CN107062854A - 热泵微波联合干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热泵微波联合干燥系统，包括将待干燥物料进行连续输送的输送设备、在物料输送过程中对待干燥物料进行预干燥的热泵干燥设备以及对待干燥物料进行二次干燥的微波干燥设备，其中，所述待干燥物料经由所述输送设备连续输送的过程中依次被所述热泵干燥设备及所述真空微波干燥设备干燥去除水分；本发明的热泵微波联合干燥系统在运输物料的过程中对待干燥物料进行干燥，尤其适合热敏性、易氧化物料的快速干燥，能够使物料干燥的更为完全，使圆竹在干燥过后的应用中不易发生开裂、变形或霉变等问题，竹笋干燥后不会出现变色老化等问题，且干燥时间缩短，极大的节省了能耗，提高了干燥效率。可提高圆竹及竹笋加工的工业化程度。

Description

热泵微波联合干燥系统

技术领域

本发明涉及干燥技术领域，尤其指一种用于干燥圆竹、竹笋的热泵微波联合干燥系统。

背景技术

竹材生长周期短，并且具有抗拉、抗压性强、抗弯强度高及弹性好等优点，近年来圆竹的应用范围更加广泛，然而圆竹在应用过程中经常出现霉变或因温度、湿度的变化造成的开裂问题，其主要原因在于圆竹内的含水量较高。因此，圆竹在加工或应用前的干燥操作，是圆竹工业化利用不可缺少的重要环节，由于竹子本身各向异性的特点以及节间组织，如果干燥不恰当，后期使用中势必出现霉变开裂的现象。现有的圆竹干燥方法通常采用自然干燥法或窑干法，其干燥用时较长，内部水分挥发不完善，导致圆竹干燥不完全，后期使用时仍然会出现诸多问题。

竹笋是竹子的幼芽，也称笋，具有很高的营养价值和医用价值。由于鲜笋含水量较高，不耐储存和长途运输。传统方法通过晾晒或烘干进行保存，因为干燥方法不合理及干燥不完全，容易出现发霉、变色等问题，所以选择合理的干燥方法是目前急需解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种热泵微波联合干燥系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种热泵微波联合干燥系统，包括将待干燥物料进行连续输送的输送设备、在物料输送过程中对待干燥物料进行预干燥的热泵干燥设备以及对待干燥物料进行二次干燥的微波干燥设备，其中，所述待干燥物料经由所述输送设备连续输送的过程中依次被所述热泵干燥设备及所述真空微波干燥设备干燥去除水分。

作为优选，所述热泵干燥设备包括：

干燥室，所述干燥室的相对的两端分别设置进料口及出料口；和

空气压缩机，其与所述干燥室内连通并用于向所述干燥室内输送干燥介质；

所述输送设备将所述待干燥物料由所述进料口运入所述干燥室，并在预干燥完成后将待干燥物料从所述出料口运出所述干燥室。

作为优选，所述微波干燥设备包括：

微波腔，所述微波腔的相对的两端分别设置进料口及出料口，所述微波腔的进料口与所述干燥室的出料口连接；和

微波发生器，所述微波发生器设置在所述微波腔外并通过导波管向所述微波腔中输送微波；

从所述干燥室中运出的待干燥物料经由所述输送设备从所述干燥室的出料口经所述微波腔的进料口直接运入所述微波腔中，并在二次干燥完成后经由所述输送设备从所述微波腔的出料口运出所述微波腔。

作为优选，所述热泵干燥设备还包括除湿机组，所述除湿机组包括：

冷凝器，所述冷凝器具有进气口、出气口及冷凝水排出口；

气体回流管道，其一端与所述干燥室内连通，另一端与所述冷凝器的进气口连通；和

气体输出管道，其一端与所述冷凝器的出气口连通，另一端与所述空气压缩机连通，以将干燥室内干燥完物料后的干燥介质经冷凝器除湿后输送至所述空气压缩机。

作为优选，所述微波干燥设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述微波腔连通以对所述微波腔进行抽真空。

