本發(fā)明屬于涼果干燥技術領域，具體涉及一種佛手果系列產品全自動節(jié)能干燥技術。

背景技術：

佛手果又名佛手柑，為蕓香科常綠小喬木。在我國主產于閩粵、川以及江浙等省。佛手性味辛、苦、酸、溫，含有檸檬油素、香葉木苷、橙皮苷、黃酮苷和活性多糖等多種中藥成分，具有健脾和胃、舒筋活血、理氣化痰等功效；佛手果營養(yǎng)豐富，佛手果營養(yǎng)豐富，蛋白質（1.2%）和維生素C（9.45mg/100g）含量高，具有低熱量、低鈉和高鉀的優(yōu)點，特有的佛手香油，更是一種名貴香料。

始于唐宋的廣式涼果產業(yè)，已逾千載，是我國具有地方特色的傳統(tǒng)食品。自明代以來，潮汕鄉(xiāng)民就懂得將佛手果加配多種中藥材，加工成藥膳同源涼果制品，其顏色油亮漆黑，狀態(tài)綿綿如膏，具有去積祛風、開胃理氣、化痰生津等功效，可治胃痛、腹脹、嘔吐和痰多咳喘等疾??；另外將新鮮佛手果切片干燥，可作為優(yōu)良藥材使用。

在涼果生產的過程中，干燥是一道重要的工序，其目的是除去腌制后半成品中的水分，以便于進一步的深加工、運輸、貯存和使用。目前，大多生產廠家在佛手涼果干燥時仍然使用傳統(tǒng)的露天自然曬干法，使用此方法雖然比較方便，無能源消耗，但此法無防鼠、防蠅蟲、防異物等設施，容易造成產品受污染，也有占地多，工人勞動強度大等弊端，同時，此法受天氣影響極大，在陰雨天氣完全無法進行生產。另外，露天曬干法一般規(guī)模比較小，效率也比較低，難以把產業(yè)做大做強。目前有部分廠家使用烘干法對涼果等農副產品進行干燥，其中使用較多的是以蒸汽或電能作為熱源在密封空間內進行干燥，但此法消耗了大量能源，運行成本較高，同時還可能產生大量燃燒排放物，不符合現(xiàn)代綠色生產的理念。也有廠家使用太陽能作為熱源進行干燥的綠色生產方法，也有使用太陽能干燥房進行干燥的綠色生產方法，太陽能空氣集熱器加熱空氣效率高，但存在容量小、保溫性能不好、陰雨天和夜間無法生產的缺點，同時工人的勞動強度大；在太陽能儲能方式上使用水箱進行夜間補充供熱，但熱轉換效率低下，熱風干燥溫度不理想。

利用太陽能產生熱風的方式上，空氣集熱器因熱效率高，加熱速度快因而應用廣泛，但太陽能照射存在間歇性，即使在晴朗白天，太陽的照射也會有變化，有時甚至云朵遮日也會出現(xiàn)熱風溫度降低的情況，該方式適用于對干燥溫度、干燥時間無嚴格要求的普通涼果干燥。液體集熱器，一般使用水為加熱介質，熱風溫度相對穩(wěn)定，但熱轉換效率較低，熱風干燥溫度不理想。熱導油加熱均勻，調溫控溫準確，能在低氣壓下快速產生高溫，傳熱效果好，能作為良好的儲能和散熱介質。

佛手果因其中藥成分和豐富營養(yǎng)物質，對熱高敏感性，工業(yè)化連續(xù)生產對熱風溫度穩(wěn)定性也有較高要求，同時佛手果特殊的芳香氣味，在熱風干燥過程中應盡量予與保留。佛手干燥規(guī)格有腌制整果、條狀、塊狀以及片狀四種，佛手果類型、大小、受熱面積、最終水分含量不同，干燥的條件對裝載量、溫度、濕度、風速、輸送帶速度亦不相同，如針孔處理的整果，需在溫度稍低的熱風緩慢干燥，而塊狀需可以在較高溫度下快速干燥；片狀佛手果需要干燥到較低的含水量且對產品表面外觀無嚴格要求，整果產品則整體含水量較高，因此在干燥過程中可關閉霧化器，但條狀和塊狀則卻需要使成品保持適宜的水分含量且要求產品表面不能出現(xiàn)皺縮影響產品外觀，需用甘油霧化保濕；另外密封隧道中后段干燥，熱風濕度不宜太干，以免破壞佛手產品質地。

