流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于食品的干燥設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]干燥保藏是食品最重要的保藏方法之一。干燥是通過各種方式脫去食品中的部分水分，降低其水分活度，從而有效的抑制微生物的生長繁殖，達到食品長期保藏的目的。而且食品經(jīng)干燥處理后質(zhì)量減輕，體積縮小，可節(jié)省包裝儲藏和運輸費用，帶來了方便性。食品干燥按干燥設(shè)備的特征可分為自然干燥法(曬干與風(fēng)干等)和人工干燥法;按干燥的連續(xù)性分為間歇性干燥和連續(xù)性干燥；以干燥時操作壓力不同可分為常壓干燥和真空干燥;按工作原理又可分為對流干燥、接觸干燥、冷凍干燥和輻射干燥?，F(xiàn)代消費者傾向于天然、健康和營養(yǎng)的產(chǎn)品，而且節(jié)能環(huán)保也成為現(xiàn)代食品加工的重要發(fā)展方向，因此近年來食品干燥設(shè)備設(shè)計更多的是以產(chǎn)品質(zhì)量和能耗作為干燥性能的主要評價指標(biāo)。
[0003]玻態(tài)干燥技術(shù)是一種新的食品干燥技術(shù)，該方法的機理就是將需干燥的物料中的水分在降溫過程中通過控制條件使食品中的水和水中溶解的物質(zhì)形成玻璃態(tài)。然后在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下逐漸升溫，使玻態(tài)冰直接升華為水蒸氣而除去，再利用冷凝器(捕水器)將水蒸汽冷凝，使物料低溫脫水從而獲得干燥的制品。
[0004]與傳統(tǒng)的干燥技術(shù)相比，該技術(shù)有其不可比擬的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在下述四個方面:
(1)產(chǎn)出的產(chǎn)品品質(zhì)明顯提高，從營養(yǎng)成分保留，形態(tài)風(fēng)味保持上都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)干燥產(chǎn)品。(2)干燥效率明顯提高，干燥過程的能耗顯著降低，干燥過程實現(xiàn)模塊化，各項參數(shù)可控，便于工藝的優(yōu)化。(3)玻態(tài)干燥技術(shù)適用性極廣，其中包含水果，蔬菜，肉類，奶類等各種食品原料，也可適用于中藥和西藥的生產(chǎn)。(4)與其他加工方式相比，玻態(tài)干燥技術(shù)加工的產(chǎn)品具有品質(zhì)優(yōu)良，食用方便，易于攜帶，是良好的休閑及戶外食品。
[0005]但是目前還沒有一種集節(jié)能，結(jié)構(gòu)簡單并且能連續(xù)生產(chǎn)的裝備用于實現(xiàn)玻態(tài)干燥技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種流態(tài)化玻態(tài)冷凍干燥裝置，它是玻態(tài)冷凍干燥裝置的一種，利用果蔬固體顆粒在冷凍工質(zhì)流體的作用下呈現(xiàn)出與流體相似的流動性能的特質(zhì)，實現(xiàn)均勻的冷凍干燥，它具有節(jié)約能耗、結(jié)構(gòu)簡單、能連續(xù)生產(chǎn)及干燥效果優(yōu)良等優(yōu)點。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置，包含冷凍腔，干燥腔，低溫溫控裝置，以及高溫溫控裝置;所述冷凍腔的進風(fēng)口、出風(fēng)口與低溫控裝置相連形成第一回路以供冷凍工質(zhì)循環(huán)制冷；所述干燥腔的進風(fēng)口、出風(fēng)口與高溫控裝置相連形成第二回路以供冷凍工質(zhì)循環(huán)加熱干燥;所述冷凍腔設(shè)置在干燥腔上方并通過擋板相連;所述低溫溫控裝置、高溫溫控裝置分別設(shè)有壓縮機、蒸發(fā)器以及冷凝器;所述低溫冷凝器與高溫蒸發(fā)器連通，形成復(fù)疊式制冷。
[0009]所述干燥腔以及冷凍腔的進風(fēng)口設(shè)于出風(fēng)口的下方，使冷凍工質(zhì)在由下向上流動中，控制流速使得果蔬顆粒成沸騰狀態(tài)，果蔬顆粒內(nèi)的水分能夠均勻的受熱或者制冷。
[0010]所述冷凍工質(zhì)為N2或者C02。
[0011 ]所述流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置還包括一溴化鋰溶液除濕器，包括:箱體，用于儲存溴化鋰溶液;設(shè)置在箱體的進風(fēng)口、出風(fēng)口，用于與第二回路連通;設(shè)置在箱體內(nèi)部的填料，設(shè)置在填料上方的的噴淋架以及連通箱體底部溴化鋰溶液與噴淋架用于運輸溴化鋰溶液的溶液栗。
[0012]所述箱體的出風(fēng)口上設(shè)有過濾網(wǎng)。
[0013]所述溴化鋰溶液除濕器內(nèi)設(shè)有包括加熱盤管的溴化鋰溶液再生器及包括冷卻盤管的溴化鋰溶液儲液罐形成第三回路，管道中設(shè)有溶液栗使溴化鋰溶液在所述第三回路中流通。
