一種多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備制造技術

本實用新型專利技術涉及一種多功能微波?熱油組合冷凍干燥設備，屬于食品藥品機械技術領域。該設備包括熱油凍干倉和微波凍干倉；熱油凍干倉的一端設有物料倉門，另一端與捕水倉連體；微波凍干倉的一端設有微波倉門，另一端與熱油凍干倉連通；捕水倉內裝有盤管捕水器，且其倉壁與制冷系統以及真空泵相連；熱油凍干倉內裝有加熱板，加熱板層間安置有導熱料盤；熱油加熱系統由循環泵、加熱管、管道以及儲油罐組成；微波凍干倉的周圍外壁分布有徑向安置的至少四個微波發生器。采用本實用新型專利技術后，可以利用兩種干燥方式的優點實現聯合干燥，不僅能夠提高干燥速率、降低能耗，而且還能夠改善產品品質。并且，由于兩種凍干倉共用捕水、真空發生等基礎部分，因此結構十分緊湊。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種食品、藥品加工領域的冷凍干燥設備，尤其是一種多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備，屬于食品藥品機械

技術介紹
真空冷凍干燥可較好地保留新鮮物料的色、香、味、形及營養成分，是國際公認的生產高品質、高附加值脫水制品的加工方法，已在食品、藥品、生物制品保存及干燥加工中獲得應用。據申請人了解，常規冷凍干燥采用的傳統加熱方式(如電加熱板、高速循環導熱油等)存在干燥時間長、速率低、能耗高等缺點，尤其是冷凍干燥的解吸干燥，由于解吸結合水極為耗時耗能，因此阻礙了常規真空冷凍干燥技術的進一步推廣應用。微波真空冷凍干燥是以微波作為熱源的冷凍干燥技術，長期實踐證實，冷凍干燥采用微波加熱可大大提高其干燥速率和能量利用率，進而顯著提高凍干效率、降低能耗。然而研究表明，在微波冷凍干燥初期，受物料凍結溫度較低、裝載量大以及物料含水率高的影響，微波加載功率不易過大，否則極易引起低壓放電現象，造成產品燒焦、設備損壞以及有效功率損耗問題。另外，微波加熱本身存在加熱不均勻問題，在小功率加熱不能顯著提高凍干效率的凍干階段，不適宜采用。因此，現存在的最大問題是單一凍干技術設備難以同時適應物料凍干各階段的要求，也不能滿足不同物料的凍干需求。此外，現有技術對凍干過程的操控不盡合理，因此難以實現優質高效的凍干。
技術實現思路
本技術的目的在于：針對上述技術存在的缺點，提出一種可以同時適應物料凍干各階段要求以及滿足各種物料凍干需求的多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備，并且該裝備應結構緊湊，便于操控；同時本技術還將提出相應的合理操控方法。為了達到以上目的，本技術的多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備包括水平安置于機架上的圓筒狀熱油凍干倉和微波凍干倉；所述熱油凍干倉的一端設有物料倉門，另一端與捕水倉連體；所述微波凍干倉的一端設有微波倉門，另一端通過裝有篩孔屏蔽過流板的接管與熱油凍干倉連通；所述捕水倉內裝有盤管捕水器，且其倉壁與真空泵相連；盤管的一端通過捕水管道并經機架底部的壓縮機與外置的冷卻器一端連接，所述盤管的另一端通過膨脹閥與所述冷卻器的另一端連接，構成制冷捕水循環系統；所述熱油凍干倉內裝有內部通過輸油泵與熱油儲油罐循環連通的加熱板，熱油循環管道中安置有加熱裝置，所述加熱板層間安置有導熱料盤；所述微波凍干倉的周圍外壁分布有徑向安置的至少四個微波發生器。