干燥機械與設備

干燥機械與設備

于宙合肥學院

干燥從物體中除去水分的操作

干燥示意圖

目的：防止變質(zhì)，便于貯存運輸，加工出不同風味。干燥分類1、自然干燥2、人工干燥：機械干燥、熱風干燥、真空

干燥、冷凍干燥、介質(zhì)接觸

干燥、輻射干燥。干燥器分類操作壓力：常壓式、真空式操作方式：間歇操作、連續(xù)操作物料形態(tài)：塊狀物料、帶狀物料、粒狀物料、膏狀物料、溶液火漿狀物料供給物料熱量的方法：傳導加熱干燥器、輻射加熱干燥器、高頻加熱干燥器使用干燥介質(zhì)的種類：空氣、煙道氣、過熱水蒸氣、惰性氣體干燥介質(zhì)結(jié)構：噴霧干燥器、流化床干燥器、氣流干燥器、回轉(zhuǎn)干燥器、圓筒干燥器、滾筒干燥器、真空干燥器、各種箱式和帶式干燥器等。通風干燥設備傳統(tǒng)干燥設備適用于塊狀、片狀、顆粒狀等食品物料的干燥。根據(jù)設備結(jié)構和通風方式的不同，通風干燥設備有箱式干燥機、帶式干燥機和流化床干燥機。平流式：熱風從物料表面通過，料層薄(20～50mm)，干燥強度小。箱式干燥機穿流式：熱風從料層中通過，料層厚(45～65mm)，干燥強度大?；瘜W實驗室，常用的烘干箱，它就是一個箱式干燥器影響箱式干燥機性能主要因素：（1）風速率（2）物料層的間距（3）物料層的厚度（4）風機的風量帶式干燥機是一種將物料置于輸送帶上，再隨帶運動通過隧道過程中與熱風接觸干燥的設備。由若干個獨立的單元段組成，每個單元段包括循環(huán)風機、加熱裝置、單獨或公用的新鮮空氣抽入系統(tǒng)和尾氣排出系統(tǒng)，干燥介質(zhì)的溫度、濕度和循環(huán)量等操作參數(shù)可以獨立控制，使物料干燥過程達到最優(yōu)化。1.單級帶式干燥機單級帶式干燥機一般由一個循環(huán)輸送帶、兩個以上空氣加熱器、多臺風機和傳動變速裝置等組成。2.多級帶式干燥機兩個干燥段和一個吹風冷卻段，第一段分前、后兩個溫區(qū)，物料經(jīng)第一、二段干燥后，從第一輸送帶的末端自動落入第二輸送帶的首端，其間物料受到撥料器的作用而翻動，然后通過冷卻段，最后由終端卸出產(chǎn)品。流化床干耍燥器指粉狀默或顆粒純狀物料使呈沸騰烤狀態(tài)被智通入的蝦氣流干友燥。這剖種沸騰洞料層稱剩為流化煌床，采帝用這種櫻方法干同燥物料租的設備份，稱為主流化床符干燥設拴備。特點接觸面積米大，熱傳凳導效果好挺。干燥速桌度快，同適用于留熱敏性潛食品物男料。結(jié)構簡長單、造究價低廉流化過程（1）室固定床聞濕引物料進透入干燥赴器，落如在干燥叔器底部握多孔金聰屬板上錯，因氣譽流速度嚇較低，涉使物料縮慧與孔板透間不發(fā)乳生相對型位移，陷稱為固震定床狀屆態(tài)，此警為第一弟階段。（2）流增化床螺當魄增大通入端的氣體流酷速，物料絨顆粒則吹經(jīng)起懸浮在灘氣流中，車此為第二居階段。（3）瘡氣流刪輸送閘氣扣流速度我繼續(xù)增侄大，大箭于固體朵顆粒的票沉降速點度時，隆固體顆它粒則被音氣流帶芹走，此規(guī)為第三指階段。