專利名稱：微波噴霧真空干燥機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微波噴霧真空干燥機，可用于黏稠物料的干燥，主要用 于強熱敏性的化工、中醫(yī)藥及食品等物料的干燥制粉。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的噴霧干燥機是將物料加熱到IOO'C以上，對熱敏性強的化工、中醫(yī)藥
及食品等物料在噴霧干燥過程易造成熱敏成分變性損失。
1997年10月29日公開的公開號為CN1163313的"液體糖的微波、真空霧化 干燥的方法及其裝置"，僅從部分形式上淘汰了熱風(fēng)加熱技術(shù)方案，其微波只對 料液進行加熱(即類似于本案的預(yù)熱)，而對霧狀物料無加熱作用，微波所能供 應(yīng)的熱量僅為所需的汽化熱量的8.5%，因為是在常壓下工作，且加熱溫度為 90-100°C，并未解決熱敏性營養(yǎng)成分損失問題。
2004年10月20日公開的公開號為CN2650039的"真空噴霧微波干燥系統(tǒng)" 的主要問題是第一，由于其微波輻射器的輻射口成直線布置將不利于加熱的 均勻性；第二，由于磁控管和微波輻射器均布置在物料噴頭的下方，物料易在 其上面沉積。這樣一方面不利于物料向下流動排泄， 一方面沉積下來的物料長 時間被微波照射，勢必會出現(xiàn)過熱焦糊問題，并最終影響磁控管的散熱，使其 亦出現(xiàn)過熱燒毀問題；第三，由于處于霧狀的物料量有限，微波的反射將會十 分嚴(yán)重，不利于提高能量效率和提高磁控管的壽命；第四，該案中在內(nèi)壁上噴 涂所謂的"抗微波材料"沒有準(zhǔn)確依據(jù)。因為如果這種"抗微波材料"為不吸
收微波的材料，那么到達壁面的微波能量最終還要在干燥倉的金屬壁面的反射 作用下返回干燥倉，這種情況下在內(nèi)壁上噴涂所謂的"抗微波材料"完全沒有 作用，也就沒有這個必要。如果這種"抗微波材料"為吸收微波的材料，那么 到達壁面的微波能量將在干燥倉的壁面上積蓄，造成干燥倉壁面升溫，造成能 量浪費，這種情況下在內(nèi)壁上噴涂所謂的"抗微波材料"完全沒有正作用，因
此也就沒有在內(nèi)壁上噴涂所謂的"抗微波材料"的必要；第五，該系統(tǒng)還配制 有蒸汽系統(tǒng)完全沒有必要，使設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，并增加了設(shè)備成本。
2006年1月4日公開的公開號為CN1714922的"微波噴霧干燥機"，其未配 制真空系統(tǒng)，在常壓下工作，亦未解決熱敏性營養(yǎng)成分損失問題。
此外，現(xiàn)有的微波真空干燥機的干燥倉壁面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，露珠的出現(xiàn)會嚴(yán) 重影響設(shè)備的熱效率和后續(xù)工序的生產(chǎn)率。
實用新型內(nèi)容
本實用新型目的在于提供一種微波噴霧真空干燥機，便于對熱敏性強的黏稠 物料進行低溫干燥。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案微波噴霧真空干燥機， 包括干燥倉和入料口，干燥倉頂部設(shè)有微波饋入裝置和物料霧化裝置，干燥倉 下部設(shè)有干燥成品倉，干燥倉與干燥成品倉之間設(shè)有金屬網(wǎng)篩，干燥倉側(cè)壁上 設(shè)有真空泵接頭；微波饋入裝置的微波饋入口下方設(shè)有連接在入料口和物料霧 化裝置之間的物料預(yù)熱組件。
所述的微波饋入裝置包括頂部的磁控管或微波饋入口、中間喇叭形的微波饋 入喇叭口、下部與干燥倉之間設(shè)置的氣密性微波輻射窗口，微波饋入喇叭口內(nèi) 設(shè)有連接在入料口和物料霧化裝置之間的物料預(yù)熱組件，所述的物料預(yù)熱組件
為物料預(yù)熱盤管。
微波噴霧真空干燥機的底部通過彈簧支撐機構(gòu)與底座連接，干燥成品倉外側(cè) 壁上設(shè)有振動機構(gòu)。
干燥倉外側(cè)壁內(nèi)設(shè)有循環(huán)水夾套層，所述物料預(yù)熱盤管鋪設(shè)在微波饋入喇叭 口內(nèi)及干燥倉上部外側(cè)壁上。