[0014]所述加熱盤管與高溫冷凝器連通形成第四回路，所述冷卻盤管與低溫冷凝器及高溫蒸發(fā)器連通形成第五回路。
[0015]所述第四回路中的流動液為50_60°C的水溶液；
[0016]所述第五回路的流動液為-18°C到_23°C的乙二醇溶液；
[0017]所述低溫回路中的冷凍工質(zhì)進風(fēng)口為-60°，出風(fēng)口為_45°C。
[0018]所述高溫回路中的冷凍工質(zhì)進風(fēng)口為40°C，出風(fēng)口為30°C
[0019]本發(fā)明的有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明解決了下述技術(shù)問題，
[0020]第一是能耗過高的問題。本發(fā)明通過使用復(fù)疊式制冷，實現(xiàn)冷熱聯(lián)供、將低溫冷凝器與高溫蒸發(fā)器連通，使冷凍過程中釋放的熱量用于加熱干燥，同時加熱盤管與高溫冷凝器連通形成第四回路，所述冷卻盤管與低溫冷凝器及高溫蒸發(fā)器連通形成第五回路，使冷凍過程及干燥過程中的熱量用于與溴化鋰溶液除濕器中的溴化鋰溶液再生，使得能量利用率大幅度提高，實現(xiàn)節(jié)約能源的目的。
[0021]第二是連續(xù)性生產(chǎn)問題。影響玻態(tài)干燥工藝連續(xù)性生產(chǎn)的因素較多，捕水是一個重要因素。低溫凝華捕水器冰層累積到一定厚度后，不僅無法實現(xiàn)熱交換，即無法繼續(xù)保持低溫，也需要排出水分，只能停機除冰。本發(fā)明采用的不是常規(guī)的機械制冷的冷阱系統(tǒng)，而是溴化鋰溶液吸收式除濕再生新技術(shù)，不僅換熱效率高，還可以對除濕液再生，解決了連續(xù)性生產(chǎn)的問題。
【附圖說明】
[0022 ]圖1為本發(fā)明流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置示意圖。
圖中:1、進料口，2、擋板，3、冷凍腔，4、隔熱擋板，5、干燥腔，6、成品箱，7、風(fēng)機，8、低溫蒸發(fā)器，9、低溫膨脹閥，10、低溫壓縮機，11、低溫冷凝器，12、高溫蒸發(fā)器，13、高溫膨脹閥，
14、高溫壓縮機，15、高溫冷凝器一，16、高溫冷凝器二，17、溴化鋰溶液除濕器，18、溴化鋰溶液儲液罐，19、溴化鋰溶液栗，20、冷卻盤管，21、22、溶液栗，23、溴化鋰溶液再生器，24、加熱盤管，25、26、循環(huán)栗。
【具體實施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖及實施例對以N2為冷凍工質(zhì)對本發(fā)明進行詳細的描述。
[0024]如圖1示出:一種流態(tài)化玻態(tài)干燥裝置，包含冷凍腔3，干燥腔5，所述冷凍腔3設(shè)置在干燥腔5上方并通過隔熱擋板4相連;在冷凍腔上方設(shè)置進料口 1，并通過擋板2相連，擋開擋板2，粒狀果蔬由進料口 1進入到冷凍腔3，冷凍腔3的進風(fēng)口、出風(fēng)口與低溫控裝置相連形成第一回路供N2循環(huán)。所述低溫溫控裝置包括風(fēng)機7，低溫蒸發(fā)器8，低溫膨脹閥9，低溫壓縮機10，以及低溫冷凝器11。吧由外部管道輸送至低溫蒸發(fā)器8，在此N2被冷卻到-60°C，在風(fēng)機7的驅(qū)動下，沿著管道由冷凍腔3的進風(fēng)口吹入，在N2由下向上流動中，控制N2的流速使得果蔬顆粒成沸騰狀態(tài)，_45°C的N2經(jīng)由冷凍床的出風(fēng)口排出，流動到低溫蒸發(fā)器8杯再次冷卻，以此循環(huán)不斷冷凍果蔬顆粒。冷凍后的果蔬顆粒經(jīng)由隔熱擋板4進入干燥腔5。
[0025]干燥腔5下部的進風(fēng)口通入40°C的干燥N2，冷凍后的果蔬顆粒經(jīng)由隔熱板4進入干燥床5后，在上升干燥N2作用下成沸騰狀態(tài)，并被加熱，果蔬中玻態(tài)水升華為水蒸氣進入N2，干燥的N2釋放出熱量溫度降低為30°C，同時吸入水蒸氣濕度變大變?yōu)闈馧2，濕N2經(jīng)由管道被輸送至溴化鋰溶液除濕器17，被溫度為-15°C的濃溴化鋰溶液吸濕，濕N2被干燥為干燥的N2，由溴化鋰溶液除濕器17頂部的出氣口進入N2管道，同時被輸送至高溫溫控裝置的高溫冷凝器二 16 (在此高溫冷凝器一分為二，一部分熱量供應(yīng)干燥，一部分熱量供應(yīng)溴化鋰溶液的再生)，在高溫蒸發(fā)器12，高溫膨脹閥13，高溫壓縮機14的共同作用下被加熱溫度升高為40°C，重新被輸送干燥腔內(nèi)，循環(huán)干燥果蔬顆粒。干燥后的果蔬顆粒落入成品箱6。由于低溫冷凝器11與高溫蒸發(fā)器二 16連通，形成復(fù)疊式制冷，冷凍過程中釋放的熱量用于供應(yīng)果蔬在干燥腔內(nèi)的干燥，不需要提供額外的熱量。
[0026]溴化鋰溶液除濕器17為一箱體，其內(nèi)部設(shè)有填料，可增大濕N2與濃溴化鋰溶液的接觸面積，箱體頂部N2出口處裝有液滴過濾層，可防止溴化鋰液滴被帶入N2管道。溫度為-15°C的濃溴化鋰溶液(60 % )在溶液栗19的驅(qū)動下輸送至設(shè)置在填料上方的噴管架