CN101829171B - 人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法 - Google Patents
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Abstract
一种人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法，属于机械类，其自动加工设备主要由蒸汽热风两用锅炉、真空加工罐、冷却塔和真空泵组成，其中真空加工罐底部与热风调节器相连通，热风调节器另一端与蒸汽热风两用锅炉引出的热风管相连通，真空加工罐还通过用于提供蒸汽的蒸汽管以及电磁阀与蒸汽热风两用锅炉相连通，并与冷却塔及真空泵相连通，蒸汽热风两用锅炉为真空加工罐提供蒸制和烘干的热源，冷却塔在排除蒸汽和热风时具有降低温度的作用，而真空泵则为真空加工罐提供抽真空的功能，本发明设备及其工艺方法集人参蒸制、烘干为一体，显著达到省时省力，节省烘干场地的功效，极大缩短人参的烘干时间，并具有节能、环保的特点，且采用真空加工工艺能有效提高人参的药物机理。
Description
技术领域
本发明涉及机械类，特别涉及一种人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法，尤指一种集蒸制和真空烘干为一体的人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法。
背景技术
据有关资料统计，我国是人参生产大国，而吉林省参种植面积达到4200万平方米，鲜参总产量1.5万吨左右，产出量占全国的85％，占全世界的70％以上。年总产值6余亿元人民币。而韩国人参的年产量不足吉林省人参的三分之一，年产值却达25.6亿元。
人参粗加工时，不论是生晒参还是红参，工艺流程中都包括蒸制、烘干工序，目前人参加工企业及参农绝大多数是将蒸熟的人参单层摆放在人参帘上，参帘再层层插放在具有一定间距的排架上，以5吨人参量来计算，采用热风炉烘干的方法，大约需要近15天左右的时间才能完成，同时加工过程中人参还要定时翻放，工作劳动强度极大，不仅烘干周期长，且能源消耗非常大，资金周转缓慢。
目前国内人参烘干机的生产厂家，主要是生产热风炉烘干设备，不具有人参加工过程的蒸制工序，且非真空烘干，烘干速度较带真空烘干的蒸汽热风一体化设备，从理论上讲要慢很多，目前国内外尚无集蒸制、真空烘干为一体的人参自动加工设备系统及工艺方法。
发明内容
本发明目的在于改变以往只用热风炉烘干的技术现状，提供一种集蒸制和烘干为一体的人参蒸制、烘干自动加工设备及工艺方法，解决现有人参加工周期长、能源消耗大，以及带来的成本高和资金周转缓慢等问题。
本发明的技术方案是：
人参蒸制、烘干自动加工设备组成：
本发明的人参蒸制、烘干自动加工设备由能够提供人参加工热源的蒸汽热风两用锅炉，用于人参蒸制和热风烘干的真空加工罐，降低真空加工罐排出热蒸汽温度的冷却塔，以及实现真空加工罐抽真空的真空泵组成。
其中，蒸汽热风两用锅炉与真空加工罐的蒸汽管路系统由蒸汽管及其管路上的电磁阀构成，真空加工罐通过蒸汽管以及电磁阀与蒸汽热风两用锅炉相连通，蒸汽热风两用锅炉产生的蒸汽，通过蒸汽管路系统输送给真空加工罐，并由电磁阀和蒸汽热风两用锅炉的自身控制系统控制输送给真空加工罐的蒸汽压力和蒸汽量；
