[发明专利]电晕放电湍流发热集成干燥装置及其应用该装置的干燥设施

说明书

技术领域

本发明涉及干燥技术，尤指一种电晕放电湍流发热集成干燥装置及其应用该装置的干燥设施。适用于中药饮片、药物及生物物料的干燥，以及食品、水果、农、林、副、土特产品和蔬菜的脱水干燥等。

背景技术

潘永康等在1998年出版的【现代干燥技术】中提到高压电场应用于干燥技术的问题。

中国专利公开了“一种高压电场干燥方法及其静电干燥装置”（公开号CN1348085A，公开日2002.5.8，申请号00129645.0，申请日2000.10.9），用于对热敏性物料的干燥。其电场构造为：包括多根相互平行的金属线，间距8-6厘米，各金属线上固接有均匀设置的放电金属针，各金属针与金属线组成的平面垂直，各金属针的方向指向放置待干燥物料的金属网、板，该金属网、板与金属线的间距为5-30厘米，该金属网、板接地，高压交流电源通过高压电缆对金属线送电，金属线与金属网、板之间形成电晕放电电场。

上述干燥方法及其干燥装置的不足之处在于，仅仅使用了高压电场干燥方法及其静电干燥装置，手段单一，没有充分地利用该静电干燥装置所处环境的尤其适用于热敏物料干燥的可以利用的干燥资源，以期获得更好的干燥效果，进一步降低干燥成本。

市场需要一种充分利用可行的各种资源、应用多种手段集成的适用于热敏物料干燥的效果更好、成本更低的干燥装置。并且，该干燥装置作为一主体干燥单元（即干燥功能模块）能适用于多种干燥设施，形成该干燥装置支持的多种配套形式的干燥设施系列。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是克服现有高压电场干燥方法及其静电干燥装置手段单一，没有充分地利用静电干燥装置所处环境中可以利用的干燥资源进而获得更好的干燥效果及进一步降低干燥成本的不足，推出一种电晕放电湍流发热集成干燥装置及其应用该装置的干燥设施，能够充分地利用静电干燥装置所处环境中可以利用的干燥资源进而获得更好的干燥效果及进一步降低干燥成本。

为此，本发明电晕放电湍流发热集成干燥装置及其应用该装置的干燥设施采用下述技术方案：

构造电晕放电湍流发热集成干燥装置，包括电极网，该电极网由多根相互平行具有一定距离的金属线构成，各金属线上固接有均匀设置的金属放电针，各放电针与金属线所组成的平面保持垂直，电极网与高压电源电性连接；还包括设置湍流板，湍流板上开制许多均匀分布的通孔，湍流板面与电极网面保持平行；湍流板与电极网通过高压陶瓷绝缘子紧固连接。

构造应用电晕放电湍流发热集成干燥装置的干燥设施，包括电晕放电湍流发热集成干燥装置及与电晕放电湍流发热集成干燥装置配套的装置系统，它们共同组成应用电晕放电湍流发热集成干燥装置的干燥设施。

对上述技术方案进行进一步阐述:

电极网的外围为将电极网连接成整体的金属电极架，所述电极架与高压电源电性连接。

所述放电针长短一致，且其自由端为尖端形。

所述通孔的冲开部分为旋转体，旋转体的侧面为圆柱面、双曲线面或球面，以利于形成湍流。

电极网面及湍流板面为平面或圆柱面。

所述金属线的截面为圆形或矩形。

所述电极架的金属线的截面为圆形或矩形。

本发明的工作机理包括电晕放电干燥和湍流板产生的湍流发热干燥，将两者有机集成在一起，具体说明如下：

本发明电极网形成电晕放电，其离子束具有对含水物料内部的注入作用，使水分子的能量加大，引起链状分子团水分子之间的氢键断开，断裂成许多活性的，具有明显极性的单位水分子，减少单个水分子团的体积，从而减少水分子脱离物料的阻力。

电晕放电形成的非均匀电场对物料的内部水分子产生牵引力。

电晕放电过程是由于电子雪崩引起高速离子射流流动，形成的离子风加速了物料表面水分子运动，使物料表面空气的湿度降低，加大了物料表面的空气湿度梯度。离子风将表面逸出的水分子吹送到环境中，从而使物料的内部水分子不断地运输到表面层，加快了水分子的运输过程，电晕放电形成的离子风对物料的水分子产生近场吹动作用。

本发明湍流板利用在干燥室内具有一定冲击势能的空气流，通过湍流板时形成湍流，并与静止的湍流板上的特定结构碰撞，摩擦使空气流中的部分动能转化为热能。

干燥室内空气流的速度场与湍流板壁面的热流场的协同作用，科学合理地利用夹带在空气流中的热能，无需附加空气加热装置，用循环风自身所产生的热量可以胜任干燥温度低于60℃以下的物料的干燥作用。

湍流板产生的湍流发热使含水物料处在一个略高于自身温度的环境中，加快了物料水分子的远场输运作用。