為了解決上述佛手果干燥過程存在的技術問題，有必要對現(xiàn)有技術與設備進行改良，探究一種PLC全自動控制系統(tǒng)，提供溫度穩(wěn)定的熱風，滿足多規(guī)格佛手果高品質干燥的設備和方法，既節(jié)能高效，又實現(xiàn)衛(wèi)生、安全和自動化生產。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種佛手果干燥設備，包括供熱系統(tǒng)和干燥生產線，其特征在于，所述供熱系統(tǒng)以太陽能作為主要熱源，包括空氣-熱導油復合平板太陽能集熱器、熱導油儲能供熱裝置和空氣源熱泵，并實現(xiàn)余熱回收利用；所述干燥生產線擁有隧道干燥機和PLC控制柜；所述隧道干燥機分為干燥區(qū)和霧化區(qū)，所述PLC控制柜集成全自動控制系統(tǒng)，并在電腦觸摸屏上直觀顯示干燥過程各監(jiān)控參數(shù)變化，并通過觸摸屏進行操作控制；所述PLC全自動控制系統(tǒng)，在邏輯層次上包含溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、風速系統(tǒng)三個監(jiān)控子系統(tǒng)，和依據(jù)不同規(guī)格佛手果干燥特點而開發(fā)的整果干燥系統(tǒng)、片狀干燥系統(tǒng)、條狀干燥系統(tǒng)和塊狀干燥系統(tǒng)四個干燥子系統(tǒng)。

進一步地，所述空氣-熱導油復合平板太陽能集熱器為密封結構，裝置在靠近風量調節(jié)閥一側設置進風口,在靠近熱交換器一側設置出風口,進出風口連接風槽，能直接加熱空氣產生干燥熱風，復合平板太陽能集熱器內設置有熱導油管，在生產過程中將富余太陽能加熱熱導油進行儲能。

進一步地，所述熱導油儲熱裝置，是供熱系統(tǒng)提供的熱風能夠達到溫度穩(wěn)定的重要輔助裝置,其由熱導油儲罐、溫度探測器、換熱器、油管、油泵和電磁閥組成；所述熱導油儲罐，罐外體為酚醛泡沫保溫層，儲罐內由分層隔板間開形成多個相互獨立的分層儲罐，儲罐每層設置有溫度探測器，并且熱導油加熱和供熱管路各自獨立，由分管路電磁閥分別控制，所述換熱器位于太陽能集熱器出風口處，兩端連接風槽，當白天太陽能集熱器產熱風溫度不足時，控制系統(tǒng)即時啟動熱導油供熱功能，溫度最高的分層儲罐相對應的電磁閥打開，油泵啟動，熱導油通過換熱器加熱空氣達到干燥所需溫度，當該分層熱導油溫度下降至設定溫度，不能繼續(xù)供熱時，則啟動另外溫度最高儲罐分層熱導油供熱。當太陽能富余，太陽能集熱器產生熱風溫度超過所需干燥溫度時，溫度系統(tǒng)即啟動熱導油儲能功能，溫度最低的分層儲罐相對應的電磁閥打開，油泵啟動，熱導油通過太陽能集熱器內的熱導油管吸熱儲能，同時降低太陽能集熱器產生熱風溫度至符合干燥要求，當該分層熱導油加熱至設定溫度時，則啟用另外溫度最低儲罐分層熱導油繼續(xù)儲能。上述電磁閥、油泵、溫度探測器通過導線與PLC控制柜相連。

進一步地，所述余熱回收利用，采用半開放式熱風循環(huán)，干燥隧道排風口處的濕度傳感器對余熱空氣進行檢測，濕度達到設定限定值時，排濕風道的閥門自動打開，鼓風機啟動，對外排出濕空氣，同時進風道風量調節(jié)閥開啟，鼓風加熱；若濕度仍然較低，排濕風道閥門關閉，由鼓風機重新抽到供熱系統(tǒng)加熱后再次進入干燥隧道干燥物料，實現(xiàn)熱風循環(huán)利用。上述風道閥門、風量調節(jié)閥、鼓風機通過導線與PLC控制柜相連。

進一步地，所述干燥區(qū)包括密封隧道、輸送帶、電機、輸送速度調節(jié)裝置、溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器和支架；所述干燥區(qū)依溫度梯度設計為多個干燥段，每段干燥隧道擁有獨立的供熱系統(tǒng)，在靠近出料端設置有可進入不同溫度熱風的垂直進風口，且越靠近進料端的進風溫度越高，越靠近出料端的進風溫度越低，形成一定的干燥溫度梯度。所述每段隧道上亦設置排風口，排風口位于出風口前方靠近進料端，使得佛手果逆熱風受熱干燥；所述每段干燥隧道內設置有溫度傳感器、濕度傳感器、風速傳感器，并通過導線與PLC控制柜相連。

