阅读说明：本技术 一种微波真空干燥设备 (Microwave vacuum drying equipment ) 是由 王顺 张杨林子 甄洁 袁月 王梓珊 赵小萱 于 2020-05-15 设计创作，主要内容包括：本发明实施例涉及一种微波真空干燥设备,包括第一弧形管道；第二弧形管道；将第一弧形管道的一端和第二弧形管道的一端连通的第一真空管道；将第一弧形管道的另一端和第二弧形管道的另一端连通的第二真空管道；第一真空管道的内腔、第二真空管道的内腔、第一弧形管道的内腔以及第二弧形管道的内腔连通形成一环形腔室；还包括载料循环装置,可承载被干燥物料并使物料沿环形腔室的环形轨迹循环运动；若干个设置在至少一个管道的外表面上的微波发生器,用于微波处理物料；真空排气装置,用于对环境气体进行排气。该设备可有效减小管道直径,降低加工制造难度和成本,同时改善微波加热均匀性,并提高设备的内部空间利用率和产能。(The embodiment of the invention relates to microwave vacuum drying equipment, which comprises a first arc-shaped pipeline; a second arcuate duct; a first vacuum pipe connecting one end of the first arc pipe and one end of the second arc pipe; a second vacuum pipe connecting the other end of the first arc pipe and the other end of the second arc pipe; the inner cavity of the first vacuum pipeline, the inner cavity of the second vacuum pipeline, the inner cavity of the first arc-shaped pipeline and the inner cavity of the second arc-shaped pipeline are communicated to form an annular chamber; the drying device also comprises a material carrying circulating device which can carry the dried material and make the material circularly move along the annular track of the annular chamber; a plurality of microwave generators disposed on an outer surface of the at least one conduit for microwave treatment of the material; and the vacuum exhaust device is used for exhausting the environmental gas. The equipment can effectively reduce the diameter of the pipeline, reduce the processing and manufacturing difficulty and cost, improve the uniformity of microwave heating, and improve the utilization rate and the capacity of the internal space of the equipment.)

一种微波真空干燥设备

技术领域

本发明涉及微波真空技术领域。更具体地，涉及一种微波真空干燥设备。

背景技术

微波是指频率在300MHz～300GHz范围内的电磁波，最早被用于军用雷达及通讯领域；后来人们发现，利用微波辐射照极性物质会产生热效应，使被辐照物的温度迅速升高，根据微波的这一特性，目前已广泛利用微波真空干燥设备进行干燥。

现有技术的微波真空干燥设备多采用圆柱形罐体，罐体内部设置有中心轴以及位于中心轴上的物料托盘，通过中心轴旋转从而带动物料托盘做匀速圆周运动。为了提高设备一次性处理物料量的能力，现有技术的微波真空干燥设备通常会采用增大罐体直径的方式。但是随着设备的管径的增大，在承受外压时，设备罐体所承受的压力也随之增大，因此，导致罐体的设计壁厚也随之增加，最终就会导致微波真空干燥设备的体积过于庞大并且笨重，无法满足目前工业应用中对小体积的微波真空干燥设备的需求；与此同时，微波真空干燥设备的内部空间利用率并没有得到提升。另外微波真空干燥设备在长时间运行过程中会出现罐体表面温度升高的情况，从而导致设备内部的蒸汽冷凝效果下降，进而导致罐体内部的真空度下降，影响后续物料的干燥效果。

因此，为了克服现有技术存在的缺陷，需要提供一种新型的微波真空干燥设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高产能，高内部空间利用率，并且内部真空度稳定，加工制造难度低，便于大规模生产的微波真空干燥设备。

为解决上述问题中的至少一个，提供一种微波真空干燥设备，所述设备包括第一弧形管道；第二弧形管道；位于一侧的用于将第一弧形管道的一端和第二弧形管道的一端连通的第一真空管道；以及位于另一侧的用于将第一弧形管道的另一端和第二弧形管道的另一端连通的第二真空管道；所述第一真空管道和第二真空管道呈平行设置；所述第一真空管道的内腔、第二真空管道的内腔、第一弧形管道的内腔以及第二弧形管道的内腔连通共同形成一环形腔室；所述设备还包括位于环形腔室内的载料循环装置，所述载料循环装置被配置为可承载被干燥物料，并使物料沿环形腔室的环形轨迹循环运动；若干个设置在第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道中的至少一个管道的外表面上的微波发生器，所述微波发生器被配置为用于微波处理载料循环装置上所承载的物料；真空排气装置，所述真空排气装置被配置为用于对环形腔室内的环境气体进行排气；