其中，热风两用锅炉与真空加工罐的热风管路系统由热风管及其热风管路上的电磁阀，以及安装于真空加工罐底部的热风调节器构成，其热风调节器与真空加工罐相连通，而热风调节器另一端接蒸汽热风两用锅炉引出的热风管，蒸汽热风两用锅炉产生的热风由电动机带动鼓风机通过热风管路系统输送给真空加工罐，热风风量的调整和控制由热风调节器及其电磁阀共同实现；
其中，真空加工罐还通过真空管以及电磁阀与冷却塔相连通，且电磁阀能够与大气相连通，冷却塔下部的疏水器用于排出蒸汽冷却后产生的冷凝水；同时冷却塔通过真空管以及电磁阀与真空泵相连通，电动机为真空泵提供动力。
本发明的真空加工罐由支架、罐体、上盖、不锈钢网状笼屉、罐体与上盖及罐体与罐体间的密封圈及数组连接螺栓组成，并安装有用于检测和控制的温度表和真空表。
装入罐体、用于加工人参用的数层不锈钢网状笼屉，按真空加工罐直立方向竖向设置，其每层的高度以满足摆放不同等级规格的参体长度设置，且不低于150cm；加工人参用的不锈钢网状笼屉的层数，根据罐体大小和生产量设置，其层数不少于5层。
在人参加工前上料时，用吊车将摆放好人参的不锈钢网状笼屉，通过吊车吊钩与不锈钢网状笼屉上至少3个吊环相挂接，然后一层层吊入真空加工罐，再盖上真空加工罐的上盖，开始加工；当完成一次加工工艺过程，打开与大气相连通的电磁阀，使真空加工罐恢复常压、常温状态后，拆卸用于罐体与上盖连接的螺栓，装卸吊车打开上盖，并一层层吊出不锈钢网状笼屉及其摆放其上的人参成品。
人参蒸制、烘干自动加工工艺方法：
a、挑选符合加工标准的人参，经去除不必要的根、须，并清洗后置放到真空加工罐中，待进入下步加工工序；
b、启动蒸汽风两用锅炉，直至提供所需要温度的蒸汽送入真空加工罐，完成加工工艺所需要的蒸制时间后，用于蒸汽控制的电磁阀关闭，停止向真空加工罐内供应蒸汽；
c、启动真空泵，将真空加工罐抽真空，真空加工罐内被抽成真空后，真空加工罐内空气压力低于大气压力，形成负压，负压使人参组织由里及表产生负的气体压力梯度，大大降低水分子逸出所需能量，也减少了水分子吸附在人参表面，并向深层组织渗透扩散的机率，到烘干后期，人参水分含量接近标准规定值，真空加工罐上的真空表能够显示出罐内的真空度，并将其实时的数据传输到控制系统中；
d、在真空加工罐被抽真空的同时，热蒸汽经过冷却塔后其温度被降低，形成的冷凝水经疏水器排出冷却塔外，而气体则经真空管由真空泵排出，直至热蒸汽全部排除为止；
e、启动蒸汽热风两用锅炉的热风系统，鼓风机向真空加工罐输送热风，输送时经过热风控制分配阀的控制，向真空加工罐提供温度均匀、以及所需要温度的热风，对真空加工罐内经过蒸汽蒸熟的人参进行热风烘干，其烘干温度控制在40℃-50℃之间，烘干时间根据真空加工罐内人参的重量、本批次人参平均单体的大小来确定，循环执行c-e的过程，直至达到人参的含水量13.5±0.5％的标准为止。
f、达到人参烘干的标准要求，停止供应热风，进入冷却工艺过程：启动真空泵，热蒸汽经过冷却塔(13)降低其温度，并逐步排出真空加工罐的热量。
g、打开真空加工罐与大气连通的电磁阀，使其处于常压、常温状态，然后打开真空加工罐上盖，取出加工好的人参。
h、质量检验、对合格品进行包装，并进入下步成品处置环节。
本发明的有益效果在于：
1、本发明的设备集人参蒸制、烘干为一体，显著达到省时省力，节省烘干场地的功效，极大缩短人参的烘干时间，设备按每次烘干人参量0.5吨，烘干一次工艺过程约在6小时左右，则每天可烘干2吨人参，5吨人参只需要2.5天，烘干速度较对流式或热传导式烘干法快5-6倍。
