專利名稱：節(jié)能型果蔬膨化機及其使用方法
節(jié)能型果蔬膨化機及其使用方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于食品加工領(lǐng)域，具體涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)余熱余冷能量的再利用，從 而實現(xiàn)節(jié)能效果的果蔬膨化機及其使用方法。技術(shù)背景
膨化果蔬脆片是近年來才發(fā)展起來的一種新產(chǎn)品，某些含有水分的果蔬經(jīng)過脫 水處理并使其體積膨脹冷卻后便可食用，其口感酥脆，風(fēng)味獨特。針對果蔬膨化的加 工工藝也多種多樣，包括油炸型和非油炸型。非油炸膨化工藝雖然能夠得到品質(zhì)較好的 產(chǎn)品，但氣流壓差膨化工藝更受到青睞，然而膨化罐是整個膨化過程的核心設(shè)備，其膨 化過程的高能耗和能量利用不充分是難以避免的，其質(zhì)量所占罐體和物料比重的絕大部 分，對其進行的加熱和冷卻占能量傳遞的絕大部分。通常的加熱是對罐體的直接加熱和 冷卻，其中伴有能量的巨大浪費，便使得加工成本居高不下。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決對罐體加熱和冷卻能量利用不利所帶來的浪費，進而提高能量 利用率和降低成本，本發(fā)明提供了一套帶有能量儲存系統(tǒng)的節(jié)能型果蔬膨化機及其使用 方法，使得膨化罐體在加熱和冷卻的過程中，對能量進行回收利用，從而達到節(jié)約能源 節(jié)約成本的目的。
為達到上述目的，本發(fā)明的膨化機包括帶有左、右封頭的膨化罐，所述的膨化 罐通過蝶閥與真空罐密封連接，真空泵通過管道及管道上真空閥與真空罐密封連接，在 膨化罐內(nèi)嵌有帶熱源入口閥的均布蛇管的物料盤，右封頭上開有壓縮空氣的入口，膨化 罐外設(shè)有帶夾套傳熱介質(zhì)進口和夾套傳熱介質(zhì)出口的夾套，中溫儲罐、高溫儲罐、熱源 和冷源的出口分別通過中溫儲罐出口閥、高溫儲罐出口閥、熱源出口閥、冷源出口閥和 夾套入口閥與夾套傳熱介質(zhì)進口相連通，夾套傳熱介質(zhì)出口經(jīng)夾套出口閥、中溫儲罐入 口閥、高溫儲罐入口閥與中溫儲罐及高溫儲罐相連通。
所述的膨化罐上方設(shè)置有溫度計、濕度計和壓力表；
所述的中溫儲罐出口閥、高溫儲罐出口閥、熱源出口閥、冷源出口閥和夾套入 口閥、夾套出口閥、中溫儲罐入口閥、高溫儲罐入口閥和熱源入口閥分別與控制器相 連；
所述的膨化罐的左右封頭均通過密封圈進行密封連接；
所述的中溫儲罐出口閥、高溫儲罐出口閥、熱源出口閥、冷源出口閥與夾套入 口閥之間的管路上還安裝有泵；
所述的儲罐容積為夾套容積的2 3倍；
所述的真空罐容積為膨化罐容積的3 5倍。
本發(fā)明膨化機的使用方法如下首先，打開左封頭將預(yù)先除去自由水的物料均 勻地放置在物料盤上，關(guān)閉左封頭和右端的蝶閥，將膨化工藝的最高溫度設(shè)為T，開中溫儲罐的出口閥門和夾套入口閥，使得中溫介質(zhì)被泵送到罐體夾套并充滿夾套，關(guān)閉泵及 中溫儲罐出口閥與夾套入口閥，保溫待夾套溫度升至0.5T 0.75T;然后打開泵、高溫儲 罐出口閥、中溫儲罐入口閥及夾套入口和出口閥，高溫介質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的中溫介 質(zhì)，高溫介質(zhì)充滿夾套，關(guān)閉泵、高溫儲罐出口閥、中溫儲罐入口閥及夾套入口閥和出 口閥，保溫待夾套溫度升至0.8T 0.9T ；然后打開泵、熱源出口閥、高溫儲罐入口閥及 夾套入口和出口閥，加熱介質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的高溫介質(zhì)，加熱介質(zhì)充滿夾套，關(guān)閉 高溫儲罐入口閥及夾套入口閥和出口閥，打開進入膨化罐內(nèi)部的蛇管熱源入口閥門，對 物料進行加熱，同時經(jīng)壓縮空氣入口向膨化罐內(nèi)注入新鮮壓縮空氣，當(dāng)達到膨化工藝規(guī) 定的溫度T，迅速打開膨化罐右端的蝶閥，使得膨化罐迅速破空，排出蒸發(fā)的水分，然后 