可选地，所述设备包括冷凝装置，所述冷凝装置被配置为用于对环形腔室内的环境气体冷凝。

可选地，所述真空排气装置设置于所述第一真空管道和第二真空管道之间。

可选地，所述第一真空管道的中心轴线与水平面之间存在有一倾斜角度；所述第二真空管道的中心轴线与水平面之间存在有一倾斜角度。

可选地，微波发生器环绕所述第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道中的至少一个管道的外表面设置。

可选地，所述载料循环装置包括位于环形腔室内的输送带和位于所述输送带内的传动轴以及配置在所述输送带上的载料盘；

通过传动轴转动，所述载料盘可沿输送带的延伸方向循环运动。

可选地，所述设备还包括有设置在所述传动轴上的轴密封装置，

所述轴密封装置被配置为用于将所述传动轴的轴端部进行气密封。

可选地，所述真空排气装置包括有真空泵、缓冲罐；

所述真空泵通过排气管道分别与第一真空管道、第二真空管道连通，所述缓冲罐位于所述排气管道上。

可选地，所述冷凝装置包括有设置在第一真空管道和/或第二真空管道的内壁上的若干冷凝管以及与所述冷凝管连通的冷水机，所述冷水机被配置为为冷凝管提供冷水及循环动力。

可选地，所述设备包括有监测照明装置，所述监测照明装置包括有可用于对设备内部提供照明的照明灯以及可用于对设备内物料的温度、环形腔室内的真空度和湿度进行实时监控的若干传感器。

可选地，所述微波发生器包括有磁控管以及一端与所述磁控管连通的激励腔，所述激励腔的另一端与所述第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道中的至少一个管道连接固定；

所述磁控管所产生的微波通过激励腔馈入所述第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道中的至少一个管道的内腔。

本发明的有益效果如下：

本发明提供的微波真空干燥设备可有效减小管道直径和壁厚，降低设备的加工制造难度和制作成本，同时可提高设备的内部空间利用率和产能，增强设备内部微波处理和蒸汽冷凝的效果；而且可保证该微波干燥设备在长时间运行过程中设备内部的真空度不下降；再者，第一真空管道和第二真空管道可通过若干真空管道段串联组装而成，使得该微波真空干燥设备可大规模应用于不同的工业环境，提高该设备的应用范围。

另外，该发明的设备通过设置在环形腔室内的载料循环装置以及环绕第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道中的至少一个管道的外表面设置的微波发生器，既可从多个方向同时对物料进行微波加热，扩大物料与微波的作用面积，进一步增强设备内部微波处理的效果，同时使得环形腔室内的物料的温度一直维持在一定的温度范围内，实现物料长时间的低温干燥，保持物料的营养成分。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出根据本发明实施方式的微波真空干燥设备的结构侧视图。