進一步地，所述霧化區(qū)包括振動輸送機、霧化器、隔板、電眼、過渡橋板；所述霧化區(qū)位于干燥隧道機后段，所述隔板將霧化區(qū)與干燥區(qū)間隔開，所述振動輸送機的料槽有約15℃傾斜，密封在隧道內，所述料槽入料處裝有電眼，可以感應有無物料通過，當有物料通過時，霧化器開啟；所述的過渡橋板銜接干燥區(qū)與霧化區(qū)，以確保佛手果順利通過；所述電眼和霧化器通過導線與PLC控制柜相連。

有益效果

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點：

1．供熱系統(tǒng)的空氣-熱導油復合平板太陽能集熱器，熱導油儲能供熱裝置和空氣源熱泵的組合使用，實現(xiàn)全天候對佛手果的節(jié)能、高效干燥處理；

2．通過將傳統(tǒng)涼果日曬加工過程轉移至室內隧道式密封生產，充分保障佛手果的衛(wèi)生質量，同時克服環(huán)境和天氣障礙，達到連續(xù)生產；

3．熱導油儲罐分層設計，實現(xiàn)熱導油快速加熱和供熱；

4．供熱系統(tǒng)產生溫度穩(wěn)定的熱風，避免溫度低達不到干燥效果，溫度太高影響產品品質；

5．余熱風回收利用，既節(jié)約能源，又最大程度減少佛手果干燥過程的風味喪失，確保產品質量；

6．干燥隧道霧化區(qū)設置有振動輸送機和霧化裝置，可根據(jù)，條狀、塊狀、片狀或整果等不同佛手果產品類型的實際干燥需求實現(xiàn)佛手果振動翻轉并霧化保濕，提高產品品質；

7．根據(jù)于佛手果各產品類型的干燥特點，開發(fā)出PLC全自動控制系統(tǒng)，實現(xiàn)佛手果干燥過程高效率自動化運行。

附圖說明

為了更清楚的說明本發(fā)明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要的附圖作簡單的介紹，顯而易見的，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來說，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例的佛手果干燥設備主示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例的佛手果干燥設備的熱導油儲能供熱裝置俯視示意圖。

在以上圖中：1、太陽能-熱導油復合平板太陽能集熱器；2、熱導油儲罐；3、油管；4、分層隔板；5、電磁閥；6、油泵；7、風道閥門；8、鼓風機；9、風量調節(jié)閥10、溫度探測器；11、進風道；12、排濕風道；13、熱交換器；14、空氣源熱泵；15、密封隧道；16、輸送帶；17、電機；18、輸送速度調節(jié)裝置；19、擋風板；20、溫度傳感器；21、風速傳感器；22、濕度傳感器；23、支架；24、振動輸送機；25、料槽；26、霧化器；27、電眼；28、隔板；29、過渡橋板；30、PLC控制柜；31、觸摸屏。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他的實施例，都屬于本發(fā)明保護的內容。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供一種佛手果干燥設備，包括供熱系統(tǒng)和干燥生產線，其特征在于，所述供熱系統(tǒng)以太陽能作為主要熱源，包括空氣-熱導油復合平板太陽能集熱器、熱導油儲能供熱裝置和空氣源熱泵，并實現(xiàn)余熱回收利用；所述干燥生產線擁有隧道干燥機和PLC控制柜30；所述隧道干燥機分為干燥區(qū)和霧化區(qū)，所述PLC控制柜30集成全自動控制系統(tǒng)，并在電腦觸摸屏31上直觀顯示干燥過程各監(jiān)控參數(shù)變化，并通過觸摸屏31進行操作控制；所述PLC全自動控制系統(tǒng)，在邏輯層次上包含溫度系統(tǒng)、濕度系統(tǒng)、風速系統(tǒng)三個監(jiān)控子系統(tǒng)，和依據(jù)不同規(guī)格佛手果干燥特點而開發(fā)的整果干燥系統(tǒng)、片狀干燥系統(tǒng)、條狀干燥系統(tǒng)和塊狀干燥系統(tǒng)四個干燥子系統(tǒng)。