作为优选，所述干燥室上设置有用于观察干燥室内的物料干燥情况的观察窗。

作为优选，所述微波腔的进料口及出料口均设置微波抑制器，以避免微波腔中的微波泄露。

作为优选，所述微波干燥设备还包括用于对所述微波发生器进行冷却的冷却装置，所述冷却装置包括：

壳体，其用于容置所述微波发生器，所述壳体的一端设置入水口，所述壳体的另一端设置出水口；

水流管路，所述水流管路的两端分别与所述入水口和所述出水口连通，所述水流管路和所述壳体中具有循环流动的冷却水。

作为优选，所述微波腔内设置多个温度传感器及压力传感器，用于分别检测微波腔内各部分的温度及压力。

作为优选，所述热泵微波真空联合干燥系统还包括用于显示各个参数的显示设备，用于向各用电部件供电的供电设备，用于对待干燥物料进行称重的称重设备及控制各部件运行的控制设备。

与现有技术相比，本发明的热泵微波联合干燥系统，能够对待干燥物料进行持续的运输，并在运输的过程中对待干燥物料进行干燥，通过热泵干燥设备对物料进行初步干燥，使物料内部的水分提前挥发，再进入微波干燥设备，并在低温真空的状态下对物料进行二次干燥，能够使物料干燥的更为完全，使圆竹在干燥过后的应用中不易发生开裂、变形或霉变等问题，竹笋干燥后不会出现变色老化等问题，且干燥时间缩短，极大的节省了能耗，提高了干燥效率。可提高圆竹及竹笋加工的工业化程度。

附图说明

图1为本发明的一种实施例的结构示意图；

图2为本发明的实施例的微波干燥设备的结构示意图；

图3为本发明的实施例的微波腔的内部结构示意图；

图4为本发明的实施例的冷却装置的结构示意图；

图5为本发明的实施例的冷却装置中的冷却水的循环方式的示意图；

图6为本发明的实施例的系统框图。

附图标记说明：

1-热泵干燥设备 11-干燥室 12-干燥室进料口 13-干燥室出料口 14-空气压缩机 15-观察窗2-微波干燥设备 21-微波腔 22-微波腔进料口 23-微波腔出料口 24-微波发生器 25-微波抑制器 26-排湿管道 3-冷凝器 31-进气口 32-出气口 33-冷凝水排出口34-气体回流管道 35-气体输出管道 4-冷却装置 41-壳体 42-入水口 43-出水口 44-水泵 45-储水箱 46-水流管路 51-压力传感器 52-温度传感器 6-输送设备 7-显示设备 8-供电设备 9-控制设备 10-称重设备 M-待干燥物料。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1至图6所示，本发明实施例提供一种热泵微波联合干燥系统，其包括将待干燥物料M进行连续输送的输送设备6、在物料输送过程中对待干燥物料M进行预干燥的热泵干燥设备1以及对待干燥物料M进行二次干燥的微波干燥设备2，其中，所述待干燥物料M经由所述输送设备6连续输送的过程中依次经过所述热泵干燥设备1及所述微波干燥设备2并被干燥去除水分。

具体的，参照图1所示，本实施例的所述热泵干燥设备1包括干燥室11及空气压缩机14，所述干燥室11的相对的两端分别设置干燥室进料口12及干燥室出料口13；空气压缩机14通过其进风管道吸入空气后对空气进行加压使其温度升高形成干燥介质，压缩后的空气经由干燥室11的进料口12进入干燥室11，所述干燥室11内放置有待干燥物料M，通过高温压缩空气对所述干燥室11内的待干燥物料M进行干燥，所述干燥介质干燥完待干燥物料M后温度降低且湿度增加，在干燥过程中，输送设备6将待干燥物料M从干燥室11的进料口运入干燥室11，并且在干燥完成后将待干燥物料M从所述干燥室出料口13运出所述干燥室11。

优选的，参照图1，本实施例中，所述干燥室11上设置有用于观察干燥室11内的物料干燥情况的观察窗15。

具体的，参照图2和图4，所述微波干燥设备2包括微波腔21及微波发生器24，其中，所述微波腔21的相对的两端分别设置微波腔进料口22及微波腔出料口13，微波腔进料口22与干燥室出料口13连接；所述微波发生器24设置在所述微波腔21外并通过导波管向所述微波腔21中输送微波，具体的，所述微波腔21上还设置有用于将干燥时产生的水汽排出微波腔21的排湿管道26。

本实施例中，从所述干燥室11中运出的待干燥物料M经由所述输送设备6从微波腔进料口22直接运入所述微波腔21中，并在微波腔21内完成二次干燥后经由所述输送设备6从微波腔出料口23运出所述微波腔21。在微波腔21中，利用微波特有的穿透力，在不破坏物料原始形态的情况下完成干燥，具有快速、高效、节能、环保的效果。

