一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統的製作方法

2023-09-17 10:26:05 2

一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統的製作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種植物乾燥與精油、純露提取系統，尤其是涉及一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統。
【背景技術】
[0002]如圖1所示，傳統的植物乾燥設備是將植物24放置在金屬材質的加熱罐I內，加熱設備2通過蒸汽管路22來對加熱罐I進行加熱，使得加熱罐I內的植物乾燥，同時一般在加熱罐I頂部設置排風扇23來排出水份。加熱設備2—般採用鍋爐或電加熱設備。此類設備能耗大，鍋爐廢氣排放汙染環境。植物香原料分離出的精油、純露產品也無法收集。
[0003]如圖2所示，傳統的植物精油、純露產品的提取設備，是將新鮮花卉等植物24或香原料和水混合在加熱罐I中，加熱設備2通過蒸汽管路22來對加熱罐I進行加熱，使精油與加熱罐I體內汽化的水通過提取管路21進入冷凝器3中，水塔6通過冷卻水管19為冷凝器3降溫，精油及水汽的混合物在冷凝器3中冷卻轉化成液態，再通過另一段提取管路21流入油水分離器4中。由於油和水的密度不同產生液面差，可分離出精油和純露產品，具體為較輕的精油通過精油排出管16排出，較重的純露通過純露排出管17排出，在精油排出管16上設置第一閥門14，在純露排出管17上設置第二閥門15。
[0004]該方式由於水的汽化使得溫度超過100°C，香原料在高溫中會發生反應，通常出來的精油、純露香氣和植物本身香氣差異較大，降低了產品質量。另外，由於加熱設備2—般採用鍋爐或電加熱設備，該設備系統複雜，鍋爐、水塔等設備佔地面積大，能耗高，設備製造成本也高，廢氣排放汙染環境。電加熱設備也存在能耗高的問題。此外，精油、純露提取結束後，剩下的新鮮花卉等植物香原料無法再利用，只好廢棄，香原料的利用率極低。
[0005]傳統乾燥設備和精油、純露提取設備功能單一，前者只能單純的乾燥植物，放棄了植物香原料所含的精油價值;後者只能單純的提取植物香原料中的精油和純露，將植物香原料中所含的黃酮、多糖類等價值忽略。另外，傳統設備集成度低，設備結構複雜，產地要求高，製造設備投入大，生產能耗大，操作維護複雜以及廢氣汙染環境等問題。

【發明內容】

[0006]本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統。
[0007]本發明的目的可以通過以下技術方案來實現:
[0008]—種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，包括植物乾燥單元、精油、純露提取單元和空氣能加熱冷卻單元，
[0009]所述的植物乾燥單位為乾燥箱，用於對植物進行乾燥，並將植物中水分、精油汽化揮發形成油水氣態混合物；
[0010]所述的精油、純露提取單元包括相連接的冷凝器與油水分離器，所述的冷凝器與乾燥箱連接，用於將氣態混合物溫度降低轉化成液態，所述的油水分離器用於將液態混合物分離成精油與純露；
[0011]所述的空氣能加熱冷卻單元包括第一換熱器、第二換熱器及製冷劑迴路；
[0012]第一換熱器包括互相換熱的加熱水管與製冷劑換熱管，所述的加熱水管與乾燥箱上的換熱盤管連通，向乾燥箱供熱；
[0013]第二換熱器包括互相換熱的冷卻水管與製冷劑換熱管，所述的冷卻水管與冷凝器的換熱盤管連通，向冷凝器供冷；
[0014]製冷劑迴路由第一換熱器內的製冷劑換熱管、第二換熱器內的製冷劑換熱管、製冷劑管路及壓縮機連接形成用於製冷劑循環的循環迴路，在製冷劑管路上設置有製冷劑膨脹閥及製冷劑儲液罐。