图2示出根据本发明实施方式的微波真空干燥设备的结构俯视图。

图3示出根据本发明实施例的真空排气装置的结构示意图。

图4示出根据本发明实施例的真空管道的内部结构示意图。

图5示出根据本发明实施例的载料循环装置的结构示意图。

图6示出根据本发明实施例的轴密封装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

为达到上述目的，本发明的一种实施方式中提供一种微波真空干燥设备，如图1-6所示，所述设备包括第一弧形管道10和第二弧形管道11，还包括有位于一侧的用于将第一弧形管道10的一端和第二弧形管道11的一端连通的第一真空管道12；以及位于另一侧的用于将第一弧形管道10的另一端和第二弧形管道11的另一端连通的第二真空管道13。所述第一真空管道12和第二真空管道13呈平行设置，可理解的是，该第一真空管道和第二真空管道均可分别有多个真空管道段串联组成，使得用户可根据实际的工业情况设计真空管道的长度，另外，该第一弧形管道10与第二弧形管道11可位于同一高度，也可位于不同高度。在一种具体的实施方式中，该第一弧形管道10通过连接法兰14分别与第一真空管道12、第二真空管道13连接固定，第二弧形管道11通过连接法兰14分别与第一真空管道12、第二真空管道13连接固定。所述第一真空管道的内腔、第二真空管道的内腔、第一弧形管道的内腔以及第二弧形管道的内腔连通共同形成一环形腔室，即形成密闭的环形空间。微波真空干燥设备还包括位于环形腔室内的载料循环装置20，所述载料循环装置被配置为可承载被干燥物料，该物料例如可为蔬菜、水果或者肉类，并使物料沿环形腔室的环形轨迹循环运动，即可沿环形腔室的环形轨迹顺时针循环运动或者逆时针循环运动。该设备还包括有若干个设置在第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11以及第二真空管道13中的至少一个管道的外表面上的微波发生器30，所述微波发生器被配置为用于微波处理载料循环装置上所承载的物料。在一种具体的实施方式中，该微波发生器对载料循环装置中的物料进行加热干燥。该微波真空干燥设备还包括有真空排气装置40，真空排气装置被配置为用于对环形腔室内的环境气体进行排气，将环形腔室内的气体排出环形腔室。

该微波真空干燥设备工作时，首先，载料循环装置20将所承载的被干燥物料沿环形腔室的环形轨迹循环运动，该微波发生器30向环形腔室内馈入微波对载料循环装置20上的物料进行加热干燥。与此同时，真空排气装置40对环形腔室内的环境气体进行排气，使得环形腔室内呈低气压的状态。载料循环装置20上的物料中的水分在低气压的状态下，沸点温度会下降，从而可实现对物料的低温干燥，保持物料本身的营养成分，同时微波由内而外的加热特性也促使物料产生膨化效果，蒸发出水蒸气。而物料所蒸发出来的水蒸气通过真空排气装置40排出至环形腔室的外部。

该实施方式所提供的微波真空干燥设备，相比于现有技术中的圆柱形罐体的微波真空干燥设备，该微波真空干燥设备有效减少罐体直径和壁厚，降低加工制造难度和成本，满足目前工业应用中对低成本、小体积的微波真空干燥设备的需求；同时提高设备的内部空间利用率和一次微波处理量，提高设备的产能。因此，该设备在确保设备的高内部空间利用率，高产能的同时，还能保持较小的设备体积，同时罐体直径的减小可降低罐体设计壁厚，从而降低该设备的加工、焊接的难度，降低设备的制造成本以及在运行过程中真空抽气装置排气所需的电力成本；相比于现有技术中单罐体且设置有绕水平轴圆周循环的载料装置的微波干燥设备，该设备的真空罐体的直径更小，在一种具体的实施方式中，该设备的真空罐体为标准管道，直径为600-800mm，而现有技术中的单罐体的微波干燥设备的直径通常为2-3米，可见，该设备相比于现有技术中单罐体的微波干燥设备，同样能有效减少设备的体积，减小罐体设计壁厚，降低设备的制造成本；同时该设备能提高设备的内部空间利用率和一次微波处理量，提高设备的产能。而且该设备通过设置在第一真空管道和第二真空管道内的载料循环装置，扩大物料与微波的作用面积，可增强设备内部微波处理和蒸汽冷凝的效果；而且通过真空排气装置及时将环形腔室内的气体或物料蒸发的水蒸气抽出环形腔室外部，保持环形腔室内的低湿度，可确保该微波干燥设备在长时间运行过程中设备内部的真空度不会下降；再者，第一真空管道和第二真空管道可通过若干真空管道段组装而成，可根据不同的工业环境和作业区间，按照需求对真空管道段进行串联组装，使得该微波干燥设备可大规模应用于不同的工业环境，提高该设备的应用范围。

