[发明专利]一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法

说明书

本发明公开了一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法，该装置包括：太阳能蒸汽循环系统，包括太阳能集热器，太阳能集热器分别经循环阀和循环升温泵与水池相连接，且太阳能集热器还经供水阀与锅炉相连接；制冷循环系统，包括冷却水循环系统；真空冷冻干燥系统，包括真空冷冻干燥箱和蒸汽盘管；监控系统，用于监控水池的水温、水压与水位。本发明可以实现真空冷冻干燥机多方位的节能，其减少了电、燃油等耗费，节能效果好且供热稳定，降低了锅炉的热负载；同时，还增加了换热效果，起到了稳定蒸汽压力的作用；以及红外辐射涂层也为缩短换热时间起到一定作用。

技术领域

本发明食品加工领域技术领域，尤其涉及一种综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法。

背景技术

农产品加工的发展水平在一定程度上反映了一个国家科技水平与富裕程度，世界上许多发达国家都把产后农产品的储藏、保鲜、加工放在农业的首位。我国自改革开放以来，农产品加工技术的研究也得到了迅速发展。而随着科技的进步与人们生活品质的提高，传统食品保存与加工技术已经无法全面满足市场强大的需求。高品质脱水产品，且能保持很高营养水平同时兼具最初新鲜感官特性的产品越来越受人们的青睐。真空冷冻干燥技术是目前国际上最先进的食品干燥脱水加工技术，与其他的烘干或风干方法相比，真空冷冻干燥出产的冻干食品，不仅能很好的保持物料的色泽、外形、口感和营养成份等，而且能长期保存，复水性极好，又方便运输。干燥后的食品体积、形态基本不变，物质呈海绵状，无干缩现象，可广泛应用于蔬菜、水果、调味品、水产品、生物制品、药品、中药材、饮料、化工等领域。

然而，世界各国都在重视环保，提倡低碳生活，各行各业都在研究环境保护方案。但冷冻干燥是干燥行业的能耗大户。根据冷冻干燥过程涉及的四个主要步骤：冷冻、真空、升华及冷凝。其中升华几乎占整个干燥过程总能量的一半。因此，通过改善传热与加热方式是节约升华耗能成本行之有效的途径。近年来环保及社会经济可持续发展的号召，太阳能作为一种环保节能的可再生能源已经逐步深入人心。可太阳能系统集热具有不均匀性，使太阳能供热具有不稳定性。

发明内容

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种的节能效果好、供热稳定的综合节能的食品真空冷冻干燥装置及方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的综合节能的食品真空冷冻干燥装置，其包括：

太阳能蒸汽循环系统，包括太阳能集热器，所述太阳能集热器分别经所述循环阀和循环升温泵与水池相连接，且所述太阳能集热器还经供水阀与锅炉相连接；

制冷循环系统，包括冷却水循环系统，所述冷却水循环系统的进水端与软化处理的市政水相连通，所述冷却水循环系统的第一出水端经补水阀与所述水池相连接，其第二出水端经冷却水回水阀返回至所述制冷循环系统中；

真空冷冻干燥系统，包括真空冷冻干燥箱和蒸汽盘管，所述蒸汽盘管设置在所述真空冷冻干燥箱内，所述锅炉经蒸汽阀与所述蒸汽盘管的一端相连接，所述蒸汽盘管的另一端经疏水阀与所述水池相连接；

监控系统，用于监控所述水池的水温、水压与水位，且所述监控系统分别与所述太阳能蒸汽循环系统、制冷机组和干燥系统相连接。

进一步地，所述蒸汽盘管的外侧设有传热水箱，所述传热水箱与膨胀桶相连接，所述膨胀桶与外部的大气相接触，其内部装有辅助传热液体。

进一步地，所述真空冷冻干燥箱的箱壁涂覆有红外辐射涂层。

本发明提供的综合节能的食品真空冷冻干燥方法，其包括以下步骤：

S1、太阳能蒸汽循环系统及循环升温泵对锅炉用水进行循环加热控制；

S2、启动制冷循环系统和真空冷冻干燥系统，对食品进行冷冻及真空干燥；

S3、冷冻干燥结束。