上述实施例中，所述输送设备6可以是传送带，所述传送带依次穿过干燥室11及微波腔21，以便于将待干燥物料通过输送设备6连续的输送，通过输送设备6使待干燥物料M做匀速移动。

优选的，参照图1，所述热泵干燥设备1还包括除湿机组，所述除湿机组包括冷凝器3、气体回流管道34及气体输出管道35，所述冷凝器3具有进气口31、出气口32及冷凝水排出口33；所述气体回流管道34的一端与所述干燥室11内连通，所述气体回流管道34的另一端与所述冷凝器3的进气口31连通；所述气体输出管道35的一端与所述冷凝器3的出气口32连通，所述气体输出管道35的另一端与所述空气压缩机14连通，干燥室11内的干燥完待干燥物料M后的干燥介质经气体回流管道34进入冷凝器3除湿后，由气体输出管道35输送至所述空气压缩机14，使得干燥介质循环利用。本实施例中，流经干燥室11的干燥介质通过气体回流管道34进入所述冷凝器3，所述冷凝器3可以去除干燥介质中的水汽，使水汽变成冷凝水，冷凝水可以从冷凝器3底部的冷凝水排出口33流出，本实施例中，可以在冷凝器3底部设置与冷凝器3连通的积水池，以将冷凝水存入积水池，所述干燥介质在除湿后再次进入空气压缩机14进行加压升温，并再次进入干燥室11中对物料进行干燥。

优选的，所述微波干燥设备2还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述微波腔21连通以对所述微波腔21进行抽真空。本实施例中，通过所述抽真空装置保持了在微波干燥过程中的微波腔21内的真空度，使水在较低沸点下即产生气化，而圆竹多为中空结构，圆竹内水分气化造成圆竹内部压力较外部大，从而加速了水蒸气的排出，达到快速干燥的目的。另外，对于竹笋，在真空状态下的干燥也避免了因竹笋与氧气接触而出现的干糊和变色的情况。

优选的，参照图1，所述微波腔21的微波腔进料口22及微波腔出料口23均设置微波抑制器25，以避免微波腔21中的微波泄露。所述微波抑制器25设在微波腔21两端，其具有吸收和反射微波的能力，能够防止微波泄露。

优选的，参照图4，所述微波干燥设备2还包括与所述微波发生器24连接的冷却装置4，所述冷却装置4用于对所述微波发生器24进行冷却。

具体的，参照图4、图5，冷却装置4包括水流管路46以及用于容置微波发生器24的壳体41，壳体41的一端设置入水口42，壳体41的另一端设置出水口43，水流管路46的两端分别与入水口42和出水口43连通，水流管路46和壳体41中有循环流动的冷却水，冷却水由入水口42流入壳体41中对微波发生器24进行冷却，然后从出水口43流出，从出水口43流出的冷却水再次进入水流管路46中，并在流经水流管路46的过程中被冷却，然后再循环回流至所述壳体41中再次对微波发生器24进行冷却，如此循环，实现对微波发生器24的持续冷却。另外，为了使冷却水能够在水流管路46中循环流动，所述水流管路46中设置向冷却水提供动力的水泵44。另外，所述水流管路46中还可以设置储水箱45，用于为冷却水的流动提供缓冲，冷却水在进入储水箱45中后可以进行相对更长时间的冷却，从而增强冷却装置4的冷却能力，使用者还可以通过储水箱45对冷却水进行更换等操作。本实施例中，也可以采用其他冷却介质，而并非仅限于采用冷却水，具体在此不一一赘述。

优选的，参照图1，所述微波腔21内设置多个温度传感器52及压力传感器51，用于分别检测微波腔21内各部分的温度及压力。

参照图6，本发明的所述热泵微波真空联合干燥系统还包括显示设备7、供电设备8、称重设备10及控制设备9，其中，所述显示设备7用于显示供人机操作的操作界面，该操作界面上可以显示干燥室11、微波腔21中的实时温度值、实时压力值及其他检测值，所述供电设备8向系统中各用电的部件供电，例如能够向空气压缩机14、微波发生器24供电，所述称重设备10对待干燥物料M进行称重，从而判断除湿效果，本实施例中，称重设备可以是设置在所述传送带的两端的物品秤，待干燥物料在干燥前及干燥后分别通过所述物品秤进行称重，从而判断除湿脱水的效果，所述称重设备也可以是设置在输送设备上的重量传感器，待干燥物料在通过干燥室11及微波腔21进行干燥的同时，重量传感器对待干燥物料进行称重，从而判断除湿脱水的效果。所述控制设备9用于热泵干燥设备1、微波干燥设备2、输送设备6及其他部件的运行于停止，使用时，操作人员通过控制设备控制输送设备6将待干燥物料M运入热泵干燥设备1的干燥室11中进行预干燥，然后再控制输送设备6将待干燥物料M运入微波干燥设备2的微波腔21中进行二次干燥。本实施例中，通过所述输送设备6将待干燥物料M进行输送，在输送的过程中对待干燥物料M进行称重、预干燥、二次干燥等操作，对待干燥物料M进行持续的除湿干燥处理，提高了除湿干燥效率，采用热泵与微波同时对待干燥物料M进行干燥，提升了干燥质量，避免了物料由于普通干燥方式而造成的易发生开裂、变形或霉变等问题。

