食品工廠機械與設備第九章

食品工廠機械與設備第九章干燥機械與設備食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第九章干燥機械與設備干燥在食品工業(yè)中的地位干燥操作與設備干燥機械設備種類第一節(jié)對流型干燥設備第二節(jié)傳導型干燥設備第三節(jié)冷凍干燥機本章小結

思考題

自測題食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥在食品工業(yè)中的地位減小體積和重量,降低貯運成本、提高保藏穩(wěn)定性，改善和提高食品風味和食用方便性等作用。從液態(tài)到固態(tài)的各種食品物料均可以干燥成適當?shù)母芍破?。例如，牛乳、蛋液、豆乳通過噴霧干燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬菜水果通過熱風干燥可以得到脫水蔬菜和水果。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥操作與設備干燥是同時發(fā)生傳熱和傳質的單元操作。干燥機械設備通常是由多臺裝置構成的系統(tǒng)，但往往稱為干燥機或干燥器。例如，噴霧干燥系統(tǒng)稱為噴霧干燥機或噴霧干燥器，冷凍干燥設備系統(tǒng)稱為冷凍干燥機或冷凍干燥器等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥機械設備的分類根據(jù)熱量傳遞方式，干燥機械設備分成三大類：對流式、傳導式和輻射式。見表9-1。遠紅外和微波干燥機在本質上分別是遠紅外和微波加熱器，它們已經(jīng)在本書第五章介紹，這里不再介紹。按操作壓強分類:常壓干燥機和真空干燥機。按操作方式，可分為連續(xù)式和間歇式干燥機。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備但需指出，這種分類是相對的。例如，真空干燥機和冷凍干燥機多采用接觸傳導方式提供干燥熱量，但也可以采用微波方式供熱。干燥機械設備的分類食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第一節(jié)對流型干燥設備干燥介質：流體(熱空氣，過熱蒸汽等)，使食品升溫脫水，并將食品脫除的水分帶出干燥室外。自身狀態(tài)從高溫低濕變?yōu)榈蜏馗邼瘛Ｐ褪剑簬?、洞道式、流化床、噴動床、氣流式、噴霧干燥機。按物流氣流接觸方式：并流、逆流、混流和橫流式。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第一節(jié)對流型干燥設備一、廂式干燥器二、洞道式干燥機三、網(wǎng)帶式干燥設備四、流化床干燥設備五、氣流干燥設備六、噴霧干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備一、廂式干燥器常壓間歇式干燥器，小型—烘箱，大型—烘房。典型廂式干燥器橫流式中間加熱式穿流式廂式干燥器特點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備一、廂式干燥器常壓間歇式干燥器，小型—烘箱，大型—烘房。典型廂式干燥器(圖9.1)食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備廂內(nèi)有多層框架，物料盤置于其上，也可將物料放在框架小車上推入廂內(nèi)，故又稱為盤架式干燥器。廂式干燥器內(nèi)設有加熱器，有多種型式和布置方式，加熱方法可采用蒸汽、煤氣或電加熱。干燥器內(nèi)的風機強制引入新鮮空氣與器內(nèi)廢氣混合，并驅使混合氣流循環(huán)流過加熱器，再流經(jīng)物料?？諝饬鬟^物料的方式有橫流和穿流兩種。為減少熱損失，廂式干燥器的四壁用絕熱材料構成。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備熱空氣在物料上方掠過，與物料進行濕交換和熱交換。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備若框架層數(shù)較多，可分成若干組，空氣每流經(jīng)一組料盤之后，就流過加熱器再次提高溫度，如圖9.1（2）所示，即為具有中間加熱裝置的橫流式干燥器。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備粒狀、纖維狀等物料在框架的網(wǎng)板上鋪成一薄層，空氣以0.3~1.2m/s的速度垂直流過物料層，可獲得較大的干燥速率。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備廂式干燥器特點優(yōu)點：制造維修方便，靈活性大。缺點：干燥不均勻，不易抑制微生物活動，裝卸勞動強度大，熱能利用不經(jīng)濟(>2.5kg蒸汽／1kg水)。