所述的干燥倉為上小下大的錐形，干燥成品倉為上大下小的錐形；干燥倉上 部與微波饋入喇叭口的下口對接，下部與干燥成品倉的上口對接。
所述的微波饋入喇叭口的錐度為40 50度。
所述的干燥成品倉下部設(shè)有卸料結(jié)構(gòu)。 所述的干燥成品倉中上部壁上設(shè)有帶物料最高限位標(biāo)記的觀察孔。
所述的金屬網(wǎng)篩的孔徑為05 lmm;物料預(yù)熱盤管為水平曲折盤設(shè)，盤管直 徑等于或大于6咖，盤管間隙為0 2mm。
本實用新型利用真空低溫低壓蒸發(fā)汽化水分的功能實現(xiàn)物料的低溫噴霧干 燥，徹底解決了因高溫干燥造成的熱敏成分變性損失；同時利用了微波滅菌的 功能，在預(yù)熱段和干燥倉內(nèi)實現(xiàn)對物料的低溫殺菌。由于微波饋入口或磁控管 設(shè)置在頂部，避免了設(shè)置在物料噴頭下方常出現(xiàn)的物料沉積過熱焦糊問題和磁 控管散熱不良導(dǎo)致的過熱燒毀現(xiàn)象。在預(yù)熱段，利用預(yù)熱盤管預(yù)熱功能將物料 通過微波饋入口下方，先對物料預(yù)熱，同時由于預(yù)熱盤管內(nèi)部物料對微波的吸 收降低了干燥倉的反射系數(shù)，防止了微波大量反射，提高能量效率，保證磁控 管的安全，延長其使用壽命。通過采用喇叭形的微波饋入口可以實現(xiàn)最大限度 地對物料的均勻加熱干燥；干燥倉成品倉外側(cè)壁上設(shè)有振動機構(gòu)，可以防止物 料在金屬網(wǎng)篩和干燥倉壁面上沉積；真空泵接頭與干燥倉壁的連接采用向下開
口的結(jié)構(gòu)，再加上干燥倉自身的震動可以有效地防止粉狀物料被吸入真空泵系
統(tǒng)；金屬網(wǎng)篩孔徑為1 mm，防止對己干成品的繼續(xù)加熱造成成品過熱，以防止 微波對成品過度加熱，并具有防止泄漏功能，可以有效地防止微波泄漏，提高 微波能量的利用率；磁控管亦可采用直接安裝在干燥倉頂部的結(jié)構(gòu)，磁控管底 座即為微波饋入口，即氣密性輻射窗口直接安裝在干燥倉頂部的磁控管底座位 置。
為防止真空干燥藏壁面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象在此采取的措施為利用磁控管和高壓 變壓器的余熱(通過水冷卻介質(zhì)在干燥倉壁上的夾層對干燥倉壁面加熱，通過調(diào) 節(jié)冷卻水夾套內(nèi)的流量及補充水量實現(xiàn)對干燥倉壁溫的控制；利用物料預(yù)熱多 余熱量對干燥倉壁面加熱(物料在緊貼壁面的銅管或鋁管中迂回流過)。外部物 料盤管用銅或鋁等熱的良導(dǎo)體制成，緊貼干燥倉壁面，如果出現(xiàn)過度預(yù)熱使物 料溫度超出允許溫度，通過調(diào)節(jié)外部物料盤管與預(yù)熱盤管的結(jié)構(gòu)尺寸、配合比 例及先后穿插地順序?qū)崿F(xiàn)對物料預(yù)熱溫度的控制，同時實現(xiàn)對干燥倉壁面的加 執(zhí)。
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本實用新型制造簡單，應(yīng)用范圍廣，干燥均勻性和效率較高，特別適合具有 較強熱敏性的化工、中醫(yī)藥及食品等物料的干燥制粉。

圖l為實施例l的結(jié)構(gòu)示意圖1為實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例1:如圖1所示的微波噴霧真空干燥機，包括干燥倉16和入料口 15，
干燥倉16頂部設(shè)有微波饋入裝置和物料霧化裝置5，干燥倉16下部設(shè)有干燥成
品倉8，干燥倉16與干燥成品倉8之間設(shè)有金屬網(wǎng)篩7，干燥倉16側(cè)壁上設(shè)有 真空泵接頭6，真空泵接頭6處設(shè)有布袋過濾器。微波噴霧真空干燥機底部通過 彈簧支撐機構(gòu)11與底座13連接，干燥成品倉8外側(cè)壁上14設(shè)有振動機構(gòu)12， 根據(jù)實際操作需要，振動機構(gòu)12可以以自動或手動操作的方式實現(xiàn)連續(xù)動作、 間歇式動作，振動機構(gòu)12可以有效地防止物料在壁面及金屬網(wǎng)篩7上沉積結(jié)垢。 金屬網(wǎng)篩7可以配制成具有振動功能的結(jié)構(gòu)，以防止物料沉積，金屬網(wǎng)篩7的 孔徑應(yīng)小于lmm，本實施例中金屬網(wǎng)篩7的孔徑等于lmm，以防止微波對成品過 度加熱，并具有防止微波泄漏的功能。
