CN218722651U - 超大型连续式冷冻干燥装备生产线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超大型连续式冷冻干燥装备生产线，包括：上料部，用于物料装填；冻结部，用于物料冻结；干燥部，用于将冻结的物流进行干燥；卸料部，用于干燥后物料的卸料；以及输送部，将所述上料部、冻结部、干燥部及卸料部连接成一个回路，实现物料的连续式冷冻干燥。与现有技术相比，本实用新型装置实现物料的连续式冷冻干燥、能耗低、生产效率高。干燥部进出料隔离仓，可以连续式操作，又可以间歇式操作，特别适用大批量加工生产。

Description

超大型连续式冷冻干燥装备生产线

技术领域

本实用新型涉及一种干燥装置，具体是一种冷冻干燥装置。

背景技术

众所周知，冷冻干燥环节是一个高耗能环节，加工一公斤干品耗电大约为20度左右。而对于含水率较高的产品，其耗能接近30kwh/公斤干品。因而形成冻干产品成本高，售价高，影响其销售推广。

目前国内外生产的冻干设备按干燥面积分为小型（小于50㎡）,中型（50~150㎡），大型（150~300㎡），都具有以下缺点：

1.容量小，产能低，耗能高；

2.间歇操作，生产下一批次必须破空、融冰、二次降温、真空等设备利用率低。

3.装卸盘人工操作劳动强度大，费工费时。

4.一端进出料容易交叉污染。

综上所述，大中型冷冻干燥设备由于存在以上缺点无法满足大批量生产加工及各种产品的要求，从而使生产环节形成“瓶颈”严重阻碍了各类产品产业的发展。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种降低能耗的超大型连续式冷冻干燥装备生产线。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

超大型连续式冷冻干燥装备生产线，包括：

上料部，用于物料装填；

冻结部，用于物料冻结；

干燥部，用于将冻结的物流进行干燥；

卸料部，用于干燥后物料的卸料；

以及

输送部，将所述上料部、冻结部、干燥部及卸料部连接成一个回路，实现物料的连续式冷冻干燥；

所述冻结部制冷产生的冷凝热用于干燥部的加热。所述干燥部包括进料隔离仓、真空仓及出料隔离仓，所述进料隔离仓和出料隔离仓位于所述真空仓的两侧；在所述真空仓内设置有加热器件；在所述真空仓上连接有真空泵组，在所述进料隔离仓上连接有进料隔离仓真空泵组，在所述出料隔离仓上连接有出料隔离仓真空泵组；在所述真空仓上还接有捕水器和和融冰机组。

所述捕水器为并联的两台，交替与真空仓连通用于融冰。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型应用窄点技术原理对装备中冷热流股进行详细分析，将冻结部与干燥部耦合，即将冻结部制冷产生的冷凝热回收，用于干燥仓加热板的加热，实现装备自身冷热流股平衡，使装备耗能下降25%左右。其优点：

1.本实用新型装置，包括上料部、冻结部、干燥部、卸料部以及输送部，通过输送部将上料部、冻结部、干燥部及卸料部连接成一个回路，实现物料的连续式冷冻干燥，生产效率高。干燥部进出料隔离仓，可以连续式操作，又可以间歇式操作，特别适用大批量加工生产。

2. 干燥部包括进料隔离仓、真空仓及出料隔离仓三个仓，这样可以保证进出料隔离仓和真空仓真空度一致，以达到进出料连续操作，省去二次真空和制冷，提高生产率，从而降低能耗。

3.实现了生产线的标准单元化生产，一个标准单元干燥面积达600㎡。可以实现2~15个标准单元串联连接，大幅增大装备的干燥仓面积。大幅提高产能，降低单位能耗。

4. 在干燥仓内按工艺时段要求实现三级干燥工艺，即表层干燥阶段设备全负荷运行，深层干燥阶段2/3设备运行，解析干燥阶段1/3设备运行。

5.制冷机采用自动能量调节系统，降低其耗能。

6.装卸盘实现机械自动操作，节省劳动力，减轻劳动强度。

7.交替融冰实现连续操作，省去了二次降温，真空等环节，不仅节省耗能，还节省时间，提高生产率。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型干燥部的结构示意图；

图3是图2的侧视图；

图4是图2的俯视图；

图5是图2中融冰机组的原理图；

图6为本实用新型上料部的结构示意图；

图7为卸盘机的结构示意图；

图8为本实用新型冷冻干燥物料的工艺流程图。图中：1、提升机； 2、灌装机；3、传送带；4、接车链；5、接盘传送带；6、物料小车；7、接盘机； 71、接盘板； 72、电动推杆； 73、托盘； 74、连锁机构；8、推盘机； 81、支架； 82、动力推车； 83、推杆；9、地轨链；10、冻结间；11、冻干机总成；1101、进料隔离仓；1102、进料隔离仓真空泵组；1103、真空泵组；1104、融冰机组；1105、出料隔离仓真空泵组；1106、出料隔离仓；1107、真空阀；1108、真空仓；1109、维修通道；1110、捕水器；1111、真空阀；1112、捕水器；1113、真空阀；1114、物料小车；1115、加热板；1116、地轨链；1117、气泵机组；1118、加热器；1119、控制室；1120、进料隔离仓门；1121、干燥仓前门；1122、真空阀；1123、真空阀；11-24、排水阀；1125、排水阀；1126、蒸汽阀；1127、蒸汽阀；1128、干燥仓后门；1129、出料隔离仓门；12、转弯吊轨；13、卸盘机； 131、卸盘机架；132、电动推杆；133、机械臂；134、小车； 135、托盘；14、接盘传送带；15、包装传送带。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细说明：