[0015]所述的壓縮機一端與第一換熱器內的製冷劑換熱管一端連接，壓縮機的另一端與第二換熱器內的製冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器內的製冷劑換熱管另一端、第二換熱器內的製冷劑換熱管另一端之間通過製冷劑管路連接。
[0016]沿第一換熱器內的製冷劑換熱管流向第二換熱器內的製冷劑換熱管的方向，製冷劑順序流經製冷劑儲液罐與製冷劑膨脹閥。
[0017]所述的加熱水管上設有第一循環水慄。
[0018]所述的冷卻水管上設有第二循環水慄。
[0019]所述的油水分離器內設有用於將較輕的精油排出的精油排出管與用於將較重的純露排出的純露排出管，在精油排出管上設置第一閥門，在純露排出管上設置第二閥門。
[0020]所述的乾燥箱為多層真空乾燥箱。
[0021 ]所述的冷凝器為真空冷凝器。
[0022]還包括對乾燥箱、冷凝器或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
[0023]使用本發明的系統時，將香原料等植物放置在乾燥箱中，本發明系統封閉後，自動排空氣體，使系統處於真空環境下工作。香原料等植物在真空環境下溫度升高，水分和精油能在較低溫度下從植物中國揮發分離，香原料等植物被乾燥，揮發的水分和精油則通過提取管路進入到冷凝器。水分、精油氣態混合物在冷凝器內進行熱量交換，水分和精油從氣態變成液態，進入到油水分離器中。精油和水由於密度不同會產生液面差，較輕的精油通過精油排出管排出，較重的純露通過純露排出管排出，在精油排出管上設置第一閥門，在純露排出管上設置第二閥門。
[0024]第一換熱器與第二換熱器的換熱過程如下:壓縮機將製冷劑迴路中的製冷劑從低溫低壓氣態轉換成高溫高壓氣態，由於存在溫度差，經過第一換熱器與加熱水管中的水進行熱量交換，被加熱的水經過第一循環水慄將熱水輸送到乾燥箱的換熱盤管，對乾燥箱加熱。與此同時，製冷劑迴路中的高溫高壓氣態轉換成低溫高壓氣態，在製冷劑儲液罐中形成低溫高壓氣態與低溫高壓液態共存，進行氣液分離。低溫高壓液體經過製冷劑膨脹閥，轉換成低溫低壓液態，經過第二換熱器與冷卻水管中的水在溫差下進行熱量交換，經過冷卻的水經過第二循環水慄將冷水輸送到冷凝器，起到冷卻溶劑的作用。與此同時，製冷劑吸收熱量變成低溫低壓氣態，回到壓縮機中進行下一次循環。
[0025]與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果:
[0026]1、本發明的系統可以在乾燥植物獲得富含植物黃酮、多糖類物質等藥用產品的同時，又能夠提取植物精油、純露產品，大大提高了植物的產品價值，不破壞產品主要成分，精油與純露質量好，並且乾燥後植物可以再利用。
[0027]2、本發明的系統在乾燥與精油、純露提取過程中均採用負壓操作，負壓操作能夠大大保存植物有效成分的活性，不會對有效成分產生破壞，使得精油、純露香氣和植物本身香氣相似，提高了產品質量。
[0028]3、本發明的系統採用空氣能加熱冷卻單元，遵循能量守恆原理設計，一份能耗同時完成系統的加熱與冷卻，生產能耗低。
[0029]4、本發明的系統設備集成度高，產地要求低，操作維護方便，無環境汙染問題。
【附圖說明】
[0030]圖1為傳統的植物乾燥設備結構示意圖；
[0031]圖2為傳統的植物精油、純露產品的提取設備結構示意圖；
[0032]圖3為本發明基於空氣能的植物乾燥及精油、純露的提取系統結構示意圖。
[0033]圖中標號:I為加熱罐，2為加熱設備，3為冷凝器，4為油水分離器，5為乾燥箱，6為水塔，7為第一換熱器，8為第二換熱器，9為第一循環水慄，10為第二循環水慄，11為壓縮機，12為製冷劑膨脹閥，13為製冷劑儲液罐，14為第一閥門，15為第二閥門，16為精油排出管，17為純露排出管，18為加熱水管，19為冷卻水管，20為製冷劑管路，21為提取管路，22為蒸汽管路，23為排風扇，24為植物。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。
[0035]實施例