微波饋入裝置包括頂部的微波饋入口或磁控管1、中間喇叭形的微波饋入喇 叭口 2、下部與干燥倉16之間設(shè)置的氣密性微波輻射窗口 4，其可用聚四氟乙 烯等材料等具有微波低吸收率材料制成，微波饋入喇叭口 2的錐度為40 50度， 本實施例中微波饋入喇叭口 2的錐度為45度，通過采用喇叭形的微波饋入口可 以實現(xiàn)最大限度地對物料的均勻加熱干燥，微波饋入喇叭口 2內(nèi)設(shè)有連接在入 料口 15和物料霧化裝置5之間的物料預(yù)熱盤管3。物料預(yù)熱盤管3的材質(zhì)應(yīng)采 用微波吸收率較低，且對食品物料不產(chǎn)生污染的聚四氟乙烯等材料，物料預(yù)熱 盤管3為水平曲折盤設(shè)，物料預(yù)熱盤管3直徑等于或大于6mm，物料預(yù)熱盤管3 間隙為2mm。形式不限，疊放層數(shù)最好不超過兩層，從進料口15開始各個磁控 管前的物料預(yù)熱盤管3連結(jié)串通最后連結(jié)到物料霧化裝置5。
干燥倉16為上小下大的錐形，干燥成品倉8為上大下小的錐形；干燥倉16 上部與微波饋入喇叭口 2的下口對接，下部與干燥成品倉8的上口對接。噴霧 干燥區(qū)結(jié)構(gòu)尺寸可根據(jù)實際生產(chǎn)容量確定。干燥成品倉8下部設(shè)有卸料結(jié)構(gòu)10， 卸料機構(gòu)10可以采用雙閥門機構(gòu)，以實現(xiàn)在保持干燥倉16處于真空狀態(tài)下的
間歇式卸料。干燥成品倉8中上部壁上設(shè)有帶物料最高限位標(biāo)記的觀察孔9，卸 料機構(gòu)應(yīng)保證成品區(qū)內(nèi)物料高度低于觀察孔9上的物料最高限位，既低于篩網(wǎng)。 觀察孔9應(yīng)設(shè)置上述的防微波泄露的金屬網(wǎng)篩，并保持真空密封性。
只有當(dāng)物料預(yù)熱盤管3內(nèi)充滿物料后方可啟動微波電路；本實施例按照微波 頻率2.45GHz設(shè)計；磁控管l (或微波饋入口)處應(yīng)配置真空密封法蘭；真空泵 接頭6孔內(nèi)應(yīng)設(shè)置金屬網(wǎng)篩，網(wǎng)篩孔徑為lmm，防止微波從此口泄漏。
干燥溫度應(yīng)控制在45度以下，其主要通過控制干燥倉16真空度來實現(xiàn)，即 干燥倉16的絕對壓力要控制在9. 3kPa (或72.2mmHg)以下即可。
圖中實線箭頭表示料液方向，虛線箭頭表示霧滴或粉狀物料方向。
強熱敏性的化工、中醫(yī)藥及食品等黏稠物料由入料口 15進入，流經(jīng)物料預(yù) 熱盤管3進行預(yù)熱，然后到物料霧化裝置5處進行霧化處理，在干燥倉16內(nèi)進 行真空低溫低壓蒸發(fā)汽化水分，實現(xiàn)物料的低溫噴霧干燥，汽化水分經(jīng)真空泵 接頭6處被抽出，干燥倉16及干燥成品倉8在振動機構(gòu)12作用下，有效地防 止物料在壁面及金屬網(wǎng)篩7上沉積結(jié)垢，干燥后的粉末物料經(jīng)金屬網(wǎng)篩7進入 干燥成品倉8，然后通過卸料機構(gòu)10卸料。
為防止真空干燥倉16壁面出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象在此采取的措施為利用磁控管和 高壓變壓器的余熱，通過水冷卻介質(zhì)在干燥倉壁14的夾層17對干燥倉壁14加 熱，通過調(diào)節(jié)冷卻水夾套層19內(nèi)的流量及補充水量實現(xiàn)對干燥倉16壁溫的控 制，水夾套層19外側(cè)設(shè)有保溫層17;利用物料預(yù)熱多余熱量對干燥倉16壁面 加熱(物料在緊貼壁面的銅管或鋁管中迂回流過)。外部物料盤管18用銅或鋁 等熱的良導(dǎo)體制成，緊貼干燥倉16壁面，如果出現(xiàn)過度預(yù)熱使物料溫度超出允 許溫度，通過調(diào)節(jié)外部物料盤管18與預(yù)熱物料盤管3的結(jié)構(gòu)尺寸、配合比例及
先后穿插地順序?qū)崿F(xiàn)對物料預(yù)熱溫度的控制，同時實現(xiàn)對干燥倉16壁面的加熱。