2、节约能源，此设备配备锅炉热功率0.035mw/h，耗煤量8kg/h，耗煤量为传统方法的1/10；真空泵为间歇性工作，耗电量为1.5kw/h，烘干2.5天总计工作10小时，耗电量总计15kw；配一台功率为0.5kw/h的鼓风机，持续工作，总耗电量30kw，设备总计耗电量为45kw，是传统方法耗电量的1/45；在采用多台真空加工罐同时加工人参的状况下，各台设备间的蒸汽和热风交替使用，极大地提高了热能的利用率，与传统烘干方法相比经济效益显而易见。
3、该设备以可再生能源——有机质燃料为燃烧原料，如秸秆块进行人参加工，实现高效、节能、环保的目标；使用真空加工方法在失水率极低时，产生的负压将大大提高烘干速率，降低烘干温度，提高效率，节约能源。
4、采用本发明加工设备和工艺方法所加工出的人参，其药物机理作用不发生任何改变，且采用真空加工工艺能有效提高人参的药物机理。
附图说明：
图1为本发明加工设备组成示意图。
图2为本发明真空加工罐主视图示意图。
图3为本发明真空加工罐的A-A剖视图。
具体实施方式：
如附图1所示，为本发明的加工设备组成示意图，由图中可以看出，人参蒸制、烘干自动加工设备由鼓风机(1)、电动机(2)、蒸汽热风两用锅炉(3)、电磁阀(4)、蒸汽管(5)、出烟口(6)、电磁阀(7)、温度表(8)、真空加工罐(9)、真空表(10)、电磁阀(11)、真空管(12)、冷却塔(13)、真空管(14)、电磁阀(15)、真空泵(16)、电动机(17)、疏水器(18)、热风调节器(19)、热风管(20)、电磁阀(21)和电磁阀(22)组成。
本发明的人参蒸制、烘干自动加工设备由能够提供人参加工热源的蒸汽热风两用锅炉(3)，用于人参蒸制和热风烘干的真空加工罐(9)，降低真空加工罐(9)排出蒸汽及热风温度的冷却塔(13)，以及实现真空加工罐抽真空的真空泵(16)组成。蒸汽热风两用锅炉(3)与真空加工罐(9)的蒸汽管路系统由蒸汽管(5)及其管路主通道上电磁阀(7)、旁通道上电磁阀(4)构成，蒸汽热风两用锅炉(3)产生的蒸汽，通过蒸汽管路系统输送给真空加工罐(9)，并由电磁阀(7)、电磁阀(4)和蒸汽热风两用炉(3)的自身控制系统控制输送给真空加工罐(9)的蒸汽压力和蒸汽量。蒸汽热风两用锅炉(3)与真空加工罐(9)的热风管路系统由热风管20及其热风管路主通道上电磁阀(21)和旁通道上电磁阀(22)，以及安装于真空加工罐底部的热风调节器(19)构成，其真空加工罐(9)与热风调节器(19)相连通，热风调节器(19)另一端接蒸汽热风两用锅炉(3)引出的热风管(20)，蒸汽热风两用锅炉(3)产生的热风由电动机(2)带动鼓风机(1)通过热风管路系统输送给真空加工罐(9)，热风风量的调整和控制由热风调节器(19)及其主通道上电磁阀(21)、旁通道上电磁阀(22)共同实现；真空加工罐(9)还通过真空管(12)以及电磁阀(11)与冷却塔(13)相连通，且电磁阀(11)能够与大气相连通；冷却塔下部的疏水器(18)用于排出蒸汽冷却后产生的冷凝水；同时冷却塔通过真空管(14)以及电磁阀(15)与真空泵(16)相连通，电动机(17)为真空泵(16)提供动力。
