一种坚果烘焙、烘炒、烘干及冷却的模块化连续生产系统的制作方法

本发明涉及坚果烘干，具体涉及一种坚果烘焙、烘炒、烘干及冷却的模块化连续生产系统。

背景技术：

1、坚果炒货生产中最重要环节之一“烘干和冷却”，在坚果炒货的工业化生产过程中，利用大型设备进行烘焙、烘炒、烘干的工业化生产工艺已经基本取代传统的利用小型翻炒设备加工的炒货工艺。热加工后的坚果冷却阶段也由以往自然冷却工艺转变为利用冷却设备主动冷却的工艺。但目前普遍采用的烘焙、烘炒、烘干及冷却设备技术还处在借鉴借用阶段。

2、比如烘焙、烘干设备就是放大版的烤箱和烘箱，烘炒设备就是放大版的各种炒货机。冷却设备也就是在自然冷却的货架或传送装置的基础上加一套冷却风扇。由于技术的局限这也导致了一系列问题，各个设备都是独立的技术来源，功能单一，不利于组合成高效的工业化连续生产系统，烘焙、烘干设备不具自动翻料功能，受热不均匀，效率低耗费人工多，产品品控难；烘炒设备通过对滚动的物料容纳仓的底部加热经传递直接烘炒内部的坚果等物料，表面温度高、受热面积小、温差大、受热不均匀、温控精度差。坚果碎屑集中底部加热面优先受热，这样会导致坚果碎屑被碳化，并有烟气冒出，且自然界的果壳会含有氮、硫、磷等物质，高温状态会被氧化成二氧化氮、二氧化硫等一系列有毒有害气体，还有一些用于调味的五香料、芳香剂、调味料等过高的温度也会分解、氧化出来各种复杂的挥发物，均会对坚果口味造成影响，排放大气中也会污染空气。

3、相应的冷却设备也就是在自然冷却的货架或传送装置的基础上加一套冷却风扇，由于没有自动翻料功能冷风无法均匀作用到每个坚果上，换热面积小，而且风速不能过快否则会导致坚果被吹起散落，效率很低。而如果温度没有彻底降下来，高温的坚果在进入包装袋时，会烫坏包装袋内部的塑料薄膜，而且以上所列设备均有大量废气排放到大气中污染空气。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：如何提供一种能够实现坚果等颗粒状物料的，集烘焙、烘炒、烘干及冷却等功能为一体的连续生产系统的模块化装置。

2、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

3、一种坚果烘焙、烘炒、烘干及冷却的模块化连续生产系统，包括至少一组加热除湿模块以及冷却干燥模块；

4、所述冷却干燥模块和加热除湿模块均包括有中间物料通道段以及位于其两侧的进料段和出料段，位于上方的加热除湿模块的出料段能够连通下方加热除湿模块或冷却干燥模块的进料段；所述进料段内安装有进料段过滤筒，出料段内安装有出料段除湿装置以及加热模块或冷却模块；

5、所述出料段内的加热模块或冷却模块产生的热风或冷风能够从中间物料通道段的外层通道吹向进料段，后从进料段进入中间物料通道段中的内筒，再由内筒回到出料段进行循环。

6、本技术通过模块化的设计将加热除湿模块设在冷却干燥模块上方，物料由上而下先由加热除湿模块根据实际需求进行烘焙、烘炒、烘干等处理，再由冷却干燥模块冷却后排出，实现集烘焙、烘炒、烘干及冷却等功能为一体的连续生产。

7、作为本发明进一步的方案：所述中间物料通道段由内筒和外筒叠套构成的双层通道结构，内筒位于外筒内的，内筒和外筒之间等距开设若干个独立的流通通道。

8、作为本发明进一步的方案：所述进料段包括有进料段外端盖以及与其连接的进料段主体支架，且在进料段外端盖上开设进料口，进料口连接进料管，其中进料管的出口朝向流通通道，并预留空间，所述进料段过滤筒与内筒连接。

