该两扇安全门（317）分别连通进料装置（1）和出料装置（3）的输送滚筒；主机架（37）底部安装有蒸汽发生器（310）及过热蒸汽发生器（313），蒸汽发生器（310）与过热蒸汽发生器（313）之间通过管道连接，过热蒸汽发生器（313）与导流罩（322）之间通过管道连接。

2.如权利要求1所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：蒸汽发生器（310）与过热蒸汽发生器（313）之间管道上装有三号手动阀（311）、流量计（312）及疏水阀（314）；过热蒸汽发生器（313）与导流罩（322）之间管道上装有二号手动阀（38）；物料室（319）与风机（31）之间的排气管道（323）上装有一号手动阀（33）。

3.如权利要求1所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：所述的进料装置（1）及出料装置（3）均是在机架（11）上方安装有由电机（14）驱动的若干滚筒（12），滚筒（12）上输送物料框（6）；

进料装置（1）是在靠近复合干燥装置一侧的机架（11）下方装有阻挡气缸（15）；在机架（11）上方的气缸安装板（24）上并排装有两个推进气缸（16），两个推进气缸（16）的气缸活塞杆之间连接一根连杆（23），连杆（23）两端分别装有一组限位机构（5）；

出料装置（3）在靠近复合干燥装置一侧的机架上方装有气缸安装板（24），气缸安装板（24）上并排装有两个出料气缸（49），两个出料气缸（49）的气缸活塞杆之间连接一根连杆（23），连杆（23）的中段设有一组限位机构（5）。

4.如权利要求3所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：所述的限位机构（5）包括两个固定圈（51）及啮合安装于两个固定圈（51）之间一个摆动杆（52），固定圈（51）位于两侧并固定于连杆（23）上，固定圈（51）内侧端面设有缺口（53）；摆动杆（52）由环形头部（54）及摆臂（55）构成，摆臂（55）分为直臂和弯臂两种，环形头部（54）活动安装于连杆（23）上，环形头部（54）两个端面分别设有与缺口（53）啮合的凸块（56）。

5.如权利要求3所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：所述的物料框（6），其底部均匀设置有通气孔（61），框的两端设有提手（62），提手上开有一腰孔（63）。

6.如权利要求1所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：所述的电控系统（4），包括以下分布于装置各处的传感器：

复合干燥装置（2）中物料室（319）的安全门气缸（316）上装有三号气缸传感器（315）；过热蒸汽发生器（313）与导流罩（322）之间管道上装有温度传感器（39）;

进料装置（1）的推进气缸（16）的两端分别设有一号气缸传感器（19）及二号气缸传感器（20），在靠近复合干燥装置一侧的机架（11）下方设有阻挡传感器（18）；

出料装置（3）的出料气缸（49）的两端分别设有四号气缸传感器（46）及五号气缸传感器（48），气缸安装板（24）附近的机架外侧设有出料传感器（410）；

还包括PLC，前述的传感器分别连接PLC，PLC连接控制电机（14）、推进气缸（16）、出料气缸（49）、风机（31）、蒸汽发生器（310）、过热蒸汽发生器（313）、安全门气缸（316）、阻挡气缸（15）。

7.如权利要求3所述的一种利用过热蒸汽和微波联合实现槟榔高效干燥的设备，其特征在于：滚筒（12）两侧的机架（11）内侧边装有导向条（13），导向条（13）上均布装有滚珠。

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