專利名稱：蒸汽射流真空快速冷凍干燥方法及其設備的制作方法
一種蒸汽射流真空快速冷凍干燥方法及其設備，隨著科學的進步、經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高。省時、方便、易于存放、營養(yǎng)豐富、新鮮食品將成為人們生活的追求目標。能否加工出易于貯運、保存的蔬菜以調(diào)劑地區(qū)之間互通有無、季節(jié)之間旺淡季的顯著差異，若能這樣將大大豐富人們的生活，縮小地區(qū)和季度的差別。
長期以來，許多科技工作者在努力實現(xiàn)這一目標，這就是冷凍干燥技術。
冷凍干燥技術可用于蔬菜、水果加工，便于開拓創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)。
冷凍干燥技術，對加工物料在低溫、缺氧、避光的環(huán)境條件下失去水份營養(yǎng)損失極小，是生產(chǎn)高營養(yǎng)、高經(jīng)濟價值和高檔、名、優(yōu)、特產(chǎn)品以及我國傳統(tǒng)風味食品的最佳方法。
用冷凍干燥方法加工活性中藥材，是保持藥效最佳方法，特別適用于提取熱敏性和易揮發(fā)性芳香物質(zhì)如香料等其經(jīng)濟效益更高。
冷凍干燥也是一種極佳的保鮮技術與冷凍保鮮相比，其流通成本大幅度降低，節(jié)能、貯藏、運輸、銷售等很方便。
冷凍干燥技術將有效解決航海、地質(zhì)勘探、邊防戰(zhàn)士、蹬山旅游、沙漠和高寒地區(qū)人民吃菜難的問題。
冷凍干燥技術在食品、化工、醫(yī)藥等工業(yè)部門有著廣泛應用前景。
冷凍干燥技術是將被干燥物料放在一個密閉的容器中進行冷凍或事先凍結(jié)，然后在高真空條件下，建立特定的溫度環(huán)境，使冰直接升華除去物料水份。所以冷凍干燥也稱升華干燥，實際上是冷凍技術與真空技術的綜合應用。
當前國內(nèi)外的冷凍干燥技術其方法采用冷凍機組對密閉容器冷凍、制造低溫條件造成物料結(jié)冰，然后用機械真空泵把密閉容器抽真空，造成冰相升華條件，然后供熱，現(xiàn)有冷凍干燥設備由干燥室、冷凍機組、捕集器、機械真空泵和加熱器五部分組成，各部分之間用管道系統(tǒng)聯(lián)接。


圖1為現(xiàn)有冷凍干燥設備的結(jié)構方框圖，其中A干燥室，B捕集器，C冷凍機組，E油加熱器，D機械真空泵機組。
現(xiàn)有的冷凍干燥方法及其設備，其結(jié)構復雜，造價高，能耗大，效率低，操作麻煩，生產(chǎn)規(guī)模小。以國內(nèi)某研究所研制的冷凍干燥設備為例，一套設備(主機)售價65-80萬元，干容室容積約4米3，被干燥物料加入量約100-150公斤，干燥時間約25小時，總能耗約925千瓦。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有冷凍干燥方法和設備存在的問題，革新干燥方法，不需冷凍機組，設計出結(jié)構簡單，能耗低、生產(chǎn)效率高的新的冷凍干燥設備。圖2為本發(fā)明的冷凍干燥設備的結(jié)構方框圖其中A為干燥室，F(xiàn)為蒸汽射流真空系統(tǒng)，g為蒸汽射流引射的熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)。其技術方案是蒸汽射流真空快速冷凍干燥方法，采用蒸汽射流真空系統(tǒng)，在短時間內(nèi)造成密閉干燥室高真空度，形成低溫結(jié)冰、冰晶升華條件，并采用蒸汽射流泵引射熱水循環(huán)供熱，使密閉干燥室內(nèi)物料失水干燥。
蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備由蒸汽射流真空系統(tǒng)，干燥室、蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)組成。
蒸汽射流真空系統(tǒng)由蒸汽射流泵組、冷凝器組、冷水管道、蒸汽管道、閥門、水池所組成;干燥室由箱體、密封門、熱水進、出管道，熱輻射加熱器，干燥物料裝置等組成;蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)，由蒸汽射流泵，熱水箱、供水和回水管道等組成。
圖3為蒸汽射流泵結(jié)構示意圖。
圖4為6級蒸汽射流泵組成的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備結(jié)構示意圖。
圖5為6級蒸汽射流泵組成的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備俯視結(jié)構布置示意圖。
圖6為蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備干燥室結(jié)構示意圖。
圖7為5級蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備結(jié)構示意圖。