[0036]—種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，如圖3所示，包括植物乾燥單元、精油、純露提取單元和空氣能加熱冷卻單元，植物乾燥單位為乾燥箱5，用於對植物進行乾燥，並將植物中水分、精油汽化揮發形成油水氣態混合物;精油、純露提取單元包括相連接的冷凝器3與油水分離器4，冷凝器3與乾燥箱5連接，用於將氣態混合物溫度降低轉化成液態，油水分離器4用於將液態混合物分離成精油與純露;空氣能加熱冷卻單元包括第一換熱器7、第二換熱器8及製冷劑迴路;第一換熱器7包括互相換熱的加熱水管18與製冷劑換熱管，加熱水管18與乾燥箱5上的換熱盤管連通，向乾燥箱5供熱;第二換熱器8包括互相換熱的冷卻水管19與製冷劑換熱管，冷卻水管19與冷凝器3的換熱盤管連通，向冷凝器3供冷;製冷劑迴路由第一換熱器7內的製冷劑換熱管、第二換熱器8內的製冷劑換熱管、製冷劑管路20及壓縮機11連接形成用於製冷劑循環的循環迴路，在製冷劑管路20上設置有製冷劑膨脹閥12及製冷劑儲液罐13。
[0037]具體而言，壓縮機11一端與第一換熱器7內的製冷劑換熱管一端連接，壓縮機11的另一端與第二換熱器8內的製冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器7內的製冷劑換熱管另一端、第二換熱器8內的製冷劑換熱管另一端之間通過製冷劑管路20連接。
[0038]沿第一換熱器7內的製冷劑換熱管流向第二換熱器8內的製冷劑換熱管的方向，製冷劑順序流經製冷劑儲液罐13與製冷劑膨脹閥12。加熱水管18上設有第一循環水慄9。冷卻水管19上設有第二循環水慄10。油水分離器4內設有用於將較輕的精油排出的精油排出管16與用於將較重的純露排出的純露排出管17，在精油排出管16上設置第一閥門14，在純露排出管17上設置第二閥門15。乾燥箱5為多層真空乾燥箱。冷凝器3為真空冷凝器。
[0039]還包括對乾燥箱5、冷凝器3或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
[0040]使用本發明的系統時，將香原料等植物放置在乾燥箱5中，本發明系統封閉後，自動排空氣體，使系統處於真空環境下工作。香原料等植物在真空環境下溫度升高，水分和精油能在較低溫度下從植物中國揮發分離，香原料等植物被乾燥，揮發的水分和精油則通過提取管路21進入到冷凝器3。水分、精油氣態混合物在冷凝器3內進行熱量交換，水分和精油從氣態變成液態，進入到油水分離器4中。精油和水由於密度不同會產生液面差，較輕的精油通過精油排出管16排出，較重的純露通過純露排出管17排出，在精油排出管16上設置第一閥門14，在純露排出管17上設置第二閥門15。
[0041]第一換熱器7與第二換熱器8的換熱過程如下:壓縮機11將製冷劑迴路中的製冷劑從低溫低壓氣態轉換成高溫高壓氣態，由於存在溫度差，經過第一換熱器7與加熱水管18中的水進行熱量交換，被加熱的水經過第一循環水慄9將熱水輸送到乾燥箱5的換熱盤管，對乾燥箱5加熱。與此同時，製冷劑迴路中的高溫高壓氣態轉換成低溫高壓氣態，在製冷劑儲液罐13中形成低溫高壓氣態與低溫高壓液態共存，進行氣液分離。低溫高壓液體經過製冷劑膨脹閥12，轉換成低溫低壓液態，經過第二換熱器8與冷卻水管19中的水在溫差下進行熱量交換，經過冷卻的水經過第二循環水慄10將冷水輸送到冷凝器3，起到冷卻溶劑的作用。與此同時，製冷劑吸收熱量變成低溫低壓氣態，回到壓縮機11中進行下一次循環。
[0042]上述的對實施例的描述是為便於該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，並把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限於上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明範疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護範圍之內。
【主權項】