流化床流態(tài)化映干燥的崖特征（1）桿物料與算熱風的考接觸面秤積大，挨體積傳棉熱系數(shù)舌較高，看一般在年8.3鑒6～2貸5.0源8M靠J/（耕m2·ｈ·℃）。（２）肢由于狗氣固相線對激烈船地運動疏，熱傳免遞迅速劑，處理耕能力大肉；溫度被分布均里勻，且悉易調(diào)和患控制。（３）伸物料受括熱時間恥的調(diào)節(jié)韻范圍大蝕，可使伏產(chǎn)品的蜜終水分闊達較低規(guī)程度。（４）所甩用設備結(jié)民構簡單，蕉造價低廉騾，運轉(zhuǎn)穩(wěn)構定，操作池維修方便丸。流化床干篇燥機的類龜型、組成名和特點按結(jié)構形言式分為單唯層型、多武層型、多它室型。立備式和臥式鍵。按附加繞裝置分有旨帶振動器接和間接加難熱器的．杜按作業(yè)方秋式分為連價續(xù)式和間晴歇式。以按下只介紹任兩種常用罷的流化床途干燥機。氣流干燥垂器真空耙式廟干燥器休息一下青！噴霧干輝燥利用不同你的噴霧器熊，將需干承燥的物料紅噴成霧狀似，形成具萬有較大的突表面積的歐分散微粒四（10-漫200u帽m），同桑熱空氣發(fā)池生熱交換錫，在幾秒莖至幾十秒辜內(nèi)獲得干考燥。如：與高障溫400滔-500樸℃的熱風戲接觸需0藏.01-笑0.04灣秒內(nèi)就完套成干燥。微成品以粉乳末狀態(tài)沉辯降于干燥知器的底部辜排出。噴霧干燥海對設備的酷要求1.食品誕在干燥過嚴程中，凡雷與產(chǎn)品性使接觸的部床位，必須辛便于清洗謹滅菌；2.應姥采取措箱施防止模焦粉，列防止熱穩(wěn)空氣產(chǎn)短生渦流散與逆流蒸，滿足偉工藝要緩求；3.由于朵空氣過濾往器效果不輕好，風管菜及加熱器溜中心中的虧鐵銹以及漲保溫層中撲材料的泄恥漏所造成筋的；產(chǎn)品存中雜質(zhì)的勇增加應特石別注意，習保證熱風綠清潔。4.為朱了便于唯檢查生判產(chǎn)運行或情況，第應配置丹溫度、侮壓力指獸示記錄瀉儀、燈岸孔等；5.具有劍高回收率終的粉塵回道收裝置；6.為了期提高產(chǎn)品抵的溶解性母、速溶性弓，干燥的櫻產(chǎn)品應迅透速從干燥結(jié)室取出冷刃卻（連續(xù)熟出粉）；7.干燥初室內(nèi)溫度散及排風溫斑度不許超趙過100梢℃，它不丟僅是保證笨質(zhì)量，而窯且是安全薯問題（因菊為氣體中籃粉濃度達皮到一定值怕，溫度大楊于160允℃，若遇饞閃火，容攻易產(chǎn)生爆斷炸）；8.提新高干燥刑室的熱園效率，鋪必須使角噴霧時朋料液液麻滴和熱垮空氣均靜勻接觸崇，其次暗，加熱姥器、干廢燥室、減風管等惕應予以夸保溫。9.對于學粘性物料音應盡量減功少粘壁現(xiàn)糟象。噴霧干術燥是比席較新型顯的干燥位，目前乳應用也軟比較廣舞泛。比見如奶粉暖，豆?jié){爭晶、各像種中藥畏沖劑，統(tǒng)都是使戚用噴霧旋干燥器削，由水劃劑制成照粉粒狀扇產(chǎn)品的續(xù)。噴霧干燥撇器噴霧干罩燥的優(yōu)嚷缺點（1）世采用噴墻霧干燥帝，不需得要粉碎控、分級今等操作射，直接騎制成粉非末產(chǎn)品蟻，簡化氣了工序慈，節(jié)省櫻了設備占。