9、作为本发明进一步的方案：所述进料段主体支架包括有用来支撑外筒的两根主支撑柱一以及位于两根主支撑柱一正下方的主支撑横梁一，在两根主支撑柱一之间且位于中间物料通道段的下方设置定位轮安装支撑横梁一，在定位轮安装支撑横梁一上设置有与外筒滚动连接的两组可移动导向滑轮二；

10、在所述主支撑柱一的上方设置有与主支撑柱一相对应的辅助定位槽一。

11、作为本发明进一步的方案：所述进料段主体支架还包括有与两根主支撑柱一底部设置的进料段底部梁框，在进料段底部梁框上设置有与外筒柔性连接的第一主滚筒密封架。

12、作为本发明进一步的方案：所述出料段包括有出料段外端盖以及与其连接的出料段主体支架，所述加热模块或冷却模块位于出料段内，在出料段内部设置有接料斗，所述接料斗的出口能够连通到位于下方加热除湿模块或者冷却干燥模块上的进料口上。

13、作为本发明进一步的方案：所述出料段主体支架包括有用来支撑外筒的两根主支撑柱二以及位于两根主支撑柱二正下方的主支撑横梁二，在两根主支撑柱二之间设置有定位轮安装支撑横梁二，在定位轮安装支撑横梁二上设置有与外筒滚动设置的两组可移动导向滑轮二；

14、在所述主支撑柱二的上方安装有与主支撑横梁二相对应的辅助定位槽二。

15、作为本发明进一步的方案：所述出料段主体支架还包括有与两根主支撑柱二底部连接的进料段底部梁框，在进料段底部梁框的上方安装有与外筒柔性连接的第二主滚筒密封架以及与内筒柔性连接的内风道隔离架；

16、其中内风道隔离架将出料段分为高压腔室和低压腔室，接料斗位于高压腔室中。

17、作为本发明进一步的方案：所述加热除湿模块的出料段内设有加热模块，加热模块位于高压腔室内，在高压腔室的内部且位于加热模块的出口处设置隔离网，在低压腔室内且位于内风道隔离架的后侧设置风机。

18、作为本发明进一步的方案：所述冷却干燥模块的出料段内设置冷却模块，其中冷却模块位于高压腔室内，在高压腔室的内部且位于冷却模块的出口处设置隔离网，在低压腔室内且位于内风道隔离架的后侧设置风机。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

20、1.本技术通过模块化的设计将加热除湿模块设在冷却干燥模块上方，物料由上而下先由加热除湿模块根据实际需求进行烘焙、烘炒、烘干等处理，再由冷却干燥模块冷却后排出，实现集烘焙、烘炒、烘干及冷却等功能为一体的连续生产；同时具备自动化率高、生产效率高、产品品控精确、生产维护成本低、污染物排放少、易于根据不同的加工物料进行精确控制生产等特点；

21、2.本技术通过统一结构的模块化设计，各功能模块可根据实际生产需求自下而上自由选择堆叠数量，安装完成后也可根据不同的生产需求调整实际开启的模块数量来调整对应适合的生产流程，模块设置有统一的定位装置，组装定位十分便捷，且精确，拆解调整生产线也十分方便；

22、3.本技术由统一结构的加热除湿基本模块和冷却干燥基本模块组成，两种模块均可实现外壳的完全保温，阻隔设备内外及其与安装环境间的热传递，节省能源的同时也提高了工厂环境的舒适度；

