一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置

1.本实用新型涉及干燥设备技术领域，特别是涉及一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置。


背景技术：

2.热风干燥操作简单、成本低，但干燥速度慢，产品营养成分流失严重；微波干燥可使物料内外同时干燥，耗时极短，但物料受热不均匀，且操作复杂，单位能耗较高。因此为获得品质更佳的干制品并节约成本，缩短干燥时间，将两种干燥方法进行联合。
3.热风微波耦合干燥即热风和微波同时作用于物料，其中热风可以快速提高炉内温度，加大物体表面与环境的温差，微波能加快物料内部水分传输，使干燥速率加快。但干燥一段时间之后，环境湿度及温度产生变化，不利于物料水分散发，导致干燥效率低下，所以想要持续保证物料表面水分蒸汽压高于环境蒸汽压，且环境温度高于物料温度，我们采用控制器及温湿度传感器对设备内部的温度、湿度进行实时监测和调控，使环境一直处于利于水分蒸发的条件，可在加快物料干燥速率的同时极大的保证其品质。


技术实现要素：

4.1、本实用新型的目的。
5.本实用新型针对现有干燥方式及技术的不足，提供一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置，干燥过程中热风和微波同时作用于物料，干燥效率高，且控制器能够及时调节干燥室内的温湿度，大大节省了人力物力。
6.2、本实用新型所采用的技术方案。
7.本实用新型提出的一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置：包括微波炉箱体(2)、热风循环单元、给水加湿单元、自动称重单元及控制单元；其中热风循环单元包括出风口(3)、输气管道(12)、热风箱体(15)、加热器(16)、电机(17)、鼓风机(18)、进风口(20)、排湿风扇(21)；给水加湿单元包括电加热水箱(5)、进水管道(6)、水泵(7)、雾化器(8)、安全阀(23)、雾化器进水管道(24)、输水管道(25)、雾化器排水管道(26)、储水箱(27)；自动称重单元包括称重传感器(4)、尼龙绳(9)、载物托盘(10)；控制单元包括风速传感器(11)、控制器(13)、温度传感器(19)、湿度传感器(22)。
8.所述微波炉箱体(2)底部均匀打孔，孔径3.2mm，孔隙4.0mm，所有圆孔构成所述进风口(20)；微波炉箱体(2)后侧中部均匀打孔，打孔区域长15cm，宽10cm，孔径3.2mm，孔隙4.0mm，所有圆孔构成所述出风口(3)。
9.所述载物托盘(10)为聚四氟乙烯材料制成，通体均匀打孔，孔径3.2mm，孔隙4.0mm。两端通过尼龙绳(9)与称重传感器(4)相连；称重传感器(4)与控制器(13)进行信息传递，获得干燥过程中物料的实时质量。
10.所述风速传感器(11)、温度传感器(19)、湿度传感器(22)与控制器(13)相连，可实时监测微波炉箱体(2)内部的风速及温湿度；所述控制器(13)可调控加热器(16)温度、鼓风
机(18)风速、水泵(7)、雾化器(8)、安全阀(23)的开启/关闭。当微波炉箱体(2)温度低于设定值后，控制器(13)调高加热器(16)温度及鼓风机(18)风速；当微波炉箱体(2)温度高于设定值后，控制器(13)降低加热器(16)温度及鼓风机(18)风速。
11.3、本实用新型的优点。
12.本实用新型的装置干燥效率高、使用方便：干燥过程中热风和微波同时作用于物料，并能有效实现对风速、温度及湿度的监控，在缩短干燥时间的同时极大的保证干品品质；能对物料进行实时称重，省去了人工拿取物料的繁琐操作，同时也避免对物料造成损伤；且本装置自动化程度高，适用范围广泛。
附图说明
13.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
14.图1：一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置的结构示意图