（2）互適合于榆處理熱海敏性物陷料：物歪料微粒炊化后，囑表面積流增大，監(jiān)干燥迅陰速（幾倍秒到十精幾秒）懶，防止善物料過齊熱變質(zhì)蠢。（３）預制品的民溶解性險和流動紐奉性好：司霧滴與碑熱風接犁觸，水淚分蒸發(fā)策極快，填可以形野成中空抽球狀或雨疏松團假粒狀的矩粉體，犯制品有當良好的保沖調(diào)性舞和流動遠性。（４）容怨易改變操復作條件，幅控制或調(diào)凍節(jié)產(chǎn)品的伙質(zhì)量指標建、改變原咸料的濃度劈燕、熱風溫閥度等噴霧鬼條件，可翁獲得不同車水分和粒澇度的產(chǎn)品六。（５）可怠以滿足對刻產(chǎn)品的各腦種要求：竄增加某些般措施或運稅用操作上遞的靈活性躍，能制成釀不同形狀靜（球形、拔粉末、疏吃松團粒）盞、性質(zhì)（社流動性、互速溶性）兼、色、香豪、味的產(chǎn)火品。（６）納連續(xù)作性業(yè)，處顆理量大（7）醬設備較籍龐大，閥投資費違用、動浪力和熱叮能消耗稈均較大侄。對噴霧干裳燥機的要笛求(1)渠物料區(qū)在干燥佛過程中斃，凡與臥物料相犬接觸的夏設備部閱位，必積須便于未清洗滅棄菌。(2)朋應采取措宿施防止焦撇粉，避免方熱空氣產(chǎn)穴生逆流。(3)失要保證熱蘆風潔凈。(4)裂為了提高尾產(chǎn)品的溶燈解度，速格溶性，干服燥的產(chǎn)品唐，應迅速獅從干燥室掀連續(xù)排出泛，經(jīng)冷卻裳后包裝。(5)順排風趟溫度不括允許超啟過要求且，以保認證產(chǎn)品觀質(zhì)量和企安全。(6)鋤對粘性物蹦料，應采襯取措施盡獅量減少粘稠壁現(xiàn)象。實現(xiàn)物雨料霧化價的霧化暖器目前撥有如下您三種：1、壓力澤噴霧器（悼壓力噴嘴趟）利用高賓壓泵（農(nóng)70-餐200釘大氣壓疑）強制躲液體通籃過小孔倒（孔徑箏為0.黎5-1箭.5m你m）使耳之分散捉成霧滴江；2、氣流穴式噴霧器利用壓翼縮空氣煮或過熱桑蒸汽（數(shù)一般為府2.5極-6大瞞氣壓表求壓）的派高速流拉動，將胖溶液分界散成霧姨滴；3、離心暑室噴霧器利用高終速旋轉(zhuǎn)維（75浮-15捐0m/憂s圓周縫速度）訂的圓盤信，使液猾體受離蕉心力的觀作用而執(zhí)分散成堂霧滴。三種霧淺化方法角各有其灶優(yōu)缺點壓力噴霧陰器（機械式）面適用于一霧般粘度的鮮料液，動放力消耗最混少，大約天每噸溶液箭所需耗能淡為4-1圖0kw.茶h，其缺窄點是必須很要有高壓棋泵，噴嘴赤小易堵塞搜，操作彈也性小，調(diào)踐節(jié)范圍窄動。氣流式的豈動力消耗池最大，每材㎏料液約纏需0.4塌-0.8堤㎏壓縮空羽氣。但其答結(jié)構簡單擇容易制造挪，適用于寸任何粘度鹿或稍有固貝體的料液斬。離心式的動力消季耗介于上渡述兩種之雅間，適用井于高粘度朗或帶有固單體的料液雖，而且轉(zhuǎn)妥盤霧化操炎作彈性寬慢，可在設煉計生產(chǎn)能愉力的±2叼5％范圍宇內(nèi)調(diào)節(jié)產(chǎn)逐量，而不川影響產(chǎn)品僅的質(zhì)量。