進一步地，所述空氣-熱導油復合平板太陽能集熱器1為密封結構，裝置1在靠近風量調節(jié)閥9一側設置進風口,在靠近熱交換器13一側設置出風口，進出風口連接風槽，能直接加熱空氣產生干燥熱風，復合平板太陽能集熱器1內設置有油管3，并與熱導油儲罐2相連，在生產過程中將富余太陽能加熱熱導油進行儲能。

進一步地，所述熱導油儲熱裝置，是供熱系統(tǒng)提供的熱風能夠達到溫度穩(wěn)定的重要輔助裝置,其包括熱導油儲罐2、溫度探測器10、換熱器13、油管3、油泵6和電磁閥5；所述熱導油儲罐2，罐外體為酚醛泡沫保溫層，儲罐內由分層隔板4間開為3個獨立分層儲罐，每個分層儲罐設置有溫度傳感器10，并且熱導油加熱和供熱管路各自獨立，由分管路電磁閥5分別控制，所述換熱器13位于太陽能集熱器1出風口處，兩端連接風槽，當白天太陽能集熱器1產熱風溫度不足時，溫度系統(tǒng)即時啟動熱導油供熱功能，溫度最高的分層儲罐相對應的電磁閥打開，如電磁閥5（05）和5（08）打開，同時油泵6、電磁閥5（02）啟動，電磁閥5（01）關閉，熱導油通過換熱器13加熱空氣達到干燥所需溫度，當該熱導油溫度下降至設定溫度，不能繼續(xù)供熱時，則啟動另外兩個溫度最高的分層儲罐熱導油供熱；當太陽能富余，太陽能集熱器1產生熱風溫度超過所需干燥溫度時，溫度系統(tǒng)即時啟動熱導油儲能功能，溫度最低的分層儲罐相對應的電磁閥打開，如電磁閥5（04）和5（07）打開，同時油泵6、電磁閥5（01）啟動，電磁閥5（02）關閉，熱導油通過太陽能集熱器1內的油管3吸熱儲能，同時降低熱風溫度至符合干燥要求，當該分層熱導油溫度至設定值時停止加熱，同時啟用另外兩個溫度最低的儲罐分層熱導油繼續(xù)儲能；上述電磁閥5、油泵6、溫度探測器10通過導線與PLC控制柜相連。

進一步地，所述余熱利用，為半開放式熱風循環(huán)，對干燥隧道排風口處的濕度傳感器22對余熱空氣進行檢測，濕度達到設定限定值時，排濕風道12的風道閥門7（01）自動打開，風道閥門7（02）關閉，鼓風機8（01）啟動，對外排出濕空氣，同時進風道11風量調節(jié)閥9、鼓風機8（02）開啟，鼓風進入加熱；若濕度仍然較低，風道閥門7（01）關閉，閥門7（02）、風量調節(jié)閥9、鼓風機8（01）、8（02）開啟，重新抽到供熱系統(tǒng)加熱后再次進入密封隧道15干燥物料，實現(xiàn)熱風循環(huán)利用；上述風道閥門7、風量調節(jié)閥9、鼓風機8通過導線與PLC控制柜30相連。

進一步地，所述干燥區(qū)包括密封隧道15、輸送帶16、電機17、輸送速度調節(jié)裝置18、溫度傳感器20、濕度傳感器22、風速傳感器21和支架23；所述干燥區(qū)為多段干燥溫度設計，密封隧道15分為9段干燥隧道，霧化區(qū)之前有7段，霧化區(qū)之后有2段，每段干燥隧道如圖1所示， 擁有一整套獨立的供熱系統(tǒng)，每段干燥隧道設置有可進入不同溫度熱風的垂直進風口，且越靠近進料口的進風溫度越高，越靠近出料口的進風溫度越低，形成一定的干燥溫度梯度。所述每段隧道上亦設置排風口，排風口位于出風口前方靠近進料端，使得佛手果逆熱風受熱干燥；所述每段干燥隧道內設置有溫度傳感器20、濕度傳感器22、風速傳感器21，并通過導線與PLC控制柜30相連。

進一步地，所述霧化區(qū)包括振動輸送機24、霧化器26、隔板28、電眼27、過渡橋板29；所述霧化區(qū)位于干燥隧道機后段，所述隔板28將霧化區(qū)與干燥區(qū)間隔開，所述振動輸送機24的料槽25有15℃傾斜，密封在隧道內，所述料槽入料處裝有電眼27，可以感應有無物料通過，當有物料通過時，霧化器26開啟；所述的過渡橋板29銜接干燥區(qū)與霧化區(qū)，以確保佛手果順利通過；所述霧化器26和電眼27通過導線與PLC控制柜30相連。