在一种具体的实施方式中，第一弧形管道10和/或第二弧形管道11的一侧设置有用于取放物料的密封门15，密封门的15中间设置有用于观察环形腔室内部状况的观察窗16。另外，在另一种可选的实施方式中，所述真空排气装置40设置于所述第一真空管道12和第二真空管道13之间，可进一步减小微波干燥设备的整体占地面积。

在一种具体的实施方式中，如图1-3所示，该设备还包括冷凝装置，该冷凝装置被配置为用于对环形腔室内的环境气体冷凝，即将物料在微波干燥过程中蒸发出的水蒸气通过冷凝装置凝结呈液滴，汇集后排出环形腔室外，以维持环形腔室内的真空度不下降。在一种具体的实施方式中，冷凝装置50并列安装固定在第一真空管道12和第二真空管道13的两侧侧壁上。通过设置冷凝装置，可进一步将环形腔室内的环境气体形成液滴及时排出环形腔室，进一步确保该微波干燥设备在长时间运行过程中设备内部的真空度不会下降。

在一种具体的实施方式中，所述冷凝装置50包括有设置在第一真空管道12和/或第二真空管道13的内壁上的若干冷凝管51以及通过冷水入口52和冷水出口53与所述冷凝管51连通的冷水机(图中未显示)，该冷水机位于设备的外部，所述冷水机被配置为为冷凝管提供冷水及循环动力。可理解的是，所述冷凝装置50还包括有设置在第一真空管道12、第二真空管道13的下部的冷凝水出口54。在一种具体的实施方式中，在微波干燥设备运行过程中，物料蒸发的部分蒸汽遇到冷凝管51冷却成液滴，沿着第一真空管道12和/或第二真空管道13的内壁向下流动，通过冷凝水出口54排出。

在一种具体的实施方式中，所述第一真空管道12的中心轴线与水平面之间存在有一倾斜角度，所述第二真空管道13的中心轴线与水平面之间存在有一倾斜角度，即使得第一弧形管道10与第二弧形管道11位于不同的高度，第一真空管道12和第二真空管道13倾斜，便于物料在微波干燥过程中的水蒸气在真空管道或弧形管道的内侧壁上形成液滴后，或者如包括有冷凝装置的实施方式中，通过冷凝管冷却成液滴后，可顺着第一真空管道12或第二真空管道13的内壁向下流，从设备上的排液口排出，从而确保环形腔室内的低湿度，进一步保证环形腔室内的真空度。在一种具体的实施方式中，第一弧形管道10与第一真空管道12连接的端部的高度低于第二弧形管道11与第一真空管道12连接的端部的高度；第一弧形管道10与第二真空管道13连接的端部的高度低于第二弧形管道11与第二真空管道13连接的端部的高度。因此，液滴可沿第一真空管道12或第二真空管道13的延伸方向流动，最后从第一真空管道12或第二真空管道13的排液口中排出，防止冷凝水停留在环形腔室内，保持环形腔室内的湿度较低。可理解的是，在另一种实施方式中，第一弧形管道与第一真空管道连接的端部的高度高于第二弧形管道与第一真空管道连接的端部的高度；第一弧形管道与第二真空管道连接的端部的高度高于第二弧形管道与第二真空管道连接的端部的高度，即第一弧形管道的高度高于第二弧形管道的高度。

在一种具体的实施方式中，微波发生器30环绕所述第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11以及第二真空管道13中的至少一个管道的外表面设置，如图1-4所示，第一弧形管道10、第一真空管道11、第二弧形管道11以及第二真空管道12的上下侧外表面上均通过法兰设置有微波发生器30。在一种具体的实施方式中，微波发生器30沿第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11以及第二真空管道12的外表面的周向方向间隔排布。该具体实施方式的设备通过设置在第一真空管道和第二真空管道内的载料循环装置以及环绕第一弧形管道、第一真空管道、第二弧形管道以及第二真空管道的外表面设置的微波发生器的协同作用，既可从多个方向同时对物料进行微波加热，扩大物料与微波的作用面积，改善微波加热的均匀性，进一步增强设备内部微波处理的效果，同时使得环形腔室内的物料的温度一直维持在一定的温度范围内，实现物料长时间的低温干燥，保持物料的营养成分。