關(guān)閉熱源出口閥；打開高溫儲罐的出口閥和入口閥及夾套的出口閥和入口閥，用泵將高 溫儲罐中的高溫介質(zhì)替換夾套內(nèi)的高溫介質(zhì)，被替換出的高溫介質(zhì)流回高溫儲罐，關(guān)閉 泵、高溫儲罐的出口閥和入口閥及夾套的出口閥和入口閥，換熱待夾套溫度降至0.9T 0.8T ；打開泵、中溫儲罐的出口閥和入口閥及夾套的出口閥和入口閥，用泵將中溫儲罐 的中溫介質(zhì)替換夾套內(nèi)的中溫介質(zhì)，被替換出的中溫介質(zhì)流回中溫儲罐，關(guān)閉泵、中溫 儲罐的出口閥和入口閥及夾套的出口閥和入口閥，換熱待夾套溫度降至0.75T 0.5T ；打 開泵、冷源出口閥及夾套的出口閥和入口閥，通入冷卻介質(zhì)，被換熱過的冷卻介質(zhì)流回 冷源，實現(xiàn)循環(huán)冷卻；在整個膨化罐冷卻過程中，調(diào)整真空泵的功率使得膨化罐內(nèi)壓力 維持不變，當(dāng)濕度達到設(shè)定值時，關(guān)閉真空泵和蝶閥，打開左封頭，取出膨化產(chǎn)品。
本發(fā)明能夠?qū)⑴蚧蘩鋮s所產(chǎn)生的熱量加以回收再利用，大大節(jié)省能量，從而 降低生產(chǎn)成本。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1—夾套，2——溫度計，3——濕度計，4——壓力表，5——右封頭， 6——蝶閥，7——真空罐，8——真空閥，9——真空泵，10——膨化罐，11——夾套出 口閥，12——控制器，13——中溫儲罐入口閥，14——高溫儲罐入口閥，15——高溫儲 罐出口閥，16——中溫儲罐出口閥，17——冷源出口閥，18——熱源出口閥，19——夾 套入口閥，20——中溫儲罐，21——高溫儲罐，22——左封頭，23、24——密封墊圈， 25——壓縮空氣入口，洸——勾扣，27——泵，28——蛇管熱源入口閥，29、30——夾 套傳熱介質(zhì)進口、夾套傳熱介質(zhì)出口。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
參見圖1，本發(fā)明包括帶有左、右封頭22、5的膨化罐10，膨化罐10的左右封 頭22，5均通過密封圈23，M進行密封連接，膨化罐10上方設(shè)置有溫度計2、濕度計3 和壓力表4，所述的膨化罐10通過蝶閥6與真空罐7密封連接，真空罐7容積為膨化罐 10容積的3 5倍，真空泵9通過管道及管道上真空閥8與真空罐7密封連接，在膨化罐 10內(nèi)嵌有帶熱源入口閥觀的均布蛇管的物料盤，右封頭5上開有壓縮空氣的入口 25，膨 化罐10外設(shè)有帶夾套傳熱介質(zhì)進口和夾套傳熱介質(zhì)出口四、30的夾套1，中溫儲罐20、5高溫儲罐21、熱源和冷源的出口分別通過中溫儲罐出口閥16、高溫儲罐出口閥15、熱源 出口閥18、冷源出口閥17和夾套入口閥19與夾套傳熱介質(zhì)進口四相連通，儲罐容積為 夾套容積的2 3倍，夾套傳熱介質(zhì)出口 30經(jīng)夾套出口閥11、中溫儲罐入口閥13、高溫 儲罐入口閥14與中溫儲罐20及高溫儲罐21相連通，所述的中溫儲罐出口閥16、高溫儲 罐出口閥15、熱源出口閥18、冷源出口閥17和夾套入口閥19、夾套出口閥11、中溫儲 罐入口閥13、高溫儲罐入口閥14和熱源入口閥觀分別與控制器12相連，所述的中溫儲 罐出口閥16、高溫儲罐出口閥15、熱源出口閥18、冷源出口閥17與夾套入口閥19之間 的管路上還安裝有泵27。
本發(fā)明的過程如下首先，打開左封頭22將預(yù)先除去自由水的物料均勻地放置 在物料盤上，關(guān)閉左封頭22和右端的蝶閥6，將膨化工藝的最高溫度設(shè)為T，開中溫儲罐 的出口閥門16和夾套入口閥19，使得中溫介質(zhì)被泵27送到罐體夾套1并充滿夾套1，關(guān) 閉泵27及中溫儲罐出口閥16與夾套入口閥19，保溫待夾套溫度升至0.5T 0.75T ；然 后打開泵27、高溫儲罐出口閥15、中溫儲罐入口閥13及夾套入口 19和出口閥11，高溫 介質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的中溫介質(zhì)，高溫介質(zhì)充滿夾套1，關(guān)閉泵27、高溫儲罐出口閥 15、中溫儲罐入口閥13及夾套入口閥19和出口閥11，保溫待夾套溫度升至0.8T 