如图1所述，本实用新型提供一种超大型连续式冷冻干燥装备生产线，包括：

上料部，用于物料装填；

冻结部，用于物料冻结；

干燥部，用于将冻结的物流进行干燥；

卸料部，用于干燥后物料的卸料；

以及

输送部，将所述上料部、冻结部、干燥部及卸料部连接成一个回路，实现物料的连续式冷冻干燥。

在一个实施例中，上料部包括提升机1、灌装机2和传送带3，来自加工间的湿物料，经提升机1送至灌装机2的料斗。灌装机2将料斗中的颗粒状湿物料，在设定时间内注入托盘（托盘尺寸为970×570×35mm，每盘10kg）中。传送带3将灌装后的托盘输送至接盘传送带5。接盘传送带5负责将单个托盘送至接盘机7每一层。

输送部包括地轨链9和弯道吊轨12，通过弯道吊轨12返回的空车，由地轨链9输送至指定位置即物料小车6。物料小车6在指定位置上等待装盘。

上料部还包括接盘机7和推盘机8，见图6。接盘机7和推盘机8，负责将托盘装入小车6。接盘机7包括接盘板71、电动推杆72、托盘73和连锁机构74，接盘板71连接在电动推杆72上，托盘73放置在接盘板71上，连锁机构74用于接盘板71的复位，电动推杆72将接盘板71上托盘推送到物料小车6的位置。推盘机8包括支架 81、动力推车82及推杆83，电力推车82固定在支架81上，动力推车82的前端为推杆83。

托盘73进入接盘板71并各层装满由电动推杆72就位后，动力推车82启动通过推杆83将各层托盘73一次推入物料小车中，装盘完成。接盘机7由电动推杆72通过螺栓连接的连锁机构74将接盘板71复位接盘，以此循环操作。

地轨链9存放至少10台物料小车。

冻结部包括冻结间10，用于冻结物料至-18℃以下。由围护结构，冷藏门、支架、蒸发器、风机等组成。

干燥部11，主要用于物料干燥，连续和间歇运均可，结构参见图2-图5，包括进料隔离仓1101、真空仓1108及出料隔离仓1106，进料隔离仓1101和出料隔离仓1106位于真空仓1108的两侧；在真空仓内设置有作为加热器件的加热板1115；在真空仓1108上连接有真空泵组1103，在进料隔离仓1101上连接有进料隔离仓真空泵组1102，在出料隔离仓1106上连接有出料隔离仓真空泵组1105；在真空仓1108上还连接有捕水器和融冰机组1104。

在一个实施例中，捕水器为两台，捕水器1110和1112，通过两台捕水器并联，实现交替融冰，适用连续式操作或间歇式操作，当捕水器1110或1112排管表层结冰厚度超过5mm时，则其中一台，例如捕水器1110关闭，即真空阀1122和1111同时关闭，此时捕水器1110内真空度为100Pa. 借此开启真空阀1124，在低真空状态下，25°C以上的水沸腾生成水蒸气进入捕水器1110内，温度上升开始融冰，融冰结束后排管降至35°C以下待用，全过程实现全自动控制，捕水器1110重新启动后，另一台捕水器1112按上述程序融冰，以此完成交替融冰。干燥部11的工艺过程如下：装满物料的小车1114共10台进入干燥仓1108中，关闭仓门后捕水器1110和1112自动降温至-35°C以下，真空泵组1103开启使干燥仓1108内真空度降至100Pa，同时干燥仓1108内温度随加热板1115加热而温度逐渐提升，经数小时后，加热温度升至110°C左右时，冻干方告完成，10台车同时出仓，以为间歇式操作。加热板1115与加热器1118连接，并通过加热器1118给加热板1115加热。

当单台物料小车1114进入进料隔离仓1101后，进料隔离仓门1120关闭，进料隔离仓真空泵组1102启动使隔离仓真空度降至100Pa。此时干燥仓门1121开启经地轨链9进入干燥仓1108，以此全部10台车进入干燥仓1108后，当第11台车准备进入时，进料隔离仓门1120和出料隔离仓门1129同时开启，装满物料并冻结后的小车1114就住隔离仓后，进料隔离仓门1120和出料隔离仓门1129同时关闭，隔离仓真空泵组1102和出料仓真空泵组1105同时开启，地轨链9起动小车进入干燥仓1108，同时一台完成冻干的小车给推出干燥仓1108进入出料隔离仓1106，就位后，干燥仓门1121和1128同时关闭，进料隔离仓1101和出料隔离仓1106破室，之后，进料隔离仓门1120和出料隔离仓门1129打开，待下一次进出料，以此循环，以为连续式操作。