在一种具体的实施方式中，如图4-5所示，载料循环装置20包括位于环形腔室内的输送带21和位于所述输送带21内的传动轴22以及配置在所述输送带21上的载料盘23；通过传动轴22转动，所述载料盘23可沿输送带21的延伸方向循环运动。具体如图4-5所示的实施方式中，该输送带21包括有转弯输送带211和直管输送带212，转弯输送带211和直管输送带212之间相互接触，传动轴22包括有转弯传动轴221、直管传动轴222，该转弯输送带211的两端分别固定有转弯传动轴221，该直管输送带212的两端分别设置有直管传动轴222。可理解的是，载料循环装置20还包括有装配在转弯传动轴221或直管传动轴222上的齿轮24，通过齿轮24带动转弯传动轴221或直管传动轴222，使得载料盘23在转弯输送带211或直管输送带212做循环运动。在另一种具体的实施方式中，载料循环装置20还包括有位于直管输送带212内用于起到支撑作用的滚动支撑轴223。可理解的是，除了如图4-5所示的实施方式的运动方式，也可通过电机或者链轮传动或者其他本领域常用的方式带动载料盘沿输送带的延伸方向循环运动。

在一种具体的实施方式中，设备还包括有设置在所述传动轴22上的轴密封装置60，所述轴密封装置被配置为用于将所述传动轴的轴端部进行气密封。如图1、2、6所示，轴密封装置60可分别设置在转弯传动轴221、直管传动轴222或滚动支撑轴223的端部与齿轮24之间，轴密封装置60具体包括有用于对传动轴的周向密封的油封61、用于对传动轴的径向密封的O型圈62、用于固定油封61和O型圈62的安装轴套63、以及用于固定传动轴22端部的轴承64和锁紧螺母65。

在一种具体的实施方式中，所述真空排气装置40包括有真空泵41、缓冲罐42；所述真空泵41通过排气管道43分别与第一真空管道12、第二真空管道13上的真空法兰17连通，所述缓冲罐42位于所述排气管道43上，可理解的是，所述真空排气装置40还包括有与真空泵41连接的水箱44，如图1-2所示，所述缓冲罐42的一端与真空泵41连通，缓冲罐42的另一端与排气管道43连通，所述缓冲罐一方面可以存储一定的真空压力，另一方面可以防止意外故障时真空泵内的水倒吸进入真空管道内。在一种具体的实施方式中，排气管道43上设置有第一电磁阀45、第二电磁阀46和放气阀47，该第一电磁阀45用于控制排气管道与外部空气的气体通断，第二电池阀46和放气阀47用于真空排气装置的放气和释压，考虑到蔬菜水果的加热温度及所需要的真空度，在一种可选的实施方式中，所述真空泵41为水环式真空泵。

在一种具体的实施方式中，设备包括有监测照明装置，监测照明装置包括有可用于对设备内部提供照明的照明灯71，该照明灯71可设置在第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11以及第二真空管道13的顶面上，还有可用于对设备内物料的温度、环形腔室内的真空度和湿度进行实时监控的若干传感器，该若干传感器例如可为红外温度传感器72，湿度传感器73、压力传感器74等，可理解的是，该监测照明装置还可包括有摄像头75。

在一种具体的实施方式中，所述微波发生器30包括有磁控管31以及一端与所述磁控管31连通的激励腔32，所述激励腔32的另一端通过安装盖板33与所述第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11以及第二真空管道12中的至少一个管道所对应的微波源安装法兰18连接固定；可理解的是，所述微波发生器30还包括有用于为磁控管31提供高压电，使得磁控管31产生微波的开关电源(图中无显示)以及设置在安装盖板33和真空管道的微波源安装法兰18之间的密封片(图中无显示)，所述磁控管31所产生的微波通过激励腔32馈入第一弧形管道10、第一真空管道12、第二弧形管道11或第二真空管道13的内腔。安装时，首先利用安装盖33板将密封片限制在真空管道或弧形管道的微波源安装法兰18的凹槽内，然后将激励腔32固定在安装盖板33上，最后将磁控管31通过螺栓固定在激励腔32上。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。