0.9T ； 然后打開泵27、熱源出口閥18、高溫儲罐入口閥14及夾套入口 19和出口閥11，加熱介 質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的高溫介質(zhì)，加熱介質(zhì)充滿夾套1，關(guān)閉高溫儲罐入口閥14及夾套 入口閥19和出口閥11，打開進入膨化罐內(nèi)部的蛇管熱源入口閥門觀，對物料進行加熱， 同時經(jīng)壓縮空氣入口 25向膨化罐內(nèi)注入新鮮壓縮空氣，當(dāng)達到膨化工藝規(guī)定的溫度T， 迅速打開膨化罐右端的蝶閥6，使得膨化罐10迅速破空，排出蒸發(fā)的水分，然后關(guān)閉熱 源出口閥18 ；打開高溫儲罐的出口閥15和入口閥14及夾套的出口閥11和入口閥19， 用泵27將高溫儲罐21中的高溫介質(zhì)替換夾套1內(nèi)的高溫介質(zhì)，被替換出的高溫介質(zhì)流回 高溫儲罐21，關(guān)閉泵27、高溫儲罐的出口閥15和入口閥14及夾套的出口閥11和入口閥 19，換熱待夾套溫度降至0.9T 0.8T ；打開泵27、中溫儲罐的出口閥16和入口閥13及 夾套的出口閥11和入口閥19，用泵27將中溫儲罐20的中溫介質(zhì)替換夾套1內(nèi)的中溫介 質(zhì)，被替換出的中溫介質(zhì)流回中溫儲罐20，關(guān)閉泵27、中溫儲罐的出口閥16和入口閥13 及夾套的出口閥11和入口閥19，換熱待夾套溫度降至0.75T 0.5T ；打開泵27、冷源出 口閥17及夾套的出口閥11和入口閥19，通入冷卻介質(zhì)，被換熱過的冷卻介質(zhì)流回冷源， 實現(xiàn)循環(huán)冷卻；在整個膨化罐10冷卻過程中，調(diào)整真空泵9的功率使得膨化罐10內(nèi)壓 力維持不變，當(dāng)濕度達到設(shè)定值時，關(guān)閉真空泵9和蝶閥6，打開左封頭22，取出膨化產(chǎn)
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能型果蔬膨化機，包括帶有左、右封頭(22、5)的膨化罐(10)，其特征在 于所述的膨化罐(10)通過蝶閥(6)與真空罐(7)密封連接，真空泵(9)通過管道及管道 上真空閥(8)與真空罐(7)密封連接，在膨化罐(10)內(nèi)嵌有帶熱源入口閥(28)的均布蛇 管的物料盤，右封頭(5)上開有壓縮空氣的入口(25)，膨化罐(10)外設(shè)有帶夾套傳熱介 質(zhì)進口和夾套傳熱介質(zhì)出口(29、30)的夾套(1)，中溫儲罐(20)、高溫儲罐(21)、熱源 和冷源的出口分別通過中溫儲罐出口閥(16)、高溫儲罐出口閥(15)、熱源出口閥(18)、 冷源出口閥(17)和夾套入口閥(19)與夾套傳熱介質(zhì)進口(29)相連通，夾套傳熱介質(zhì)出 口(30)經(jīng)夾套出口閥(11)、中溫儲罐入口閥(13)、高溫儲罐入口閥(14)與中溫儲罐 (20)及高溫儲罐(21)相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的膨化罐(10) 上方設(shè)置有溫度計(2)、濕度計(3)和壓力表(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的中溫儲罐出 口閥(16)、高溫儲罐出口閥(15)、熱源出口閥(18)、冷源出口閥(17)和夾套入口閥 (19)、夾套出口閥(11)、中溫儲罐入口閥(13)、高溫儲罐入口閥(14)和熱源入口閥(28) 分別與控制器(12)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的膨化罐(10) 的左右封頭(22，5)均通過密封圈(23，24)進行密封連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的中溫儲罐出 口閥(16)、高溫儲罐出口閥(15)、熱源出口閥(18)、冷源出口閥(17)與夾套入口閥 (19)之間的管路上還安裝有泵(27)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的儲罐容積為 夾套容積的2 3倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機包括，其特征在于所述的真空罐(7)容 積為膨化罐(10)容積的3 5倍。