其缺點紹是機械窯加工要軌求高，繡制造費叉用大，跟霧滴較釋粗，噴沙嘴較大殺。因此偽，塔的致直徑也念相應的券比其他聽的噴霧保器的塔未大的多兔。噴霧干叫燥室中猶熱風與榮霧滴的攏運動形倦式并流，嗽逆流和充混合型山三種1.并流鎖：在噴霧落干燥室內(nèi)悅，液滴與兆熱風呈同關方向流動盒.在并流系證統(tǒng)中，最趙熱的干燥仇空氣與水耀分含量最方大的液滴漆接觸，因趣而迅速蒸而發(fā)，液滴鼻表面溫度房誠接近于空祥氣的濕球丈溫度，同床時空氣的牲溫度也隨敞著降低，嗎因此，從掛液滴到干槐燥成品的國整個過程從中，物料朝的溫度不北高，這對豎于熱性物椒料的干燥瀉是特別有罩利的。這時，沾由于蒸閑發(fā)速度水快，液蔑滴膨脹葡甚至破染裂，因刪此并流代操作時汗所得產(chǎn)進品常為舅非球形往的多孔劃顆粒，體具有較漸低的視敲密度。在食品工籮業(yè)中，如揮牛奶，果土汁，雞蛋武液物料的輩干燥，絕佳大多數(shù)采親用并流噴撥霧干燥。2.逆流張型在噴霧索干燥器草內(nèi)，熱蘿風與液禿滴呈反細方向流此動。特點：巡壽高溫熱丸風進入劉干燥器堅內(nèi)首先婦與要干掛燥的粒消子接觸器，使內(nèi)臂部水分蛋含量達著到較低綠的程度寶，物料楚在干燥主器內(nèi)懸孕浮時間代長.適于含水績量高的物算料干燥.應注意掠氣流速遼度小于禽成品粉議粒懸浮禽速度，裝以防粉草粒被廢燥氣夾帶框。常用于帝壓力噴吃霧。對于逆授流操作狗系統(tǒng)中蚊，在塔剪頂，噴某出的霧趨滴與塔邪底上來摸的熱空蠟氣相接棒觸，因腰此，蒸勸發(fā)速度遇較并流囑的慢。枝在塔底鼓，最熱告的干燥殘空氣與感最干的熟顆粒接兼觸，物鵲料易過露熱.若干燥產(chǎn)警品能經(jīng)受葬高溫，需另要較高的惜視密度時犁，則用逆嫂流系統(tǒng)最味合適。逆流過程荷中，平均航溫度差和救分壓差較說大，停留縮慧時間較長礎，有利于恥傳質(zhì)和傳章熱，熱的掩利用率也畢高。3.混合框型氣流從毫上向下拔（有一四個方向蝦），霧每滴有兩匆個方向縮慧（從下截向上，閣從上向備下）。特點：氣滿流與產(chǎn)品短較充分接陡觸，并起楊騷動，脫謠水效率較詳高，耗熱較量較少。賓但產(chǎn)品有荷時與濕的印熱空氣流狠接觸，故橋干燥不均逆勻。(二)款離心式摸噴霧器原理：利沒用在水平礎方向做高肅速旋轉(zhuǎn)的娘圓盤，給南濃料以離需心力，海將其成粒薄膜狀友甩出，添受到空氣的撕扯認，變成細砍絲、霧狀盾液滴噴入娘干燥室，與熱旦空氣直接崖接觸，其闖表面水分婚迅速蒸發(fā)，在鼻很短的時掠間內(nèi)完成紡干燥。1.離心專噴霧盤的容結(jié)構周邊有啞噴嘴、瓶葉片、盲溝槽。離心噴霧柜盤的型式跳很多。常藏見的有噴測槍式和圓斷盤式兩大靠類。噴霧器垮型式的姑選擇主票要取決潔于被干騙燥物料良的性質(zhì)肝，如粘殼度較小雞的料液襪可采用造噴槍式岔和多葉輕片式，虜對粘度聚大的料妥液可采雙用光滑市盤，如迅碟式。2.離父心噴霧給的霧化扯機理離心噴霧塔是利用在災水平方向紋作高速旋叨轉(zhuǎn)的圓盤鹽給予溶液拾以離心力融，使其以劇高速甩出識，形成薄瀉膜，由噴悟霧盤的邊幻玉緣甩出同調(diào)時受空氣遇的摩擦以叨及本身表防面張力作羽用而成細展絲或液滴計。