用于干燥果实和蔬菜的隧道的制作方法

1.在果实处理的工业过程中，两个干燥过程是突出重要的，即在清洗后和涂蜡前(称为“预干燥阶段”)和在涂蜡之后的第二个过程(称为“干燥阶段”)，用于防止果实粘在一起而使得难以处理，并且防止其外观恶化。
2.本发明涉及一种用于果实、蔬菜或类似物的大容量干燥隧道(tunnel)，用于在清洗或上蜡之后的步骤中干燥所述果实，从而改进目前使用的现有技术，扩大工作量和干燥速度。


背景技术：

3.在用于常规用途的现有干燥隧道的当前系统中，果实借助于移动的辊式输送机移动进入通过其端部中的一个。虽然这种输送可以许多方式进行，但是最常使用中的一种是包括辊的方式，因为它使果实能够同时旋转和移动。湿果实在辊上面前进，其中施加来自压力发生器的热空气的流体流，该压力发生器通常位于隧道的上部部分中，以有利于空气流动和借助于重力朝向外部输出覆盖果实的表面的水。
4.隧道的机械构造被设计成使得空气流沿着整个路径被压在果实上，导致其与果实碰撞，从而导致果实借助于被称为“空气刀”的纵向凹槽从出口变干。流的方向可与果实移动的方向具有相同的方向，或者是逆流的，以便在前进方向上随着温度的升高而捕获(catch)果实，这取决于制造商。
5.该系统的一个缺点是热空气倾向于保留在导管的上部部分中，在那里它遇到较小的流动阻力，因此隧道尺寸设计成确保果实和热空气之间的接触时间足以实现干燥，空气出口非常靠近具有足够高的速度的果实，但不改变产品的特征。
6.为了提高干燥性能，一些模型具有在隧道的上部部分中安装的风扇，以便加速空气流，因为随着空气流接近隧道的端部，空气流大大减少。然而，会产生不均匀的流，其不能均匀地干燥所有的块，在一些区域中接收过量的热空气，并且在另一些区域接收不足的流，并且需要比均匀分布时所需的消耗更高的消耗。
7.在其它情况下，使用侧向风扇使得旨在从辊式输送机的下部部分吸入空气，并将其驱使到果实上方，从而有利于在靠近风扇的区域中形成湍流而不是层流。这种解决方案的性能低效，因为风扇没有达到隧道宽度的整个尺寸，从而使得在通过隧道的中心的果实和通过侧面的果实之间存在干燥差异。
8.空气流沿着隧道减慢的问题是已知的，一些干燥隧道包括根据果实的方向从导管的中部向前的竖直或倾斜风扇的阵列，其中流的速度和温度已经降低。因此，除了有利于热流的前进之外，还实现空气相对于果实的速度的增加，从而提高设备的性能。
9.需要考虑的具有大的相关性的机构的其它部分是对空气质量起作用的部分，尤其是在通过其加热干燥空气的过程中。大多数目前的系统使用具有双重交换的热泵，首先使空气通过在隧道的端部处的冷交换器，干燥已经与果实接触的空气，并且然后通过热交换器，以便由于膨胀效应而升高温度和甚至更多地降低相对湿度。
10.这种系统在用于大米和咖啡豆以及其它果实(among others)的工业干燥机中更常见。因此，主要区别在于，它与低相对湿度的空气一起工作，而不管环境条件如何。
11.几项发明值得注意(stand out)，诸如包括在es8206159 a1中的发明，该发明涉及一种用于在隧道中干燥果实的系统，该系统具有48个细长喷嘴，这些喷嘴将风扇中产生的空气直接且垂直地喷射到果实上方。
12.由于喷嘴纵向地定位，常规干燥无法到达所有隧道元素，从而使空气遍及果实和蔬菜而不均匀地分布。此外，通过具有这种具有细长开放表面的布置，产生了热空气不能直接通过其被接收的空间。
13.文献us1447493a公开了另一种果实干燥系统，该系统将空气朝向罐引导，其中空气穿过在罐的下表面中的开口朝向在输送机皮带上循环的果实以高速排出。所述发明没有提及这些开口的类型或横截面，也没有如在文献us4777734a(该文献描述了一种在其下表面具有出口孔的隧道，该出口孔将空气在待干燥的物品上方垂直地排出)和文献wo02093097a1(该文献涉及一种干燥系统，该干燥系统包括也垂直于在机器下方移动的果实的两个干燥区，空气出口是纵向的)中那样提及开口沿下表面的分布。