在圖3中，A為蒸汽，B為被抽介質(zhì)(空氣蒸汽或熱水)，AB為蒸汽和被介質(zhì)的混合體。(21)噴嘴，(22)蒸汽射流泵體，(23)蒸汽接口，(24)被抽介質(zhì)接口，(25)排汽接口，K1，K2，K3，K4代表錐度。
實施例一，圖4，圖5，圖6為6級蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備結(jié)構示意圖，圖中(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)為第1，2，3，4，5，6級蒸汽射流泵，(7)，(8)，(9)，(10)為冷凝器，(30)通大氣孔，(11)為汽水引射蒸汽射流泵，(12)干燥室，(13)熱水箱，(14)單向閥，(15)閥門，(20)水池，(16)熱輻射加熱器，(17)干燥物料裝置(物料干燥車)，(18)供熱水管，(19)回水管。
實施例二，圖7為5級蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備結(jié)構示意圖。圖中(1)，(2)，(3)，(4)，(5＊)為第1，2，3，4，5＊級蒸汽射流泵，(7)，(8)，(10)為冷凝器，(11)為汽、水引射蒸汽射流泵，(12)干燥箱，(13)熱水箱，(14)單向閥，(15)閥門，(18)供熱水管，(19)回水管，(20)水池。
本發(fā)明將向社會提供一種先進冷凍干燥方法和先進設備。本發(fā)明將推動冷凍干燥技術的普及和廣泛應用，將為冷凍干燥產(chǎn)品進入千家千戶提供低能耗、低成本、高效率的設備。在相同的生產(chǎn)規(guī)模條件下，本設備成本只有現(xiàn)有同類設備的約1/3，生產(chǎn)效率提高4-5倍，能耗降低約3倍。
權利要求
1.一種蒸汽射流真空快速冷凍干燥方法，本發(fā)明的特征是采用蒸汽射流真空系統(tǒng)，在短時間內(nèi)造成密閉干燥室高真空度，形成低溫結(jié)冰、冰晶升華條件，并采用蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱，使密閉干燥室內(nèi)物料失水干燥。
2.一種蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備，本實用的特征是該設備由蒸汽射流真空系統(tǒng)、干燥室、蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)組成。
3.根據(jù)權利要求1所述的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備，其特征是蒸汽射流真空系統(tǒng)由蒸汽射流泵組、冷凝器組、蒸汽管道、冷水管道、閥門、水池所組成;干燥室由箱體、密封門、熱水供、回管道、熱輻射加熱器、干燥物料裝置等組成;蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)，由蒸汽射流泵、熱水箱、供水和回水管道組成。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備，其特征是蒸汽射流真空系統(tǒng)的帶有加熱套的第(1)級蒸汽射流泵的抽氣接口通過管道和閥門與干燥箱體內(nèi)連通，第(2)級的抽氣接口與第(1)級排氣接口連接，其排氣接口與冷凝器(7)下端接口相連，從(7)上端部分別引出管道與第(3)、第(5)級抽氣接口相連，第(3)、第(5)級的排氣接口接入冷凝器(8)，(9)的下端;(7)和(5)的連接管道上安裝有一個單向閥，第(4)級和第(6)級的抽氣接口分別與冷凝器(8)，(9)上端相連通，這兩級的排氣接口都接到冷凝器(10)的下端，(10)的上端部有一通大氣的孔(30);各射流泵蒸汽接口接蒸汽管，各冷凝器上端接水管。
5.根據(jù)權利要求4所述的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備，其特征是第(5＊)級蒸汽射流泵的蒸汽耗量約等于第(5)、(6)兩級射流泵蒸汽耗量之和，其他聯(lián)連方式如權利要求4所述。
6.根據(jù)權利要求4所述的蒸汽射流真空快速冷凍干燥設備，其特征是蒸汽射流真空系統(tǒng)的蒸汽射流泵有關結(jié)構參數(shù)K1為2.9-4.5 K2為1∶9.0-10.5K3為1∶9.0-10.5 K4為1∶1.1-1.全文摘要
一種蒸汽射流真空快速冷凍干燥方法及其設備。該設備由蒸汽射流真空系統(tǒng)、干燥室、蒸汽射流引射熱水循環(huán)供熱系統(tǒng)組成。本發(fā)明能耗低生產(chǎn)效率高，成本比現(xiàn)有同類設備低1/3，具有顯著的經(jīng)濟、社會效益。
文檔編號F26B5/06GK1073518SQ9111183
公開日1993年6月23日 申請日期1991年12月16日 優(yōu)先權日1991年12月16日
發(fā)明者石含玉 申請人:石含玉