實施例2:如圖2所示的微波噴霧真空干燥機，包括干燥倉16和入料口 15， 干燥倉16頂部設(shè)有微波饋入裝置和物料霧化裝置5，微波饋入裝置為直接均勻 地設(shè)置在干燥倉16頂部的多個磁控管1，磁控管1下側(cè)設(shè)有連接在入料口 15和 物料霧化裝置5之間的物料預(yù)熱盤管3。氣密性輻射窗口直接與磁控管微波饋入 口為一體，可用聚四氟乙烯等材料等具有微波低吸收率材料制成。
其他同實施例l。
權(quán)利要求1、微波噴霧真空干燥機，包括干燥倉和入料口，其特征在于干燥倉頂部設(shè)有微波饋入裝置和物料霧化裝置，干燥倉下部設(shè)有干燥成品倉，干燥倉與干燥成品倉之間設(shè)有金屬網(wǎng)篩，干燥倉側(cè)壁上設(shè)有真空泵接頭；微波饋入裝置的微波饋入口下方設(shè)有連接在入料口和物料霧化裝置之間的物料預(yù)熱組件。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于所述的微波 饋入裝置包括頂部的磁控管或微波饋入口、中間喇叭形的微波饋入喇叭口、下 部與干燥倉之間設(shè)置的氣密性微波輻射窗口，微波饋入喇叭口內(nèi)設(shè)有連接在入 料口和物料霧化裝置之間的物料預(yù)熱組件，所述的物料預(yù)熱組件為物料預(yù)熱盤管。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于微波噴 霧真空干燥機的底部通過彈簧支撐機構(gòu)與底座連接，干燥成品倉外側(cè)壁上設(shè)有 振動機構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于干燥倉外側(cè) 壁內(nèi)設(shè)有循環(huán)水夾套層，所述物料預(yù)熱盤管鋪設(shè)在微波饋入喇叭口內(nèi)及干燥倉 上部外側(cè)壁上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1、 2或4任一條所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于 所述的干燥倉為上小下大的錐形，干燥成品倉為上大下小的錐形；干燥倉上部 與微波饋入喇叭口的下口對接，下部與干燥成品倉的上口對接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于所述的微波饋入喇叭口的錐度為40 50度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于所述的干燥 成品倉下部設(shè)有卸料結(jié)構(gòu)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于所述的干燥 成品倉中上部壁上設(shè)有帶物料最高限位標(biāo)記的觀察孔。
9、 根據(jù)權(quán)利要求2、 4或8所述的微波噴霧真空干燥機，其特征在于所述 的金屬網(wǎng)篩的孔徑為0.5 lram;物料預(yù)熱盤管為水平曲折盤設(shè)，盤管直徑等于 或大于6mm，盤管間隙為0 2mm。
專利摘要本實用新型涉及一種微波噴霧真空干燥機，可用于黏稠物料的干燥，特別適合于強熱敏性的化工、中醫(yī)藥及食品等物料的干燥制粉，其包括干燥倉、入料口、干燥倉頂部設(shè)置的微波饋入裝置和物料霧化裝置、干燥倉下部設(shè)置的干燥成品倉、干燥倉與干燥成品倉之間設(shè)置的金屬網(wǎng)篩、干燥倉側(cè)壁上設(shè)置的真空泵接頭、微波饋入裝置的微波饋入口下方設(shè)置的連接在入料口和物料霧化裝置之間的物料預(yù)熱組件以及具有輸送物料功能和防止物料粘結(jié)壁面的振動機構(gòu)等。本實用新型制造簡單、應(yīng)用范圍廣、干燥均勻性和干燥效率較高。
文檔編號F26B25/08GK201206929SQ20072031041
公開日2009年3月11日 申請日期2007年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月11日
發(fā)明者任發(fā)政, 佳 何, 周冬菊, 勇 姜, 崔建云, 葛克山, 董鐵有, 趙啟美, 陳樹興 申請人:河南科技大學(xué)