技术实现要素：

14.了解了所描述的背景，本发明被设计成解决现有技术的缺点，改进性能并确保相同的空气质量可干燥更多的果实。此外，简化了先前专利中详述的模型的构造，改进了隧道的功能性能，使得在该处理阶段期间能够获得更高的生产率。
15.为此，该系统被设计成使得用于干燥果实和蔬菜的热空气出口借助于小的圆形或椭圆形孔或喷嘴来实现，这使得与果实皮的表面接触的空气量能够增加，在整个隧道内保持空气的热力学条件，并使空气的速度在撞击在果实上的时刻尽可能高，以有利于水的机械拖曳，并且同时降低在该区域中的大气压力，从而有利于水的蒸发而不损坏果实。
16.更具体地，本发明由一种用于果实或蔬菜的干燥隧道组成，该干燥隧道包括至少一个冲击和加热室以及气室(plenum)，该气室构造成用于接收由前述发生器在冲击和加热室中产生的输出热空气。
17.隧道气室包括以交错图案布置的具有圆形或椭圆形横截面的孔，这些孔位于所述气室的平坦下表面上，其中孔密度在每平方米150至300个孔之间。
18.所述孔构造成用于以垂直的方式将分布的热空气从气室内部朝向输送机系统排出，该输送机系统移动待干燥的果实和蔬菜。
19.在气室的下表面上具有交错图案的孔的分布已经构造成使得被输送元素的所有部分直接且垂直地接收热空气，并且它们尺寸设计成使得所有的压力能量都转化为速度。
20.气室由封闭的空间组成，其中空气以同样的方式分布在该空间的整个内部容积中。为此，随着气室移动远离空气入口，所述气室具有减小的矩形横截面，用于在从果实块运输的开始到结束的整个过程中保持整个隧道中的压力条件。
21.因此，气室构造成使得它在果实的整个移动中在相同的压力和温度条件下释放热空气，借助于气室的几何形状在托盘中所有孔上方实现更均匀的流分布。
22.在一个实施例中，冲击和加热室包括产生高压空气的涡轮和加热由涡轮产生的空气的热发生器。
23.本质上，开发的系统通过使用涡轮作为在恒定压力下气室上方的热空气冲击源来起作用。气室借助于规则地位于所述表面上的孔或开口的矩阵通过其下表面释放空气。
24.由气室接收的来自冲击和加热室的输出热空气所达到的温度在25℃和45℃之间，这有利于块的适当干燥，因为在较低的温度下不能实现块的完全干燥，并且高于指示范围的温度意味着不必要的能量负载。
25.当干燥隧道在操作中并接收来自冲击和加热室的输出热空气时，气室的静压在300 pa和800 pa之间，这有利于隧道内部适当的空气流动，并且因此有利于果实块的最佳干燥。
26.由于冲击和加热室的涡轮的操作规程和开口所采用的构造，通过孔从气室朝向果实块的分布的热空气的出口速度包括在20 m/s和50 m/s之间。
27.在一个实施例中，隧道包括至少一个吸气器元件，该吸气器元件构造成用于吸入通过开口排出的分布的热空气，并将由吸气器吸入的空气通过至少一个侧向导管引导到冲击和加热室中，由于产生的低压以及水的机械拖曳而在隧道内部产生热空气流。
28.吸气器吸入一定百分比的先前已经通过开口排出的分布的热空气，大约在所述空气的50%和90%之间。
29.被重新引导到冲击和加热室的吸入空气与外部空气混合，外部空气与吸入空气相比处于较低的温度并具有较低的湿度，所述外部空气通过格栅进入，所述空气的混合物被用于在果实的干燥中再利用。
30.前述输送机系统由辊式输送机组成，因为如背景技术中所提及的，其是一种使得待干燥块能够正确移动以及其能够旋转的系统，使得来自开口的空气射流能够到达每个块的整个表面。
31.由于空气垂直于果实的移动被释放，与表面接触的流量显著增加，并且通过将空气直接朝向果实集中，干燥过程得到改进。
