一种花生联合干燥设备、系统及方法
阅读说明：本技术 一种花生联合干燥设备、系统及方法 (Peanut combined drying equipment, system and method ) 是由 孙庆运 贾振超 张宗超 郭大勇 赵峰 李寒松 孔凡祝 韩梦龙 于贤龙 李英治 于 2021-08-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种花生联合干燥设备、系统及方法,其技术方案为干燥设备包括干燥箱体、设于干燥箱体内的转筒,转筒中心安装转轴,所述转轴连接驱动机构；所述转筒内周向均匀布置若干翻动板；所述转筒周向设有与干燥箱体内壁固定的红外加热装置,干燥箱体一端连接负压元件。干燥系统包括干燥设备和预处理单元,预处理单元和干燥设备之间设置上料输送机；干燥设备另一端设置出料输出机。本发明将红外干燥、真空干燥与转筒转动干燥方式相结合,并进行花生针破预处理,提高了花生干燥的均匀性及干燥过程中花生内部水分的迁移速率,提高花生干燥速率；并利用花生针破预处理,降低花生内部水分向外的迁移阻力,降低干燥时间。(The invention discloses peanut combined drying equipment, a peanut combined drying system and a peanut combined drying method, and the technical scheme is that the peanut combined drying equipment comprises a drying box body and a rotary drum arranged in the drying box body, wherein a rotary shaft is arranged at the center of the rotary drum and is connected with a driving mechanism; a plurality of turning plates are uniformly arranged in the circumferential direction of the rotary drum; the drum is circumferentially provided with an infrared heating device fixed with the inner wall of the drying box body, and one end of the drying box body is connected with a negative pressure element. The drying system comprises drying equipment and a pretreatment unit, and a feeding conveyor is arranged between the pretreatment unit and the drying equipment; the other end of the drying equipment is provided with a discharge output machine. According to the invention, the infrared drying, the vacuum drying and the rotary drum rotation drying mode are combined, and the peanut pin breaking pretreatment is carried out, so that the uniformity of peanut drying and the migration rate of moisture in peanuts in the drying process are improved, and the peanut drying rate is improved; and the peanut pin breaking pretreatment is utilized, so that the outward migration resistance of the moisture in the peanuts is reduced, and the drying time is shortened.)
技术领域
本发明涉及花生处理技术领域，尤其涉及一种花生联合干燥设备、系统及方法。
背景技术
目前花生干燥方式主要采用先田间晾晒干燥，达到特定含水率后进行摘果，之后再将花生进行摊晒至安全含水率10％以下；自然晾晒具有干燥成本低的特点，但是随着收获机械化的提高，花生收获期集中，使花生晒场短缺，且劳动强度大，容易受天气的影响，造成花生品质损失大、黄曲霉毒素含量超标等问题。