如附图2和附图3所示，为本发明的真空加工罐主视图和真空加工罐的A-A剖视图。本发明的真空加工罐(9)由支架(94)、罐体(96)、上盖(91)、不锈钢网状笼屉(93)、罐体与上盖及罐体与罐体间的密封圈(92)及8组连接螺栓(95)组成，并安装有用于检测和控制的温度表(8)、真空表(10)，底部安装有用于调节热风量的热风调节器(19)。
装入罐体96、用于加工人参用的数层不锈钢网状笼屉(93)，按真空加工罐(9)直立方向竖向设置，其每层的高度设置为150cm；加工人参用的不锈网状笼屉(93)设置为10层。
在人参加工前上料时，用吊车将摆放好人参的不锈钢网状笼屉(93)，通过吊车吊钩与不锈钢网状笼屉93上的3个吊环(图中未示出)相挂接，然后一层层吊入真空加工罐，再盖上真空加工罐的上盖(91)，开始加工；当完成一次加工过程，打开电磁阀(11)，使真空加工罐恢复常压、常温状态后，拆卸用于上盖(91)与罐体(96)连接的螺栓(95)，装卸吊车打开上盖(91)，并一层层吊出不锈钢网状笼屉(93)及其摆放其上的人参成品。
人参蒸制、烘干自动加工工艺方法：
1、将经挑选合格的单体人参竖直摆放在一层层网状笼屉(93)中，再用吊车将网状笼屉(93)逐层置入真空加工罐(9)中。
2、启动蒸汽热风两用锅炉(3)，其以煤或有机质燃料如秸秆为燃料燃烧产生100℃蒸汽和热风。
设备系统中的控制旁通道上电磁阀(4)处于关闭状态，旁通道上电磁阀(22)处于打开状态，主通道上电磁阀(7)打开，主通道上电磁阀(21)关闭状态，这样只有高温蒸汽通入真空加工罐内，对人参进行蒸制加工工序。
蒸汽通入真空加工罐(9)的时间长短根据人参单体大小而定，一般为6小时左右，待人参蒸熟后主通道上电磁阀(7)关闭，旁通道上电磁阀(4)打开，蒸汽不再进入真空加工罐(9)内。
3、电磁阀(15)打开，启动真空泵(16)，执行抽真空操作，这样就将真空罐内的高温水蒸汽抽出，此时，真空加工罐(9)上的真空表(10)能够显示出罐内的真空度，并将其实时的数据传输到控制系统中。
4、高温水蒸汽经真空管(12)进入冷却塔(13)内，经冷却后高温蒸汽一部分变成冷凝水由疏水器(18)排出，另一部分被冷却的气体由真空管(14)经真空泵排出；由真空表(10)监测真空加工罐内的真空度，当真空度达到-99％时，先关闭电磁阀(15)，再关闭真空泵(16)，停止抽真空操作。
5、蒸汽热风两用炉的热风系统启动，关闭电磁阀(22)，打开电磁阀(21)，使锅炉内产生的热风经热风管(20)进入真空加工罐(9)中，进行人参烘干加工，在真空加工罐底部安装有热风调节器(19)，其作用是使经热风管(20)流向真空加工罐(9)的热风均匀分配。
烘干过程中，由温度传感器监测温度表(8)的温度，真空加工罐(9)内的温度控制在40℃-50℃之间，当超过此温度时，控制减小电磁阀(21)的开启度，减小热风量，当温度低于控制温度时，控制增大电磁阀(21)的开启度，增大热风量，使烘干温度始终保持在40℃-50℃范围内。
6、根据人参单体大小设定烘干时间，待达到指定烘干时间后，主通道上电磁阀(21)关闭，旁通道上电磁阀(22)打开，不再向真空加工罐内输送热风。
重复执行3-6的操作，直至真空罐内人参含水量达到13.5±0.5％，停止烘干，人参加工完成。
7、真空加工罐(9)与空气连通的电磁阀(11)打开，使其处于常压、常温状态，用吊车吊起真空加工罐(9)的上盖，然后一屉一屉取出加工好的人参。
8、质量检验、对合格品进行包装。
Claims (1)