8.—種如權(quán)利要求1所述的節(jié)能型果蔬膨化機的使用方法，其特征在于首先，打開左封頭(22)將預(yù)先除去自由水的物料均勻地放置在物料盤上，關(guān)閉左封 頭(22)和右端的蝶閥(6)，將膨化工藝的最高溫度設(shè)為T，開中溫儲罐的出口閥門(16) 和夾套入口閥(19)，使得中溫介質(zhì)被泵(27)送到罐體夾套(1)并充滿夾套(1)，關(guān)閉泵 (27)及中溫儲罐出口閥(16)與夾套入口閥(19)，保溫待夾套溫度升至0.5T 0.75T;然 后打開泵(27)、高溫儲罐出口閥(15)、中溫儲罐入口閥(13)及夾套入口(19)和出口閥 (11)，高溫介質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的中溫介質(zhì)，高溫介質(zhì)充滿夾套(1)，關(guān)閉泵(27)、 高溫儲罐出口閥(15)、中溫儲罐入口閥(13)及夾套入口閥(19)和出口閥(11)，保溫待 夾套溫度升至0.8T 0.9T;然后打開泵(27)、熱源出口閥(18)、高溫儲罐入口閥(14)及 夾套入口(19)和出口閥(11)，加熱介質(zhì)替換已經(jīng)傳熱過后的高溫介質(zhì)，加熱介質(zhì)充滿夾 套(1)，關(guān)閉高溫儲罐入口閥(14)及夾套入口閥(19)和出口閥(11)，打開進入膨化罐內(nèi) 部的蛇管熱源入口閥門(28)，對物料進行加熱，同時經(jīng)壓縮空氣入口(25)向膨化罐內(nèi)注 入新鮮壓縮空氣，當(dāng)達到膨化工藝規(guī)定的溫度T，迅速打開膨化罐右端的蝶閥(6)，使得 膨化罐(10)迅速破空，排出蒸發(fā)的水分，然后關(guān)閉熱源出口閥(18)；打開高溫儲罐的出 口閥(15)和入口閥(14)及夾套的出口閥(11)和入口閥(19)，用泵(27)將高溫儲罐(21)中的高溫介質(zhì)替換夾套(1)內(nèi)的高溫介質(zhì)，被替換出的高溫介質(zhì)流回高溫儲罐(21)，關(guān) 閉泵(27)、高溫儲罐的出口閥(15)和入口閥(14)及夾套的出口閥(11)和入口閥(19)， 換熱待夾套溫度降至0.9T 0.8T;打開泵(27)、中溫儲罐的出口閥(16)和入口閥(13) 及夾套的出口閥(11)和入口閥(19)，用泵(27)將中溫儲罐(20)的中溫介質(zhì)替換夾套(1) 內(nèi)的中溫介質(zhì)，被替換出的中溫介質(zhì)流回中溫儲罐(20)，關(guān)閉泵(27)、中溫儲罐的出口 閥(16)和入口閥(13)及夾套的出口閥(11)和入口閥(19)，換熱待夾套溫度降至0.75T 0.5T ；打開泵(27)、冷源出口閥(17)及夾套的出口閥(11)和入口閥(19)，通入冷卻介 質(zhì)，被換熱過的冷卻介質(zhì)流回冷源，實現(xiàn)循環(huán)冷卻；在整個膨化罐(10)冷卻過程中，調(diào) 整真空泵(9)的功率使得膨化罐(10)內(nèi)壓力維持不變，當(dāng)濕度達到設(shè)定值時，關(guān)閉真空 泵(9)和蝶閥(6)，打開左封頭(22)，取出膨化產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一套節(jié)能型果蔬膨化設(shè)備及使用方法，同過接有兩個能量儲存裝置來實現(xiàn)膨化罐體夾套加熱和冷卻過程中能量的再利用，進而大大節(jié)約能源降低生產(chǎn)成本，并且能夠保證果蔬膨化的質(zhì)量。工作原理為，利用兩個溫差儲罐，在夾套的加熱過程中進行預(yù)熱，然后再用熱源直接加熱；在夾套冷卻的過程中，溫差儲罐能夠預(yù)先冷卻夾套從而吸收熱量以備下次加熱時使用。其優(yōu)點是，夾套加熱冷卻迅速，能量利用充分，大大節(jié)省加熱能源。
文檔編號A23L1/212GK102018187SQ20101052024
公開日2011年4月20日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月26日
發(fā)明者朱開鼎, 陳海峰 申請人:陜西科技大學(xué)