1.一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，包括植物乾燥單元，精油、純露提取單元和空氣能加熱冷卻單元， 所述的植物乾燥單位為乾燥箱(5)，用於對植物進行乾燥，並將植物中水分、精油汽化揮發形成油水氣態混合物； 所述的精油、純露提取單元包括相連接的冷凝器(3)與油水分離器(4)，所述的冷凝器(3)與乾燥箱(5)連接，用於將氣態混合物溫度降低轉化成液態，所述的油水分離器(4)用於將液態混合物分離成精油與純露； 所述的空氣能加熱冷卻單元包括第一換熱器(7)、第二換熱器(8)及製冷劑迴路； 第一換熱器(7)包括互相換熱的加熱水管(18)與製冷劑換熱管，所述的加熱水管(18)與乾燥箱(5)上的換熱盤管連通，向乾燥箱(5)供熱； 第二換熱器(8)包括互相換熱的冷卻水管(19)與製冷劑換熱管，所述的冷卻水管(19)與冷凝器(3)的換熱盤管連通，向冷凝器(3)供冷； 製冷劑迴路由第一換熱器(7)內的製冷劑換熱管、第二換熱器(8)內的製冷劑換熱管、製冷劑管路(20)及壓縮機(11)連接形成用於製冷劑循環的循環迴路，在製冷劑管路(20)上設置有製冷劑膨脹閥(12)及製冷劑儲液罐(13)。2.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的壓縮機(11)一端與第一換熱器(7)內的製冷劑換熱管一端連接，壓縮機(11)的另一端與第二換熱器(8)內的製冷劑換熱管的一端連接，第一換熱器(7)內的製冷劑換熱管另一端、第二換熱器(8)內的製冷劑換熱管另一端之間通過製冷劑管路(20)連接。3.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，沿第一換熱器(7)內的製冷劑換熱管流向第二換熱器(8)內的製冷劑換熱管的方向，製冷劑順序流經製冷劑儲液罐(13)與製冷劑膨脹閥(12)。4.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的加熱水管(18)上設有第一循環水慄(9)。5.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的冷卻水管(19)上設有第二循環水慄(10)。6.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的油水分離器(4)內設有用於將較輕的精油排出的精油排出管(16)與用於將較重的純露排出的純露排出管(17)，在精油排出管(16)上設置第一閥門(14)，在純露排出管(17)上設置第二閥門(15)。7.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的乾燥箱(5)為多層真空乾燥箱。8.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，所述的冷凝器(3)為真空冷凝器。9.根據權利要求1所述的一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，其特徵在於，還包括對乾燥箱(5)、冷凝器(3)或兩者相連管路進行抽真空的抽真空裝置。
【專利摘要】本發明涉及一種基於空氣能的植物乾燥及精油、純露提取系統，包括乾燥箱、冷凝器、油水分離器及空氣能加熱冷卻單元，乾燥箱用於對植物進行乾燥，並將植物中水分、精油汽化揮發形成油水氣態混合物；冷凝器與乾燥箱連接，用於將氣態混合物溫度降低轉化成液態油水分離器用於將液態混合物分離成精油與純露；空氣能加熱冷卻單元同時為燥箱加熱以及為冷凝器降溫。與現有技術相比，本發明系統提高了設備的生產效率，大大降低了設備能耗，高度的系統集成，降低了設備場地要求，簡化了設備結構，降低了設備的投入，降低了設備操作難度及維護成本，避免了廢氣排放汙染環境。
【IPC分類】F26B5/04, C11B9/02
【公開號】CN105713731
【申請號】CN201610239876
【發明人】劉儒華, 曹小勇
【申請人】上海依肯機械設備有限公司