1.一种人参蒸制、烘干自动加工工艺方法，其特征在于：
人参蒸制、烘干自动加工的工艺方法是：
a、挑选符合加工标准的人参，经去除不必要的根、须，并清洗后置放到真空加工罐(9)中，待进入加工下步工序；
b、启动蒸汽热风两用锅炉(3)，直至提供所需要温度的蒸汽给真空加工罐(9)；完成加工工艺所需要的蒸煮时间，蒸汽自动控制的电磁阀(21)关闭，停止向人参加工真空罐内供应蒸汽；
c、启动真空泵(16)，将真空加工罐(9)抽真空，此时，真空加工罐(9)上的真空表(10)能够显示出罐内的真空度，并将其实时的数据传输到控制系统中；
d、在真空加工罐(9)被抽真空的同时，热蒸汽经过冷却塔(13)的冷却其温度被降低，并将真空加工罐内的蒸汽逐渐排出，直至全部被排除；
e、启动蒸汽热风两用锅炉的热风系统，鼓风机(1)向真空加工罐输送热风，输送时经过热风调节器(19)的控制，向真空加工罐提供温度均匀、以及所需要温度的热风，对真空加工罐(9)内经过蒸汽蒸熟的人参进行热风烘干，其烘干温度控制在40℃-50℃之间，烘干时间根据人参加工真空罐内人参的重量、本批次人参平均单体的大小来确定，循环执行c-e的过程，直至达到人参的含水量13.5±0.5％的标准为止；
f、达到人参烘干的标准要求，停止供应热风，进入冷却工艺过程：启动真空泵(16)，热蒸汽经过冷却塔(13)降低其温度，并逐步排出真空加工罐(9)；
g、真空加工罐(9)与空气连通的电磁阀(11)打开，使其处于常压、常温状态，打开真空加工罐的上盖(91)取出加工好的人参；
h、质量检验、对合格品进行包装，并进入下步成品处置环节；
上述加工工艺方法所使用的人参蒸制、烘干自动加工设备由能够提供人参加工热源的蒸汽热风两用锅炉(3)，用于人参蒸制和热风烘干的真空加工罐(9)，降低真空加工罐(9)排出蒸汽及热风温度的冷却塔(13)，以及实现真空加工罐(9)抽真空的真空泵(16)组成；
其中，蒸汽热风两用锅炉(3)与真空加工罐(9)的蒸汽管路系统由蒸汽管(5)及其主通道上电磁阀(7)、旁通道上电磁阀(4)构成，真空加工罐(9)通过蒸汽管(5)以及主通道上电磁阀电磁阀(7)与蒸汽热风两用炉(3)相连通，蒸汽热风两用锅炉(3)产生的蒸汽，通过蒸汽管路系统输送给真空加工罐(9)，并由主通道上电磁阀(7)、旁通道上电磁阀(4)和蒸汽热风两用炉(3)的自身控制系统控制输送给真空加工罐的蒸汽压力和蒸汽量；
其中，蒸汽热风两用锅炉(3)与真空加工罐(9)的热风管路由热风管(20)及其主通道上电磁阀(21)和旁通道上电磁阀(22)，以及安装于真空加工罐底部的热风调节器(19)构成，热风调节器(19)另一端接蒸汽热风两用锅炉引出的热风管(20)，蒸汽热风两用锅炉(3)产生的热风由电动机(2)带动的鼓风机(1)通过热风管路系统输送给真空加工罐(9)，热风风量的调整和控制由热风调节器(19)及其主通道上电磁阀(21)、旁通道上电磁阀(22)共同实现；
其中，真空加工罐(9)通过真空管(12)以及电磁阀(11)与冷却塔(13)相连通，且电磁阀(11)能够与大气相连通，冷却塔(13)下部有用于排出蒸汽冷却后产生的冷凝水的疏水器(18)；同时冷却塔(13)通过真空管(14)以及电磁阀(15)与真空泵(16)相连通，电动机(17)为真空泵(16)提供动力。
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