本發(fā)明實施例一中的佛手果干燥設備的干燥過程，根據(jù)佛手果規(guī)格開啟對應PLC全自動控制系統(tǒng)的干燥子系統(tǒng)，供熱系統(tǒng)提供溫度穩(wěn)定干燥熱風，并對余熱回收利用，佛手果在形成溫度梯差的干燥生產線逆熱風進行分段干燥，根據(jù)品種的需要在干燥隧道霧化區(qū)實現(xiàn)振動翻轉并霧化均勻；具體干燥步驟為：

步驟1 將不同規(guī)格的佛手果按相應裝載量放置于隧道干燥機運輸帶上；

步驟2 通過PLC控制柜開啟相應干燥子系統(tǒng)；

步驟3 供熱系統(tǒng)啟動并開始加熱空氣并輸送至密封隧道；

步驟4 密封隧道內熱風達至干燥所需溫度時，輸送帶開始運轉并調節(jié)至所需輸送速度；

步驟5 佛手果在干燥區(qū)逆熱風進行干燥；

步驟6根據(jù)佛手果規(guī)格，在霧化區(qū)振動翻轉并霧化完全；

步驟7 佛手果在在干燥區(qū)逆熱風進行終干燥，得成品。

進一步地，步驟2所述干燥子系統(tǒng)，其控制點包括溫度、濕度、風速、霧化，各所述干燥子系統(tǒng)控制點參數(shù)各有不同；系統(tǒng)運行時，將PLC全自動控制系統(tǒng)中的操控信息傳遞到干燥設備上各個干燥子系統(tǒng)中，通過各個干燥子系統(tǒng)實現(xiàn)干燥過程中各個工藝條件的適宜性控制，而各監(jiān)控子系統(tǒng)亦隨時將過程監(jiān)控信息反饋到過程全自動控制總系統(tǒng)中，保證其能協(xié)調各個干燥子系統(tǒng)之間的良好銜接。佛手果各類型產品干燥過程技術參數(shù)見表1。

表1 不同類型佛手果產品干燥過程技術參數(shù)表

注明：裝載量單位為每平方輸送帶裝載的佛手果重量。

干燥過程溫度控制方面，溫度系統(tǒng)通過密封隧道15內的溫度傳感器20探測熱風溫度，并將信息反饋至PLC全自動控制總系統(tǒng)，當熱風溫度低于所需干燥溫度時，系統(tǒng)按太陽能集熱器1、熱導油儲能供熱裝置、空氣源熱泵的先后順序優(yōu)先啟動補充供熱；當熱風溫度高于所需干燥溫度時，系統(tǒng)按空氣源熱泵14、熱導油儲能供熱裝置的先后順序優(yōu)先停止供熱，和開啟熱導油儲能供熱裝置的儲能功能，熱導油吸收太陽能集熱器1部分熱量以降低其產生的熱風溫度。

干燥過程濕度控制方面，濕度系統(tǒng)通過密封隧道15內的濕度傳感器22探測余熱空氣濕度，并將信息反饋至全自動控制系統(tǒng)，當濕度超標時，系統(tǒng)打開排濕風道12的風道閥門7（01），閥門7（02）關閉，余熱空氣排走；當濕度未超標時，風道閥門7（01）關閉，閥門7（02）啟動，余熱空氣進入加熱系統(tǒng)重新加熱，循環(huán)利用；

干燥過程風速控制方面，風速系統(tǒng)通過密封隧道15內的風速傳感器21探測熱風速度，并將信息反饋至PLC全自動控制系統(tǒng)，系統(tǒng)通過調節(jié)進風道11風量調節(jié)閥9，控制進風的風量，達至所需熱風風速。

進一步地，步驟6，所述佛手果規(guī)格，條狀和塊狀佛手果通過振動輸送機料槽時，電眼感應到有物料通過，啟用霧化器，每隔12秒，噴淋2秒；霧化物質為甘油與水，混合比例1:4，片狀和整果產品類型無需霧化，則停用電眼。

通過以上的實施方式的描述，本領域的技術人員可以清楚地了解到本發(fā)明還可以通過其他結構來實現(xiàn)，本發(fā)明的特征并不局限于上述較佳的實施例。任何熟悉該項技術的人員在本發(fā)明的技術領域內，可輕易想到的變化或修飾，應都涵蓋在本發(fā)明的專利保護范圍。