参照图4，本发明的热泵微波真空联合干燥系统尤其适合热敏性、易氧化物料的快速干燥，例如在干燥如圆竹、竹笋等物料时，先通过热泵干燥设备1进行初步干燥，再进入微波干燥设备2，在低温真空的状态下对圆竹、竹笋进行二次干燥，使圆竹及竹笋干燥的更为完全；在较低温度下进行干燥，使圆竹在干燥过后的应用中不易发生开裂、变形或霉变等问题，竹笋干燥后不会出现变色老化等问题，且缩短了干燥时间，极大的节省了能耗，提高了干燥效率，可提高圆竹及竹笋加工的工业化程度。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种热泵微波联合干燥系统，其特征在于，包括将待干燥物料进行连续输送的输送设备、在物料输送过程中对待干燥物料进行预干燥的热泵干燥设备以及对待干燥物料进行二次干燥的微波干燥设备，其中，所述待干燥物料经由所述输送设备连续输送的过程中依次被所述热泵干燥设备及所述真空微波干燥设备干燥去除水分。

2.根据权利要求1所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述热泵干燥设备包括：

干燥室，所述干燥室的相对的两端分别设置进料口及出料口；和

空气压缩机，其与所述干燥室内连通并用于向所述干燥室内输送干燥介质；

所述输送设备将所述待干燥物料由所述进料口运入所述干燥室，并在预干燥完成后将待干燥物料从所述出料口运出所述干燥室。

3.根据权利要求2所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述微波干燥设备包括：

微波腔，所述微波腔的相对的两端分别设置进料口及出料口，所述微波腔的进料口与所述干燥室的出料口连接；和

微波发生器，所述微波发生器设置在所述微波腔外并通过导波管向所述微波腔中输送微波；

从所述干燥室中运出的待干燥物料经由所述输送设备从所述干燥室的出料口经所述微波腔的进料口直接运入所述微波腔中，并在二次干燥完成后经由所述输送设备从所述微波腔的出料口运出所述微波腔。

4.根据权利要求2所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述热泵干燥设备还包括除湿机组，所述除湿机组包括：

冷凝器，所述冷凝器具有进气口、出气口及冷凝水排出口；

气体回流管道，其一端与所述干燥室内连通，另一端与所述冷凝器的进气口连通；和

气体输出管道，其一端与所述冷凝器的出气口连通，另一端与所述空气压缩机连通，以将干燥室内干燥完物料后的干燥介质经冷凝器除湿后输送至所述空气压缩机。

5.根据权利要求3所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述微波干燥设备还包括抽真空装置，所述抽真空装置与所述微波腔连通以对所述微波腔进行抽真空。

6.根据权利要求2所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述干燥室上设置有用于观察干燥室内的物料干燥情况的观察窗。

7.根据权利要求3所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述微波腔的进料口及出料口均设置微波抑制器，以避免微波腔中的微波泄露。

8.根据权利要求3所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述微波干燥设备还包括用于对所述微波发生器进行冷却的冷却装置，所述冷却装置包括：

壳体，其用于容置所述微波发生器，所述壳体的一端设置入水口，所述壳体的另一端设置出水口；

水流管路，所述水流管路的两端分别与所述入水口和所述出水口连通，所述水流管路和所述壳体中具有循环流动的冷却水。

9.根据权利要求3所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述微波腔内设置多个温度传感器及压力传感器，用于分别检测微波腔内各部分的温度及压力。

10.根据权利要求1所述的热泵微波联合干燥系统，其特征在于，所述热泵微波真空联合干燥系统还包括用于显示各个参数的显示设备，用于向各用电部件供电的供电设备，用于对待干燥物料进行称重的称重设备及控制各部件运行的控制设备。