由于花生在高温下容易造成饱和脂肪酸氧化等问题，降低花生加工品质，且花生受到果壳的影响，水分散失较慢，存在干燥时间长，热效率低的问题。目前花生干燥设备多采用低温热风干燥方式，一般热风温度不高于40℃，干燥时长在48h以上，造成干燥时间长，生产率低，干燥不均匀等问题，且大型设备成本较高，因此花生干燥设备的应用较少，机械化率较低。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种花生联合干燥设备、系统及方法，将红外干燥、真空干燥与转筒转动干燥方式相结合，提高了花生干燥的均匀性及干燥过程中花生内部水分的迁移速率，提高花生干燥速率；并利用花生针破预处理，降低花生内部水分向外的迁移阻力，降低干燥时间。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
第一方面，本发明的实施例提供了一种花生联合干燥设备，包括干燥箱体、设于干燥箱体内的转筒，转筒中心安装转轴，所述转轴连接驱动机构；
所述转筒内周向均匀布置若干翻动板；所述转筒周向设有与干燥箱体内壁固定的红外加热装置，干燥箱体一端连接负压元件。
作为进一步的实现方式，所述翻动板包括连接部和翻动部，连接部和翻动部连接并形成设定夹角。
作为进一步的实现方式，所述翻动部具有翻动齿，且翻动齿沿转筒轴向间隔布置多个；相邻翻动板的翻动齿交错布置。
作为进一步的实现方式，所述红外加热装置为红外加热管，红外加热管沿干燥箱体内壁周向布置多个，且沿转筒轴向布置多组。
作为进一步的实现方式，所述负压元件为真空泵，所述真空泵与转筒端部的出气口连通。
作为进一步的实现方式，所述转筒一端与角连接件铰接，另一端安装卸料液压缸，在卸料液压缸作用下转筒能够倾斜。
作为进一步的实现方式，所述转筒为网状筒，转筒与转轴之间通过支撑架连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种花生联合干燥系统，包括所述的干燥设备，干燥设备一端设置预处理单元，预处理单元和干燥设备之间设置上料输送机；干燥设备另一端设置出料输出机。
作为进一步的实现方式，所述预处理单元包括输送机，输送机上方设有多个同步运动的针破轮；且所述输送机安装有振动轮。
第三方面，本发明实施例提供了一种花生联合干燥方法，采用所述的干燥系统，包括：
将花生喂入到转筒中，负压单元抽取干燥箱体内的空气，使真空度达到设定值；
打开红外加热装置，干燥箱体内部温度保持在设定温度；同时驱动机构带动转筒转动，其中，驱动机构间歇工作；干燥过程中，负压单元间歇工作，同时保持真空度的相对稳定；
干燥设定时间后花生达到安全含水率，打开出料口，卸料液压缸将干燥箱体顶起，干燥后花生排出干燥设备，经出料输送机输送。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明的干燥箱体内安装红外加热装置，外侧连接负压单元，通过将红外干燥与真空干燥相结合，增大花生内部与环境之间的水势差，提高花生内部水分向外迁移的速率，同时降低水分蒸发所需要的能耗；且干燥箱体内安装转筒，结合转筒干燥方式，使物料一直处于翻动、撒落状态，提高花生干燥的均匀性。
(2)本发明的转筒内部安装若干翻动板，相邻翻动板具有交错设置的翻动齿，通过翻动齿在转筒旋转过程中将花生翻转，从而使花生受热更加均匀；红外加热管在转筒周向和轴向均有布置，进一步保证花生的均匀加热。
(3)本发明还设置预处理单元，通过针破轮使花生表面产生孔洞，降低花生内部水分向外的迁移阻力，降低干燥时间。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明根据一个或多个实施方式的干燥设备剖视图；
图2是本发明根据一个或多个实施方式的干燥系统结构示意图；
图3(a)是本发明根据一个或多个实施方式的翻动板主视图；
图3(b)是本发明根据一个或多个实施方式的翻动板侧视图；
图4是本发明根据一个或多个实施方式的红外加热管安装示意图；
图5是本发明根据一个或多个实施方式的干燥箱体横向剖视图
其中，1.控制装置，2.预处理单元，21.入料器，22.输送机，23.第一针破轮，231.细针，24.第二驱动电机，25.第三驱动电机，26.第二针破轮，27.振动轮，3.上料输送机，31.出料输送机，4.第一驱动电机，41.支架，42.减速机，5.转轴，6.入料口，61.入料液压缸，62.导流板，7.干燥箱体，71.出料口，72.筋板，73.角连接件，74.真空泵，8.红外加热管，9.转筒，91.支撑架，92.翻动板，921.连接部，922.翻动部，93.钢丝网，94.喂料口，95.排料口，96.出气口，10.卸料液压缸。
具体实施方式
实施例一：
本实施例提供了一种花生联合干燥设备，如图1所示，包括干燥箱体7、转筒9、红外加热装置、负压单元，转筒9和红外加热装置设置于干燥箱体7内部，负压单元连接于干燥箱体7外侧。
进一步的，干燥箱体7用于承载花生，并通过转筒9旋转、红外加热、负压单元抽真空联合作用使花生干燥。所述干燥箱体7为封闭式箱体，其外侧安装筋板72。在本实施例中，干燥箱体7设置为长方体结构，当然，在其他实施例中，干燥箱体7也可以为其他形式。
所述干燥箱体7顶部靠近端部位置设有入料口6，通过入料口6喂入花生。干燥箱体7内对应于入料口6位置安装导流板62，所述导流板62连接入料液压缸61，通过入料液压缸61调节导流板62的倾斜角度，实现入料口6的开闭控制。
干燥箱体7底部靠近一端位置连接卸料液压缸10，靠近另一端开设有出料口71，所述出料口71对应于出料输送机31。出料口71同样通过液压缸控制开闭。干燥箱体7远离卸料液压缸10的一端与角连接件73转动连接(例如铰接)，在卸料液压缸10的顶升作用下干燥箱体7能够倾斜，使干燥后的花生从出料口71落入出料输送机31。