常用于需長時間干燥、數(shù)量不多，及需要特殊條件干燥的物料，如水果、蔬菜、香料等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備二、洞道式干燥機結構料盤-小車及進出干燥介質空氣(2.5~6.0m/s，不小于1.0m/s)物料與空氣流向(并流、逆流和混流三種)洞道干燥機特點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備料盤-小車及進出濕物料在料盤中散布成均勻料層。料盤堆放在小車上，料盤與料盤之間留有間隙供熱風通過。洞道式干燥機的進料和卸料為半連續(xù)式，即當一車濕料從洞道的一端進入時，從另一端同時卸出另一車干料。洞道中的軌道通常帶有1/200的斜度，可以由人工或絞車等機械裝置來操縱小車的移動。洞道的門只有在進、卸料時才開啟，其余時間都是密閉的。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥介質空氣 空氣由風機推動流經(jīng)預熱器，然后依次在各小車的料盤之間掠過，同時伴隨輕微的穿流現(xiàn)象。空氣的流速為2.5~6.0m/s，不小于1.0m/s。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備物料與熱風流向熱風可沿物流縱向流動，分為并流、逆流和混流三種。熱風也與物流呈橫向食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備混流方式混流綜合了并流、逆流的優(yōu)點，在整個干燥周期的不同階段可以更靈活地控制干燥條件。通常將洞道分成兩段，第1段并流，干燥速率大，對應于第1干燥階段；第2段逆流，可滿足物料最終干燥要求，對應第2干燥階段。第2階段干燥時間較長，一般洞道的第2段也比第1段長。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備洞道干燥機特點優(yōu)點：①氣流溫度-濕度-速度條件控制非常靈活，適用于實驗工作；②料車每前進一步，氣流的方向就轉換一次，制品的水分含量更均勻。缺點：①結構復雜，密封要求高，需要特殊的裝置；②壓力損失大，能量消耗多。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備有一段長度為20~40m的洞道。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備如圖9.3所示，干燥機的每一段由活動隔板分隔，在料車進出時，隔板打開，而在干燥時則將洞道切斷成為縱向通路，靠換向裝置構成總體上曲折的氣流通道。加熱器設在馬蹄形的換向處，可以獨立控制該段氣流的溫度。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備三、網(wǎng)帶式干燥設備網(wǎng)帶式干燥機簡介適用于谷物、脫水蔬菜、中藥材等產(chǎn)品。物料形狀可有片狀、條狀、顆粒、棒狀、濾餅類等?？煞殖蓡螌印⒍鄬雍投喽蔚炔煌念愋?。（一）單段帶式干燥機（二）多段帶式干燥機（三）多層帶式干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備網(wǎng)帶式干燥機簡介物料置于輸送網(wǎng)帶上的物料,在通過隧道過程與熱風接觸干燥的設備。組成:干燥室(隧道)、輸送帶(網(wǎng)帶或多孔板鏈帶)、風機、加熱器、提升機和卸料機等。分段:沿帶向,分若干相對獨立單元段(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))。介質溫度、濕度和循環(huán)量等可獨立控制，可使干燥優(yōu)化。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）單段帶式干燥機典型結構舉例工作過程特點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備工作過程物料在干燥器內(nèi)均勻運動前移的網(wǎng)帶上，氣流經(jīng)加熱器，由循環(huán)風機進入熱風分配器，成噴射狀吹向網(wǎng)帶上的物料，與物料接觸，進行傳熱傳質。大部分氣體循環(huán)，一部分溫度低，含濕量較大的氣體作為廢氣由排濕風機排出。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備單層單段式網(wǎng)帶式干燥機特點優(yōu)點：網(wǎng)帶透氣性好，熱空氣與物料易接觸;停留時間可調(diào);物料無劇烈運動，不易破碎;各單元可獨立控制蒸發(fā)強度。缺點：占地面積大，干燥時間長,進出料口密封不嚴，易漏氣。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備全機分成兩個干燥區(qū)和一個冷卻區(qū)。每個干燥區(qū)段由空氣加熱器、循環(huán)風機、熱風分布器及隔離板等組成加熱風循環(huán)。第一干燥區(qū)的空氣自下而上經(jīng)加熱熱器穿過物料層，第二干燥區(qū)的空氣自上而下經(jīng)加器穿過物料層。