23、4.在加热除湿模块中，使用循环利用的工作介质热风作为加热除湿的媒介，由于采用专用的温差除湿模块和多级过滤装置，加热除湿的媒介工作介质热风可循环利用，由此带来了诸多好处，比如:(1)使用除湿模块利用大温差除湿，可以减少作为加热除湿媒介的工作介质热风在除湿的过程中温度过度下降，增加循环利用热能的量，以节省加热能源；(2)使用多级过滤装置，确保循环利用的工作介质热风保持洁净，避免其在加热过程杂质被氧化产生烟气污染被加工的坚果等物料，影响产品品质；(3)不用引进外界空气用来排湿，可在避免废气排放的同时节省加热能源；(4)不用引进外界空气参与就避免了被加工坚果等物料的外源型污染；(5)可以使用氮气等惰性气体作为加热除湿媒介的工作介质热风，减少坚果等物料在热加工过程中的氧化，提高产品品质，延长产品保质期；

24、5.除湿模块采用翅片盘管结构并且可分排调节参与换热的翅片面积，可根据需求选择适合的低温介质作为冷媒，成本可控的情况下最大限度的增加温差，同时可根据除湿需求的实时变化调节参与除湿的翅片面积，减少工作介质热风在除湿的过程中温度过度下降，最大限度的增加循环利用热能的量，以节省加热能源；

25、6.由于采用工作介质热风作为加热除湿的媒介，可实现对热加工过程中坚果等物料和其流通通道壁的全接触均匀加热、精确温控，使坚果等物料的流通通道壁也成为加热过程的中间媒介，提高设备的换热效率；实现利用较低温度恒温烘焙、烘炒或烘干坚果等物料，最大限度的提高产品品质。避免直接利用高温热源直接加热装载坚果等物料的载具，导致温度失控；

26、7.坚果等物料在热加工过程中可在加热除湿基本模块中实现自动翻料，且与工作介质热风对向运动，使每一粒坚果等物料都可全面持续的与工作介质热风和其流通通道壁交换热量，并被工作介质热风快速带走多余水分，大大增加烘焙、烘炒或烘干坚果等物料的工作效率，节约生产成本；

27、8.在冷却干燥模块中，使用循环利用的工作介质冷干风作为冷却干燥的媒介，由于采用专用的温差除湿模块加独立冷却装置和多级过滤装置，冷却干燥的媒介工作介质冷干风可循环利用，由此带来了诸多好处，比如:(1)使用温差除湿模块加独立冷却装置，可以实现不用引进外界空气用来降温冷却，避免废气排放；(2)不用引进外界空气参与降温冷却，可在冷却过程中保持被冷却坚果等物料的干燥，延长产品保质期；(3)使用多级过滤装置，确保循环利用的工作介质冷干风保持洁净，确保产品品质；(4)不用引进外界空气参与就避免了被加工坚果等物料的外源型污染；(5)可以使用氮气等惰性气体作为冷却干燥媒介的工作介质冷干风，减少高温坚果等物料在冷却工过程中被氧化，提高产品品质，延长产品保质期；

28、9.除湿模块和冷却装置均采用翅片盘管结构，可根据需求选择适合的低温介质作为冷媒，成本可控的情况下最大限度的增加温差和换热面积，降低工作介质冷干风温度，由于采用工作介质冷干风作为冷却干燥的媒介，可实现对冷却加工过程中坚果等物料及其流通通道壁的全接触均匀冷却、快速降温，使坚果等物料的流通通道壁也成为冷却降温的中间媒介，提高设备的冷却效率；坚果等物料在冷却加工过程中可在冷却干燥基本模块中实现自动翻料，且与工作介质冷干风对向运动，使每一粒坚果等物料都可全面持续的与工作介质冷干风及其流通通道壁交换热量，实现均匀的对高温坚果等物料快速降温，大大提高了坚果等物料的冷却效率，确保产品品质，节约生产成本；

29、10.本技术不仅适用于坚果的烘焙、烘炒、烘干和冷却处理，还可以适用于大多数颗粒状物料烘焙、烘炒、烘干、风干、除湿及冷却等工艺生产，比如农产品仓储前的风干处理、食品加工中的初加工烘焙、烘炒、烘干及冷却处理、工业生产中对颗粒状物产品的烘干与冷却处理等等。实用性强，应用范围广泛。