15.图2：一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置的微波箱体内部结构示意图
16.图3：一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置的给水加湿单元结构示意图
17.图4：一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置的载物托盘示意图
18.图中：1、炉门，2、微波炉箱体，3、出风口，4、称重传感器，5、电加热水箱，6、进水管道，7、水泵，8、雾化器，9、尼龙绳，10、载物托盘，11、风速传感器，12、输气管道，13、控制器，14、脚支架，15、热风箱体，16、加热器，17、电机，18、鼓风机，19、温度传感器，20、进风口，21、排湿风扇，22、湿度传感器，23、安全阀，24、雾化器进水管道，25、输水管道，26、雾化器排水管道，27、储水箱。
具体实施方式
19.如图1所示，一种控温控湿的热风微波耦合干燥装置，包括炉门(1)，微波炉箱体(2)，出风口(3)，称重传感器(4)，电加热水箱(5)，进水管道(6)，水泵(7)，雾化器(8)，尼龙绳(9)，载物托盘(10)，风速传感器(11)，输气管道(12)，控制器(13)，脚支架(14)，热风箱体(15)，加热器(16)，电机(17)，鼓风机(18)，温度传感器(19)，进风口(20)。
20.本实施例中，本实用新型所采用的主要器件如下：
21.1、微波炉箱体(2)：本实用新型所述微波炉箱体(2)为长方体结构，前体为p70d20tp-c6型格兰仕微波炉箱体，箱体外部长为44.5cm，高为24cm，箱体内部长为29cm，高为18cm。如图2所示，在箱体底部均匀打孔，构成所述进风口(20)，在箱体内部后侧位置均匀打孔，构成所述出风口(3)。
22.2、湿度传感器(22)：本实用新型所述湿度传感器(22)型号为sht75，如图2所示，安装在出风口外侧，与所述控制器(12)连接，可实时反馈湿度信息。
23.3、称重传感器(4)：本实用新型所述称重传感器(4)型号为l6b-h/l-0.4b，如图2所示，通过尼龙绳(9)连接载物托盘(10)，与所述控制器(12)连接，可实时反馈物料质量信息。
24.4、风速传感器(11)：本实用新型所述风速传感器(11)型号为ygm215，如图1所示，安装在进风口(20)一侧，与所述控制器(12)连接，可实时反馈热风风速信息。
25.5、温度传感器(19)：本实用新型所述温度传感器(19)型号为cwdz11，如图1所示，安装在进风口(20)一侧，与所述控制器(12)连接，可实时反馈温度信息。
26.6、载物托盘(10)：如图4所示，本实用新型所述载物托盘(10)为无盖空心圆柱体，底面直径约为25cm，高约为5cm，聚四氟乙烯材料制成；底面及侧面均匀打孔，孔径3.2mm，孔隙4mm。
27.7、控制器(13)：如图1所示，所述控制器(13)位于热风箱体(15)右下位置，型号为simatic s7-200。
28.以香菇片为物料，本实例具体实施方式如下：
29.1、启动装置，设置微波炉箱体内的相对湿度为50rh，温度为60℃，气流速度为1.0m/s。
30.2、启动热风循环，使装置预热，等待温湿度达到设定值后，将100g香菇片平铺在载物托盘内，关上炉门，打开微波，设置微波功率为300w，干燥开始。
31.3、当微波炉箱体内部的湿度低于设定值后，控制器打开安全阀使电加热水箱中的水进入雾化器，通过雾化器将水分带进微波炉箱体内，再经由热风循环直至达到设定湿度；当微波炉箱体内部的湿度高于设定值后，控制器打开排湿风扇将多余的水汽快速排出。
32.4、当微波炉箱体内部的温度低于设定值后，控制器提高加热器温度及鼓风机风速，通过热风快速升高微波炉箱体内部的温度；当微波炉箱体内部的温度高于设定值后，控制器关闭加热器，使热风温度降低。
33.5、干燥过程中，称重传感器实时返回物料的质量，当达到干燥终点时依次关闭微波、热风循环按钮及机器开关。