最后一個是冷卻區(qū)，沒有空氣加熱器。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（二）多段帶式干燥機亦稱復合型帶式干燥機，利用多條輸送帶(多至4條)串聯(lián)成輸送系統(tǒng)。兩段式帶式干燥機舉例(圖9.5)特點(多段可使物料松動,不同速度,占地大)食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備特點優(yōu)點：①物料在帶間轉移時得以松動、翻轉，物料的蒸發(fā)面積增大，改善了透氣性和干燥均勻性。②不同輸送帶的速度可獨立控制，且多個干燥區(qū)的熱風流量及溫度和濕度均可單獨控制，便于優(yōu)化物料干燥工藝。缺點:占地面積較大。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備整個干燥機也分成兩個干燥區(qū)和一個吹風冷卻區(qū)，第一干燥區(qū)又分成前、后兩個溫區(qū)，物料經(jīng)第一、二區(qū)干燥后，從第一輸送帶的末端自動落入第二個輸送帶的首端，其間物料受到撥料器的作用而翻動，然后通過冷卻區(qū)，最后由終端卸出產(chǎn)品。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（三）多層帶式干燥機基本構成部件與單層式的類似。輸送帶為多層(可達15，以3~5層最常用)，上下相疊設在上下相通的干燥室內(nèi)。層間隔板:控制干燥介質定向流動。各帶速度獨立可調(diào)，后面的速度較低而料層較厚，使大部分干燥介質與各段物料合理接觸分配。提高總干燥速率。三層帶式干燥機結構簡單，常用于干燥速度低、干燥時間長的場合(谷物類)干燥，多次翻料，不適于黏性物料及易碎物料干燥。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備如圖9.6所示。工作時濕物料從進料口進至輸送帶上，隨輸送帶運動至末端，通過翻板落至下一輸送帶移動送料，依次自上而下，最后由卸料口排出。外界空氣經(jīng)風機和加熱器形成熱風，通過分層進風柜調(diào)節(jié)風量送入干燥室，使物料干燥。排出的廢氣可對物料進行預熱。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備四、流化床干燥設備又稱沸騰床干燥機,物料呈沸騰狀態(tài)干燥。典型流化床干燥系統(tǒng)（圖9.7）主要由…構成新空氣進料出料細粉排風食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備四、流化床干燥設備特點優(yōu)點：設備小產(chǎn)能大、物料逗留時間可調(diào)、結構簡單、占地面積小。物料顆粒粉碎和設備磨損也相對較小。缺點:操作控制較復雜。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備適宜于處理粉狀且不易結塊的物料，物料粒度通常為30μm~6mm。物料顆粒直徑小于30μm時，氣流通過多孔分布板后極易產(chǎn)生局部溝流。顆粒直徑大于6mm時，需要較高的流化速度，動力消耗及物料磨損隨之增大。流化床干燥機適宜處理的物料四、流化床干燥設備食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備降速干燥階段;粉狀和顆粒物料,應用的適宜含水范圍分別在2%~5%和10％~15％之間。氣流干燥或噴霧干燥得到物料，若仍含有需要經(jīng)過較長時間降速干燥方能去除的結合水分，則更適于采用流化床干燥。適用的干燥階段及物料狀態(tài)四、流化床干燥設備食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備單層圓筒型、多層圓筒型、臥式多室型、振動型、脈沖型、惰性粒子型等。復合型的流化床干燥機，如將振動型與惰性粒子型結合起來構成振動-惰性粒子型的流化床干燥機。流化床干燥機的主要型式四、流化床干燥設備食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備四、流化床干燥設備（一）單層圓筒型流化床干燥機（二）多層沸騰床干燥機（三）臥式多室流化床干燥機（四）其它型式的流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）單層圓筒型流化床干燥機結構如圖9.8所示。工作過程圖9.8單層圓筒流化床干燥器廢氣出至分離器干燥物料出濕料進熱空氣進分布板食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備是流化床干燥機的主要部件之一。作用是支持物料，均勻分配氣體，以創(chuàng)造良好的流化條件。多采用金屬或陶瓷材料制作。各種氣流分布板如圖9.8所示。氣流分布板（一）單層圓筒型流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備作用：使氣流能夠較為均勻地到達分布板，并使得可在較低阻力下達到均勻布氣。