在本实施例中，所述红外加热装置为红外加热管8，如图4所示，干燥箱体7内壁每个面均安装红外加热管8，且沿干燥箱体7长度方向间隔布置多组。红外加热管8与转筒9的轴线垂直，通过设置于转筒9方向的红外加热管8，能够使转筒9内的花生均匀加热；红外干燥可以实现花生水分梯度和温度梯度一致，提高干燥速率。
进一步的，所述转筒9设于干燥箱体7中，且转筒9沿干燥箱体7长度方向设置。转筒9的中心安装转轴5，转轴5与转筒9之间安装支撑架91；转轴5连接驱动机构，通过驱动机构带动转筒9旋转。
所述转筒9为网状筒，即通过钢丝网93形成筒状结构。
在本实施例中，驱动机构包括第一驱动电机4和减速机52，第一驱动电机4通过减速机52连接转轴5，减速机52通过支架41固定于干燥箱体7外侧。转筒9的转速范围为4r/min～12r/min。
所述转筒9一端开有喂料口94，花生经导流板62从喂料口94进入转筒9内。转筒9内周向均匀布置若干翻动板92，在转筒9旋转过程中，通过翻动板92翻动花生，使花生受热更加均匀。
如图3(a)和图3(b)所示，翻动板92包括连接部921和翻动部922，连接部921和翻动部922连接形成设定夹角；在本实施例中，连接部921和翻动部922之间的夹角为120°。
所述翻动部922采用齿条结构，其具有若干间隔分布的翻动齿，相邻翻动板92的翻动齿交错布置。本实施例的翻动齿为矩形齿，翻动齿的宽度L1与相邻翻动齿的间距L2相等。
进一步的，所述负压元件为真空泵74，真空泵74通过管道连接干燥箱体7的出气口96，本实施例的出气口96设置于远离第一驱动电机4的一端；通过真空泵74将干燥箱体7内部抽成真空。干燥箱体7的真空度范围在0MPa～-0.08MPa。
本实施例的干燥箱体7各个出口和连接部件均进行密封，保证箱体内的密封性。
本实施例的工作原理为：
花生收获后田间晾晒至含水率25％以下，开始进行脱果，然后由花生干燥设备进行干燥加工。干燥设备开始工作后，入料口6与喂料口94打开，喂入花生，花生经导流板62进入到转筒9中；当物料填充超过转筒9的3/4时停止进料，关闭入料口6与喂料口94。
开启真空泵74，使干燥箱体7中的真空度达到-0.05MPa～-0.08MPa,干燥过程中，真空泵74间歇工作，排出干燥过程中花生散失的水分，同时保持真空度的相对稳定。之后打开第一驱动电机4带动转筒9转动，转速保持在4～6r/min左右，在翻动板92的作用下，对花生果进行翻动，第一驱动电机4为间歇工作，工作10min，停止工作10～50min；打开红外加热管8控制干燥箱体7内温度保持在40～50℃。
根据花生真空红外干燥特性，干燥24～48h后花生达到安全含水率10％以下后，真空泵74停止工作泄压，关闭红外加热管8和第一驱动电机4，同时打开出料口71和排料口95，卸料液压缸10工作将干燥箱体7顶起，干燥后花生排出干燥设备，经出料输送机31进行输送。
本实施例能够实现花生真空红外联合干燥，通过转筒9可实现花生翻动均匀干燥，并可以调节红外加热功率、辐射距离、真空度、转筒转速等参数；提高干燥效率。
实施例二：
本实施例提供了一种花生联合干燥系统，如图2所示，包括依次设置的预处理单元2、上料输送机3、干燥设备和出料输送机31，所述干燥设备采用实施例一所述的结构。
进一步的，所述预处理单元包括输送机22、多个针破轮，输送机22横向设置，其通过第二驱动电机24驱动；输送机22的入料端设有漏斗状的入料器21。上料输送机3倾斜设置，其一端对应于输送机22出料端下方，另一端对应于干燥设备的入料口6。
针破轮间隔设置于输送机22上方，其包括圆盘和沿圆盘周向均匀布置的细针231，细针231的长度小于等于花生壳厚度，根据花生品种调节；通过细针231使花生壳产生不规则的针孔，有效促进热量的传递，提高果壳和果仁内水分的迁移速率。
在本实施例中，设置两个针破轮，即第一针破轮23和第二针破轮26，第一针破轮23和第二针破轮26通过同步带机构连接第三驱动电机25，以实现二者同步旋转。
进一步的，输送机22中安装有振动轮27，振动轮27为旋转盘型凸轮，使输送机22的传送带周期性振动，从而使花生平铺于输送机22上。
本实施例的干燥系统还包括控制装置1，控制装置1用于控制各设备的动作。
实施例三：
本实施例提供了一种花生联合干燥方法，采用实施例二所述的干燥系统，包括以下步骤：
花生收获后田间晾晒至含水率25％以下，开始进行脱果，之后花生进入预处理单元2，通过针破轮在花生果壳表面产生不规则的针孔；然后花生喂入到转筒9中，真空泵74抽取干燥箱体7内的空气，使真空度达到-0.05MPa～-0.08MPa；打开红外加热管8，使干燥箱体7内部温度保持在40～50℃。
同时第一驱动电机4带动转筒9转动，转速保持在4～6r/min左右，第一驱动电机4为间歇工作，工作10min，停止工作10～50min。干燥过程中，真空泵74间歇工作，排出干燥过程中花生散失的水分，同时保持真空度的相对稳定；根据花生真空红外干燥特性，干燥24～48h花生达到安全含水率后，打开出料口71，卸料液压缸10将干燥箱体7顶起，干燥后花生排出干燥设备，经出料输送机31进行输送。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
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