從離心阻盤甩出強的液體呼被分散室為液滴秋的現(xiàn)象范，受下洽列因素網(wǎng)的支配宅：1）液短體的粘虹度，表惑面張力錘；2）液透體在離奧心盤邊替緣的慣翁性力（驗離心力申）；3）液體載甩出點周嘩圍空氣的錄摩擦力；當離心盤添轉(zhuǎn)速很低伶并且液量觸很小時，露則粘度和任表面張力旱起決定因延素。此時廳霧化機理朵為物性控淋制。當離心兇盤的轉(zhuǎn)夏速越來失越高，鹿液量也夫越來越物大時，棍則離心申力和摩敏擦力起端決定因溫素，此樂時霧化躺機里液挺就從物舟性控制頸過渡到瀉離心力認和摩擦元控制，踐成為速爸度霧化饅機理。在工業(yè)本生產(chǎn)條之件下，凈大多采睛用高速極轉(zhuǎn)盤和匪大流量渣操作，歲所以霧滿化主要票是速度雷霧化迅。速度霧慎化所得找噴霧具側(cè)有很寬或的滴徑運分布，候為了提紅高噴霧才的均勻島性，可柿在低液議量的情監(jiān)況下，裝提高轉(zhuǎn)默盤的速乳度。在密噴霧干朱燥的操唐作條件霞下，想頂利用調(diào)臉節(jié)料液耗粘度和銷表面張茫力來獲火得均勻奮的液滴豬是不可退能的。擊因此料遵液量一鄉(xiāng)豐定時，那為了保竿證液滴漏的均勻療性，必竿須注意酬以下幾磁點：①離心暢盤必須辭無震動掃運轉(zhuǎn)；②轉(zhuǎn)盤速攀度要高；③轉(zhuǎn)盤上災的葉片的材溝槽表面奇必須平滑認；④轉(zhuǎn)盤上橋葉片表面紙完全為料劣液所潤濕莊；⑤進料量饅要穩(wěn)定而喜且均勻總之，液喝滴大小和厘噴霧的均闊勻性，與酒物料的性誤質(zhì)、處理酷量、盤的紛結(jié)構、轉(zhuǎn)觀速等有密香切關系。噴霧干惠燥的附桌屬裝置(一)暮氣粉分離胖裝置：1、布袋磁過濾器能捕集模極細粉錄塵。捕集廢氣海中粉塵效紹率達99奸％。在較駐低的過濾云速度下，洗達到10槐0％。結(jié)構簡單2、旋風刃分離器工作原壯理：干燥塔太排出的耗廢氣中技所夾帶巷著粒徑科較小而均微細的贈粉末，翻進入旋吃風分離寇器，形綁成一種途回旋運恨動。粉末因受喉離心力的噴作用撤向騾分離器內(nèi)陡壁，并與菊器壁撞擊租而失去速披度，然后悟在重力的崗作用下沿拋壁下，從思出料口排朽出。凈化后的宗氣流，則交從旋風分月離溫上部斃的中央管辦排出。休息一惰下！滾筒干燥茶設備(一)灰工作餃原理：耗濕物料貓在滾筒緊內(nèi)被回妨轉(zhuǎn)筒的酷抄板抄桌起至一達定高度欲后落下殲，在下叨落過程兆中接觸趴熱風，爸由于回師轉(zhuǎn)筒的定操楊攪領拌綜合毒作用，麻物料和煩熱風接控觸充分納，干燥勾迅速，位熱效率馬高。特點：株作業(yè)連龜續(xù)平穩(wěn)文，適合蠟高水分些物料，武但機構草龐大，碼造價高爐。這是工澤廠常用喬的轉(zhuǎn)筒遇干燥器紅外干味燥構成物轟質(zhì)的基湯本質(zhì)點幻玉是電子扶、原子影或分子魔，這些擁質(zhì)點即熱使處于殲基態(tài)都孔在不停涉地運動鵲著—振動或稍轉(zhuǎn)動。個這些運味動都有負自己的匆固有頻蟲率。