采用本技術后，可以依據物料特性選用微波或熱油單一冷凍干燥方式，更可選用聯合干燥，在不同的凍干階段，分別采用適宜的干燥方式，利用兩種干燥方式的優點實現聯合干燥，避免各自的缺點，不僅能夠提高干燥速率、降低能耗，而且還能夠改善產品品質。并且，由于兩種凍干倉共用捕水、真空發生等基礎部分，因此結構十分緊湊，實現了有機結合，也降低了設備投入。采用本技術的聯合真空冷凍干燥操控步驟為：第一步、前處理——將預凍干物料分揀、清洗、切制、裝盤，使得水分均勻地附著于物料表面，保證物料的原形狀在凍干過程中保持 良好；接著將濕物料在冷庫中預凍至-40℃以下，使水分變成固態的冰；第二步、真空冷凍——將前處理后的物料放入熱油冷凍倉，先同時開啟冷凝器和膨脹閥，再開啟壓縮機制冷；待捕水管道溫度降至-50℃以下后，開啟真空泵抽真空，使物料上的冰升華為水蒸氣；第三步、階梯補熱——開啟輸油泵使熱油在加熱板中循環流動，逐漸提升物料的溫度，控制加熱裝置啟閉使每次提升5±1℃后保溫2±0.5小時；當物料含水率降至40％以下時，將其迅速轉移微波凍干倉，控制微波發生器的功率使每次提升5±1℃后保溫2±0.5小時，直至捕水管道的溫度與物料溫度一致，完成物料凍干；第四步、關機——依次關閉儲油罐加熱裝置、微波發生器、輸油泵、真空泵、壓縮機，必要時進行除霜；之后關閉冷凝器，進行排水處理。當物料含水率較低時，采用本技術也可以單獨啟用微波加熱真空冷凍干燥，其操控步驟為：第一步、前處理——將預凍干物料分揀、清洗、切制、裝盤，使得水分均勻地附著于物料表面，保證物料的原形狀在凍干過程中保持良好；接著將濕物料在冷庫中預凍至-40℃以下，使水分變成固態的冰；第二步、真空冷凍——將前處理后的物料放入微波冷凍倉，先同時開啟冷凝器和膨脹閥，再開啟壓縮機制冷；待捕水管道溫度降至-50℃以下后，開啟真空泵抽真空，使物料上的冰升華為水蒸氣；第三步、階梯補熱——開啟微波發生器逐漸提升物料的溫度，控制微波發生器功率使每次提升5±1℃后保溫2±0.5小時，直至捕水 管道的溫度與物料溫度一致，完成物料凍干。第四步、關機——依次關閉微波發生器、真空泵、壓縮機，必要時進行除霜；之后關閉冷凝器，進行排水處理。當然，采用本技術也可以單獨采用熱油真空冷凍干燥，其操控步驟為：第一步、前處理——將預凍干物料分揀、清洗、切制、裝盤，使得水分均勻地附著于物料表面，保證物料的原形狀在凍干過程中保持良好；接著將濕物料在冷庫中預凍至-40℃以下，使水分變成固態的冰；第二步、真空冷凍——將前處理后的物料放入熱油冷凍倉，先同時開啟冷凝器和膨脹閥，再開啟壓縮機制冷；待捕水管道溫度降至-50℃以下后，開啟真空泵抽真空，使物料上的冰升華為水蒸氣；第三步、階梯補熱——開啟輸油泵使熱油在加熱板中循環流動，逐漸提升物料的溫度，控制加熱裝置啟閉使每次提升5±1℃后保溫2±0.5小時，直至捕水管道的溫度與物料溫度一致，完成物料凍干；第四步、關機——依次關閉儲油罐加熱裝置、輸油泵、真空泵、壓縮機，必要時進行除霜；之后關閉冷凝器，進行排水處理。附圖說明下面結合附圖對本技術作進一步的說明。圖1為本技術一個實施例的結構示意圖。圖2為圖1的側視圖。圖3為圖1實施例的系統構成示意圖。圖中：1.旋片真空泵 2.機架 3.微波凍干倉 4.捕水倉 5.料架 6.料盤 7.微波發生器 8.稱重系統 9.儲油罐 10.熱油凍干倉 11.