[实用新型]利用自产过热蒸汽的常压与负压联合干燥设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物料干燥设备，具体地说是利用自产过热蒸汽的常压与负压联合干燥设备。

背景技术

干燥可有效避免微生物在物料表面生产繁殖，从而延长食品货架期。但研究报告表明高能耗是目前干燥行业普遍存在的问题，不仅增加了企业的成本，同时给国家造成了一定的经济负担。在德国、丹麦等国家，干燥行业消耗的能量占国家总能量的20-25%，而在美国、加拿大、英国以及法国，干燥能耗也占到了10-15%。这些调查数据充分表明：能耗高的问题已经成为全球干燥工业中难以克服和解决的技术瓶颈。

目前，我国的干燥行业中普遍采用热风干燥，即以热空气为介质，将物料中的水分（或溶剂）从物料的内部扩散到表面，再从物料表面气化，从而达到干燥的目的。热风干燥工艺简单，对设备要求相对较低，但是热风干燥耗能过大，空气作为载热和载湿介质介入了干燥过程，带走了大量的热能并连同气味和粉尘排放到大气中，高温下氧气促进氧化使产品品质不佳，热敏性物质易被破坏，且耗时长、能耗高、效率低等一系列问题。干燥过程避免空气介入和回收利用水蒸气的潜热使节约能耗，提高品质的重要途径。

过热蒸汽干燥作为新型干燥技术的代表，是将过热蒸汽作为干燥介质，直接干燥物料，利用过热蒸汽与湿物料之间的湿度差和温度差而去除水分的方法。因其节能效果显著、干燥品质好、传热传质效率高、无失火和爆炸危险等特点，特别适用于食品等产品干燥。国际干燥协会主席A. S. Mujumdar把过热蒸汽干燥成为在未来具有巨大潜力和发展前景的干燥新技术。然而，现阶段，行业内推广利用过热蒸汽干燥物料的技术还相对欠成熟，普通使用的过热蒸汽干燥设备还存在以下问题：（1）干燥时，干燥室内持续处于高压状态，对设备结构和设备所用材料要求较高，制造费用高；（2）需要蒸汽回收系统，造成整个设备极为复杂；（3）过热蒸汽干燥后端温度较高（≥120℃），造成物料烧焦及局部受热而破坏营养物质，并产生焦糊等异味，产品品质不佳；（4）过热蒸汽干燥过程中，物料中水分汽化潜热仍可作为加热介质对相对低温的物料进行加热，但由于汽化潜热遇冷而产生一定的冷凝水，因此降低了前期的干燥效果，等等。以上问题直接限制了该技术的大规模推广应用。由此可见，行业内还需继续研发更为理想的过热蒸汽干燥设备，尤其达到高效节能效果的干燥设备，这将对物料干燥行业的发展具有十分重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种利用自产过热蒸汽的常压与负压联合干燥设备，以解决现有干燥设备设计不合理、蒸汽回收利用率低的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：利用自产过热蒸汽的常压与负压联合干燥设备，包括常压自产过热蒸汽干燥系统和负压干燥系统；

所述常压自产过热蒸汽干燥系统包括常压干燥室、设置在所述常压干燥室内的第一物料托盘架、为物料干燥提供热能的自动温控风机加热单元以及称量物料重量的第一称重单元；

所述负压干燥系统包括负压干燥室、设置在所述负压干燥室内的第二物料托盘架和蒸汽换热器、为物料干燥提供热能的自动温控射频源加热单元、给所述负压干燥室内制造负压环境的真空单元、收集所述蒸汽换热器内冷凝水的冷凝蒸汽收集单元以及称量物料重量的第二称重单元；

所述常压自产过热蒸汽干燥系统的常压干燥室与负压干燥系统中负压干燥室内的蒸汽换热器通过蒸汽输送管道相连通，所述蒸汽换热器的出口端与所述冷凝蒸汽收集单元相连通。

所述自动温控风机加热单元包括风机、加热器、设置在加热器前方的导流板、第一温控器和感应温度的热电偶，所述加热器、第一温控器和热电偶电连接；所述热电偶和导流板设置在常压干燥室的内部；所述加热器环绕设置在所述风机的外侧或笼罩在所述风机的外部。

所述常压自产过热蒸汽干燥系统和所述负压干燥系统中还设置有用于实时监测干燥室内温度的温度监测单元，所述温度监测单元包括用于温度感应探头、温度采集器和温度显示器。

所述第一称重单元和第二称重单元均包括重量传感器、感应线和重量显示器。

所述自动温控射频源加热单元包括射频源加热器、导入系统器、第二温控器和光纤检测器，所述光纤检测器的一端设置在所述负压干燥室内、另一端与所述第二温控器电连接，所述第二温控器与所述射频源加热器电连接，所述射频源加热器与导入系统器连接；所述射频源加热器为微波加热器或红外加热器。

所述真空单元包括真空泵和蒸汽冷凝器，所述真空泵通过所述蒸汽泠凝器与所述负压干燥室相连通。