當項遇到具茅有某個高頻率的磨紅外線型輻射時礦，如果檢紅外線燙的頻率棋與基本幣質(zhì)點的擺固有頻認率相等夏，則會僵發(fā)生與野振動學晶中共振堡運動相遼似的情嘴況，質(zhì)除點會吸植收紅外勸線并使勸運動進姑一步激勿化，轉(zhuǎn)君換成分掏子熱運蛙動溫度糕升高。特累點(1)丈熱輻射漫率高寄使用而遠紅外蒙線加熱折食品有盲著較高毅的熱輻隆射率。(2)耀熱損失軟小負輻射加盡熱不存斬在傳熱撕界面，窗遠紅外筐線直接敬輻射到親被加熱俊物體的是表面，腰遠紅外劑線在空荒氣中傳積播時的劉損失很沫小，即牛傳熱損乖失小。(3)容覽易進行操憐作控制宅遠紅外撿線同其它澡光波一樣鳳，具有直啦接傳播、扁漫反射和譽鏡反射的箏性質(zhì)，因買此可以通福過光的集回散、遮斷斥機構，更譯合理地控飛制輻射熱瓦，使之在抖加熱器中融更為有效蘇地被利用藥，以提高岡加熱質(zhì)量義，減少熱饅損失。(4)律加熱速賀度快，畜傳熱效桑率高猶在食預品加工套中，不敢僅要使服產(chǎn)品的煤色、香徒、味俱配佳，而瞞且要盡物可能保譜存食品訪的營養(yǎng)舌成分．旱采用一現(xiàn)般加熱算方法時關，傳熱薯速度慢頌。運用捎遠紅外制線加熱裳，熱源撇與物料炸不直接爐接觸，杏因此可呢以在保我證物料嶄不過熱無的情況涼下，提火高發(fā)熱差體(輻惰射體，叔也即熱摘源)的值溫度。(5)確有一定斥的穿透須能力即等對物體碎內(nèi)部直喪接加熱抵的能力狹，紅外飯線的穿騎透能力光沒有微網(wǎng)波強。(6)產(chǎn)紙品質(zhì)量好涌遠紅饑外線的光效子能量比柳紫外線、碧可見光線計都要小，韻因此一般哀只會產(chǎn)生藝熱效果，秒不會引起暗食物成分笑的化學變益化。另外，勾遠紅外販加熱的啦速度快困，時間高縮短，禾因此食網(wǎng)物成分煮受熱分牛解的可剪能性也歉小。實左驗證明音；一些汪含有葉脅綠素和前維生素沸等易分夠解成分丟的果蔬付，采用符遠紅外邊加熱干蟲燥代替瓜傳統(tǒng)的谷干燥方夾法后，吵這些成展分的損侄失大大褲減少。微波應用微波：博一般指爛波長在項1mm投—1m艘范圍（衰其相應累的頻率扔為30圍0—3墾000蔥00M壓Hz）盛的電磁痛波。由什于微波欄的頻率繳很高，富又稱超謎高頻電屠磁波。微波加棕熱方法正的特點欺：加熱速度糠快加熱均勻瓦性好加熱易皆于瞬時螞控制選擇性吸礦收加熱效率糖高微波加鍵熱的基島本原理原父理被加熱的坡介質(zhì)由許趁多極性分么子組成。享在沒有電抄場的作用筐下，這些為偶極子在偉介質(zhì)中作建雜亂無規(guī)享則的運動裂。當介質(zhì)處四于直流電更場作用之喉下時，偶融極分子就形重新進行們排列。帶扣正電的一支端朝向負童極，帶負刑電的一端翻朝向正極拐。若改變電描場的方向葬，則偶極礎子取向也時隨之改變賊。若電場躺迅速交替貝也改變方享向，則偶泰極子亦隨劇之作迅速靠的擺動。由于分子驢的熱運動測和相鄰分牢子間的相參互作用，儉偶極子隨遣外電場方該向改變而賴作的規(guī)則只擺動便受黨到干擾和密阻礙，即膨產(chǎn)生了類由似摩擦的佳作用，使置分子獲得課能量，并皇以熱的形