32.此外，通过抽吸在干燥阶段已经稍微冷却的分布的热空气，由于抽吸中产生的低压，通过孔的热空气进入得到改进，这改进了水的机械拖曳，并且同时降低了在该区域中的压力，因此有利于水的蒸发。
33.因此，除了空气出口开口的圆形或椭圆形布置之外，该系统的新颖性还在于内部空气动力学，用于改进在干燥阶段和预干燥阶段两者中的性能。
34.相对于背景技术中所指示的生产率，具有该系统的干燥隧道的生产率提高了两倍。换句话说，如果将加热空气的体积与要逐出的蒸汽量进行比较，那么具有该系统的与常规隧道相同尺寸的隧道可以两倍的产量工作，从而实现良好的性能。
附图说明
35.为了补充本文提供的描述，并且出于帮助使本发明的特征更容易理解的目的，所述描述伴随有构成其整体部分的一组附图，这些附图通过说明而非限制的方式表示如下：图1示出了果实干燥隧道的轴测后透视图，其中未示出输送机系统，以便能够看到下表面中的开口。
36.图2示出了干燥导管的下水平面(level)的投影，其中示出了交错开口的密度和位置，热空气通过该交错开口横跨整个表面流出。
37.图3示出了与用于移动果实的完整机构一起的干燥隧道以及空气再循环导管的轮廓的外部投影。
38.图4示出了整个干燥隧道的上水平面的投影，这使得再循环导管的位置能够被意识到。
39.图5示出了整个隧道的等轴透视图。
40.图6示出了如何通过将热空气穿过开口朝向果实排出来干燥果实的剖面图(profile view)。
41.图7示出了整个干燥隧道的剖面透视图，其中箭头模拟在每个间隔处的空气方向。
具体实施方式
42.如在附图中(尤其是在图7中)可看到的，作为本发明的目的的用于干燥果实和蔬菜的隧道由冲击和加热室(2)组成，该冲击和加热室(2)包括涡轮和热发生器，使得在该空间中产生以恒定压力进入气室(3)的输出热空气流(6)。
43.呈矩形导管的形状的该气室(3)具有沿其长度减小的矩形横截面，使得其使其内部的压力条件(在300 pa和800 pa之间的压力)能够得以保持。
44.如在图2中可看到的，在气室的下表面(1)上存在呈大约300个开口/m2的分布的圆形开口(10)，这使得分布的热空气(4)能够朝向基于辊的输送机系统(9)输出，在该输送机系统中，由于先前清洁或上蜡过程中弄湿的果实或蔬菜移动以便被干燥。
45.通过下基部(1)的开口(10)排出的这种分布的热空气(4)以垂直的方式直接冲击在存在于输送机系统(9)中的果实或元素的表面上，使得由于其速度和温度，其在它们移动通过隧道的时段期间干燥它们。
46.由于开口(10)在整个排出表面(1)上具有交错的布置，所以存在于输送机系统中的果实的所有部分在高效的过程中从它们进入隧道的时刻直到它们以恒定的速度出来都接收热空气流，在该过程中，待干燥的元素不会被损坏。
47.在干燥过程中使用的分布的热空气(4)由位于冲击和加热室(2)下方的输送机系统(9)的初始部段的侧面上的两个吸气器(7)吸入，由于在抽吸中产生的低压和果实在表面上携带的水的拖曳，改进了通过孔(10)的空气进入。
48.这些吸气器(7)产生吸入的空气流(5)，尽管已经干燥了隧道中存在的湿气，该空气流仍然保持比外部更高的温度，因此该气流通过两个导管(8)(每个吸气器(7)一个导管)朝向冲击和加热室(2)再循环，以便再次重复使用，从而需要较少的来自热发生器的能量以提高输出热空气(6)的温度。
49.为了减少该吸入的空气流(5)可能具有的湿气，它与从位于冲击和加热室(2)的后部部分处的格栅(11)进入的来自外部的空气混合，为空气混合物提供了用于干燥的最佳条件，该条件被控制以调节加热程度。