[发明专利]一种远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法

说明书

本发明提出了一种远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法，用以解决现有花生传统晾晒干燥存在的安全性低、单一热泵干燥存在的除湿效率低和单一远红外辐射干燥存在的干燥速率不均匀的技术问题。本发明的远红外联合热泵干燥装置，使用组合式的加热除湿干燥可以解决单一热泵干燥存在的花生干燥前期升温速率慢，干燥后期效率低的问题和单一远红外干燥存在干燥速率快，干燥强度大，花果水分不易散失的问题，在干燥过程不易引起微生物污染，适用于各种热敏性物料的干燥加工，且能够回收废汽中的显热和潜热，减少了干燥花果时的能耗。本发明的花生干燥方法与现有热风干燥花生的方法相比，干燥时间缩短30%~50%，能耗降低20%~30%。

技术领域

本发明涉及农产品产地加工的技术领域，尤其涉及一种远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法。

背景技术

花生是我国重要的经济作物和油料作物，其富含脂肪、蛋白质、矿物质等营养素，具有延缓衰老、抗肿瘤等功效，被人们称作为“长生果”。作为我国第一大油料作物，我国花生总产量、总消费量和出口量均处于世界首位。花生收获时含水率普遍较高，一般为 50~60%（湿基含水率）。为了防止花生在后期运输、储藏和加工等过程中产生霉变、浸油和酸败等现象，需进行及时的产地干燥处理。

花生传统的干燥方法为自然晾晒法，虽然操作简单、不需要额外的能源输出，但干燥周期长、干燥状态不稳定、晒场资源需求巨大，且花生收获季节集中在 8-10 月，高温高湿环境极易引起微霉变，特别是黄曲霉菌，严重影响花生的安全性。据统计，我国每年因发生霉变而失去食用价值和商品价值的花生损失占总产量的 10%~20%，尤其 2017 年我国局部地区损失高达 50%以上，严重地区高达 70%，甚至绝收，经济损失极其惨重，严重制约着花生产业的健康发展。因此，绿色、节能、高效的机械干燥技术和装备一直是花生干燥研究的重点和难点。

热泵干燥具有能耗低、干燥温度低、干燥条件可调节范围宽、操作过程易于控制、产品质量高、环境友好等诸多优点，并已广泛应用于木材、果蔬、水产品、谷物等热敏性物料的干燥。但在热泵干燥中后期，空气与干燥物料之间的传质系数变小，去除这些水分需要较长的干燥时间和较多的能量消耗，干燥室进出口空气状态变化很小，影响了蒸发器降温除湿能力，热泵系统运行工况变差。而且，为了维持干燥温度的稳定，输入系统的电能大部分以热能的形式排出，除湿效率很低。

远红外辐射技术实现了辐射源光谱与被加热物体吸收光谱的对应，使产品内外受热均匀，且不需加热介质，可以在缩短干燥时间的同时有效提高能量利用率和产品的质量。但单一远红外辐射干燥时，大的升温速率会导致物料干燥前期蒸发的水分较多，难以及时排除，影响后期干燥速率。

因此，急需一种可分段控制干燥的远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法。

发明内容

针对现有花生传统晾晒干燥存在的安全性低、单一热泵干燥存在的除湿效率低和单一远红外辐射干燥存在的干燥速率不均匀的技术问题，本发明提出一种远红外联合热泵干燥装置和花生干燥方法，通过热泵干燥和远红外辐射干燥方式的结合，在干燥装置内设置多种干燥设备，以分段式的干燥方式根据花生湿基含水率的变化调整干燥程序，干燥速度快，能耗小，干燥的效率大大提升，干燥后的花生安全性高。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种远红外联合热泵干燥装置，包括箱体、加热单元、除湿单元和气流循环单元，加热单元通过物料干燥机架安装在箱体内，除湿单元安装在箱体的一侧且除湿单元与加热单元相匹配，气流循环单元依次穿过加热单元和除湿单元且气流循环单元首尾连接构成循环通路。

进一步的，除湿单元包括排湿风机和空气能热泵，排湿风机安装在物料干燥机架的底端，空气能热泵安装在箱体的一侧，气流循环单元包括离心风机和风道，离心风机安装在物料干燥机架的上方，风道的一端与离心风机的出风口相连接，风道的另一端穿过加热单元和物料干燥机架后分为第一分风道和第二分风道，第一分风道与离心风机的进风口相连接，第二分风道穿过空气能热泵与离心风机的进风口相连接。