卸料部包括卸盘机13，见图7。卸盘机13包括卸盘机架131、电动推杆132、若干机械臂133、小车134和托盘135，如图7所示，小车134送入指定位置后，机械臂133分层进车内托盘135下部，然后机械臂133向上移动托起托盘，卸盘机131启动移至包装传送带分层卸盘，卸盘后的空车自动离开，下一物料小车就位，以此循环操作。干燥后由干燥仓1108出仓至地轨链9上，单车进入小车6的位置上，并由4台卸盘机13一次将96个托盘卸下送入包装传送带14、15上进行包装。卸盘后的小车和卸料后的托盘经地轨9和弯轨12返回重新装料。

本实用新型超大型连续式冷冻干燥装备生产线，可进行手动或自动控制。加工后的颗粒状物料（如果蔬、肉类、水产品等食品），经提升机1自动送至灌装机2的料斗中，灌装机2自动将物料装入托盘中并由传送带3传至送盘带5，然后送盘带5将托盘分层推入接盘机7，再由推盘机8将托盘推入物料小车6中各层，物料小车6两侧同时装盘。此后物料小车6由地轨链9传入冻结间10，全部按上述程序装满10台车后开始降温冻结至-18°C以下。再经地轨链9和转弯吊轨12送入冻干机总成11干燥（间隙操作），干燥后的成品逐车进入卸盘机13位置卸盘，经接盘传送带14和包装传送带15进行包装，空物料小车6及空托盘经地轨链9和转弯吊轨12自动进入接车轨4待装料，以此循环操作。

连续式冷冻干燥则从冻结间10开始单台物料小车6经地轨链9和转弯吊轨12进入冻干机总成，此后逐台进逐台出，以此循环连续式运行操作。

本实用新型提供的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，具有物料自动提升灌装、自动输送、自动接推盘、大容量方仓结构，交替融冰系统，进出料隔离仓自动进出料和自动卸盘机构等。从而保证物料经各环节生产出合格产品，其技术工艺方案如图8所示。

Claims (9)

1.一种超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，包括：

上料部，用于物料装填；

冻结部，用于物料冻结；

干燥部，用于将冻结的物流进行干燥；

卸料部，用于干燥后物料的卸料；

以及

输送部，将所述上料部、冻结部、干燥部及卸料部连接成一个回路，实现物料的连续式冷冻干燥；

所述冻结部制冷产生的冷凝热用于干燥部的加热。

2.根据权利要求1所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述干燥部包括进料隔离仓、真空仓及出料隔离仓，所述进料隔离仓和出料隔离仓位于所述真空仓的两侧；在所述真空仓内设置有加热器件；在所述真空仓上连接有真空泵组，在所述进料隔离仓上连接有进料隔离仓真空泵组，在所述出料隔离仓上连接有出料隔离仓真空泵组；在所述真空仓上还接有捕水器和和融冰机组。

3.根据权利要求2所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述进料隔离仓具有进料隔离仓门，所述真空仓具有真空仓前门和真空仓后门，所述出料隔离仓具有出料隔离仓门；所述进料隔离仓与真空仓通过真空仓前门打开或关闭，所述真空仓与出料隔离仓通过真空仓后门打开或关闭。

4.根据权利要求2所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述加热器件为加热板。

5.根据权利要求2所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述捕水器为并联的两台，交替与真空仓连通用于融冰。

6.根据权利要求1所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述上料部包括提升机、灌装机和传送带；湿物料经提升机送至灌装机的料斗，灌装机将料斗中的湿物料注入托盘，传送带将灌装后的托盘输送至接盘传送带。

7.根据权利要求6所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述上料部还包括接盘机和推盘机；所述接盘机包括接盘板、电动推杆、托盘和连锁机构，所述接盘板连接在电动推杆上，所述托盘放置在接盘板上；电动推杆将接盘板从接盘板位置推送到物料小车；所述连锁机构用于接盘板的复位；所述推盘机包括支架、动力推车及推杆，所述动力推车固定在支架上，所述动力推车的前端为所述推杆。

8.根据权利要求1所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述卸料部包括卸盘机，所述卸盘机包括卸盘机架、电动推杆、机械臂、小车和托盘；所述小车送入指定位置后，机械臂分层进入托盘下部，然后机械臂向上移动托起托盘，电动推杆启动移至包装传送带分层卸盘。

9.根据权利要求1所述的超大型连续式冷冻干燥装备生产线，其特征在于，所述输送部包括地轨链和弯道吊轨，通过弯道吊轨返回的空车，由地轨链输送至指定位置即物料小车。

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