加熱板 12.金屬鋁料盤 13.稱重傳感器 14.壓縮機 15.屏蔽過流板。具體實施方式實施例一本實施例的多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備如圖1至圖3所示，包括水平安置于機架2上的圓筒狀熱油凍干倉10和微波凍干倉3。熱油凍干倉10的一端設有物料倉門，另一端與捕水倉4連體。微波凍干倉3的一端設有微波倉門，另一端通過裝有篩孔屏蔽過流板15的接管與熱油凍干倉10連通。屏蔽過流板15為具有圓孔的篩板，可以允許水蒸氣自由透過，同時屏蔽微波，防止泄露進入熱油凍干倉引起有害升華。捕水倉4內裝有盤管捕水器4-1，且其倉壁與安置在機架2底部的旋片真空泵1相連。盤管的一端通過捕水管道并經機架底部2的壓縮機14與外置的風冷卻器4-3一端連接，盤管的另一端通過膨脹閥4-2與風冷卻器4-3的另一端連接，構成制冷捕水循環系統。熱油凍干倉10內裝有內部通過輸油泵與熱油儲油罐9循環連通的多層加熱板11，熱油循環管道中安置有作為加熱裝置的電加熱管。各層加熱板11上分別安置有位于稱重傳感器13上的導熱金屬鋁料盤12，因此便于隨時了解其含水變化情況。微波凍干倉3的周圍外壁分布有徑向安置的六個微波發生器7，上部四個分為二組，分別軸向間隔、角向位于相應于時鐘的1:30’和10:30’方位，下部二個軸向位于上部軸向間隔中間、角向位于相應于時鐘4:30’和7:30’方位，這樣使倉內微波分布均勻。倉內的料架本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多功能微波?熱油組合冷凍干燥設備，包括水平安置于機架(2)上的圓筒狀熱油凍干倉(10)和微波凍干倉(3)；其特征在于：所述熱油凍干倉的一端設有物料倉門，另一端與捕水倉(4)連體；所述微波凍干倉的一端設有微波倉門，另一端通過裝有篩孔屏蔽過流板(15)的接管與熱油凍干倉連通；所述捕水倉內裝有盤管捕水器(4?1)，且其倉壁與真空泵(1)相連；盤管的一端通過捕水管道并經機架底部的壓縮機(14)與外置的冷卻器(4?3)一端連接，所述盤管的另一端通過膨脹閥(4?2)與所述冷卻器的另一端連接，構成制冷捕水循環系統；所述熱油凍干倉內裝有內部通過輸油泵與熱油儲油罐(9)循環連通的加熱板(11)，熱油循環管道中安置有加熱裝置，所述加熱板層間安置有導熱料盤(12)；所述微波凍干倉的周圍外壁分布有徑向安置的至少四個微波發生器(7)。

【技術特征摘要】
1.一種多功能微波-熱油組合冷凍干燥設備，包括水平安置于機架(2)上的圓筒狀熱油凍干倉(10)和微波凍干倉(3)；其特征在于：所述熱油凍干倉的一端設有物料倉門，另一端與捕水倉(4)連體；所述微波凍干倉的一端設有微波倉門，另一端通過裝有篩孔屏蔽過流板(15)的接管與熱油凍干倉連通；所述捕水倉內裝有盤管捕水器(4-1)，且其倉壁與真空泵(1)相連；盤管的一端通過捕水管道并經機架底部的壓縮機(14)與外置的冷卻器(4-3)一端連接，所述盤管的另一端通過膨脹閥(4-2)與所述冷卻器的另一端連接，構成制冷捕水循環系統；所述熱油凍干倉內裝有內部通過輸油泵與熱油儲油罐(9)循環連通的加熱板(11)，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡志超，吳朋來，吳峰，顏建春，于昭洋，吳惠昌，魏海，
申請(專利權)人：農業部南京農業機械化研究所，
類型：新型
國別省市：江蘇;32