[实用新型]一种基于涡流管和喷射器的真空冷冻干燥系统

说明书

本实用新型公开了一种基于涡流管和喷射器的真空冷冻干燥系统，包括高压气源模块和真空冷冻干燥模块，空气作为工作介质；高压气源模块包括空气压缩机，空气压缩机出口通过管路依次连接储气罐、冷却器和干燥装置；真空冷冻干燥模块包括喷射器、涡流管、物料干燥室、冷阱和气阀。本实用新型根据被干燥物料及地区环境参数，调节源自高压气源模块的工作工质参数，高压空气分别进入涡流管和喷射器，经喷射器喷嘴在喷射器中形成真空腔，为物料干燥室和冷阱提供低压环境，经涡流管分离出高、低温空气，分别进入物料干燥室，以实现真空冷冻干燥环境，完成物料的一次和二次干燥，获取快速、深度干燥的效果，干燥过程节能环保无污染。

技术领域

本实用新型属于低温真空干燥技术领域，尤其涉及涡流管和喷射器的真空冷冻干燥系统。

背景技术

随着我国人民生活水平的提高，人们对于饮食健康的追求也越来越高，对于食物，不仅注重卫生、口感、营养价值等方面，还对食物的健康有着更高的要求。

以前，果干的出现是因为我们的防腐技术不够先进，需要晒干，烘干水果来防止水果变质，而现在，我们吃果干是因为喜欢果干丰富的口感；传统的晒干或烘干会对水果中的一些营养成分造成不同程度的破坏，糖类、维生素损失较多，虽然矿物质、蛋白质较稳定，也会有微量挥发性物质损失，影响风味。糖类的损失随温度的升高和时间的延长而增加；维生素方面，VC氧化破坏最快，影响因素有环境中氧含量、温度、光照、抗坏血酸酶的活性和含量，VB1对热敏感，VB2对光敏感，胡萝卜素也会因氧化遭受损失；而且干制过程中或干制品贮藏中会发生不同程度褐变，贮藏期严重依赖干制品种类和氧气、温度、湿度、光照等贮藏条件。

因此，为了更大程度保留水果原有的维生素和糖类，采用冷冻干燥的技术以除去水果中的水分，这样做的好处有：最大程度地保留水果的营养价值，缩短干燥周期，节约干燥成本，实现深度干燥，延长水果的保存时间。

根据浙江大学公开的一种基于喷射器的涡流管制冷系统，公开日为2011年11月23日，授权日为2012年9月5日，说明书第3段记载：所谓涡流管装置，是指高压气体流入涡流管后，会分离成冷热不同的两股流体，通过控制阀门开度，可使涡流管冷端出来的流体温度比进口低80℃，同时，可使的热端流出的流体温度比进口温度升高100℃；将涡流管用于制冷技术具有可行性，但该系统使用喷射器回收冷端出口制冷剂能量，效率较低，影响整体性能，且系统工作在常压模式，与干燥物料特性匹配度差。

公开日为2019年9月6日，公开号为CN110207472A的专利文献公开了一种真空高效烘干装置，该系统使用涡流管组将压缩气流形成的高温气流除湿后进入进料腔以带走物料水分，同时借助涡流管壁面热传递，实现低压、低温环境中水分快速蒸发，系统充分利用真空蒸发优势，具有烘干物料高效、含水率低等优势，但系统采用电驱动的真空泵营造真空环境，存在能耗高的问题。

授权日为2020年1月21日，公开号为CN209978519U的实用新型专利文献公开了一种基于涡流管的饲料烘干装置，该系统利用涡流管技术，分别将其分离出的冷、热气流加以利用，将热气流用于物料烘干，冷气流用于冷凝排湿，但干燥物料处于常压下进行，脱水除湿效率不高，且干燥除湿性能受气流工作参数影响较为敏感。

因此，提供一种能耗低、效率高、运行参数可调的除湿干燥系统是本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于涡流管和喷射器的真空冷冻干燥系统，实现高品质、低成本、快速、低能耗的真空冷冻干燥，尽可能减小对物料中的营养成分及其微观结构的破坏。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种基于涡流管和喷射器的真空冷冻干燥系统，包括高压气源模块和真空冷冻干燥模块，空气作为工作介质；工作介质参数依据干燥物料要求调控；

高压气源模块包括空气压缩机，所述空气压缩机出口通过管路依次连接储气罐、冷却器和干燥装置；