氣流預分布器（一）單層圓筒型流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備特點:優(yōu)點：結構簡單,操作方便。缺點：(1)要求床層高,氣流壓降增大。(2)排料較難保證水分含量均一。應用:適用于床層顆粒靜止高度低(300~400mm)、容易干燥、處理量較大且對最終含水量要求不高的產(chǎn)品。（一）單層圓筒型流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（二）多層沸騰床干燥機適用:要求干燥較均勻,或干燥時間較長產(chǎn)品。塔形，內(nèi)設多層孔板，物料由上而下,氣流自而上(總體逆流)。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備``````內(nèi)部旋轉閥溢流管多孔板反轉床板物料上下層轉移方法多種(圖9.11)（二）多層沸騰床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備圖9.12(1)溢流式多層流化床干燥機濕物料顆粒由第一層加入，經(jīng)初步干燥后由溢流管進入下一層，最后從最底層出料。由于顆粒在層與層之間沒有混合，僅在每一層內(nèi)流化時互相混合，且停留時間較長，所以產(chǎn)品能達到很低的含水量且較為均勻，熱量利用率也顯著提高。（二）多層沸騰床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備圖9.12(2)穿流板式流化床干燥機干燥時，物料直接從篩板孔自上而下分散流動，氣體則通過篩孔自下而上流動，在每塊板上形成流化床。結構簡單，生產(chǎn)能力強，但控制操作要求較高。適用物料顆粒的直徑一般在0.8~5mm。為使物料能通過篩板孔流下，篩板孔徑應為物料粒徑的5~30倍，篩板開孔率30％~40％。物料的流動主要依靠自重作用，氣流還能阻止其下落速度過快，故所需氣流速度較低，大多數(shù)情況下，氣體的空塔氣速與流化速度之比為1.2~2。（二）多層沸騰床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備濕料產(chǎn)品熱空氣干燥室多孔分布板帶閥進風支管至粉塵回收裝置橫截面長方形，垂直擋板隔成多室，擋板下有空間可使物料水平向從一室進另一室。每室物料與熱空氣接觸，氣-固總體--錯流。各室中熱空氣可分別控制，前段物料較濕--較多熱空氣，必要時后面可用冷空氣冷卻產(chǎn)品目的：降低床層高度,及壓強降，保證均勻干燥。結構如圖9.13所示。（三）臥式多室流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備特點：結構簡單、制造方便、容易操作、速度快。但熱效率較低，對于多品種小產(chǎn)量物料的適應性較差。應用：各種難以干燥顆粒狀、片狀和熱敏性物料。砂糖、干酪素、葡萄糖酸鈣及固體飲料等。（三）臥式多室流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備(四)其它型式的流化床干燥機傳統(tǒng)流化床干燥機不足代表性新型流化床干燥機：振動流化床干燥機脈沖流化床干燥機惰性粒子流化床干燥機

食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備(四)其它型式的流化床干燥機傳統(tǒng)流化床干燥機不足不能干燥其他狀態(tài)物料。例如，細小結晶體、漿狀、膏漿體。難以對一些黏結性物料均勻干燥。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備1.振動流化床干燥機(圖9.14)(四)其它型式的流化床干燥機平板振動器和氣流作用結合;前后分布料段\沸騰段\分選段。其他部件與普通機相類似。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備1.振動流化床干燥機(圖9.14)(四)其它型式的流化床干燥機適用:過粗或過細顆粒、易黏結、不易流化物料,及有特殊要求的產(chǎn)品物料(如砂糖:求晶形完整、晶體光亮、顆粒大小均勻等)。采用此機型，含水4~6％濕砂糖在沸騰段停留約十幾秒,就可得含水0.02~0.04%經(jīng)過篩選的產(chǎn)品。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備結構如圖9.15所示。工作原理:脈沖進風,使流化床物料床層受脈沖,強化傳熱傳質.2.脈沖流化床干燥機(四)其它型式的流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備閥門開啟時間(一般0.08~0.2s),取決于物料厚度和特性。閥門關閉時應滿足：供入氣體完全通過整個床層時物料完全處于靜止狀態(tài)，以使下次脈沖能在床層中有效傳遞。進風管:5根,圓周向均勻布，按1、3、5、2、4順序輪流開啟，使每次進風點與上次的距離較遠。閥門開閉與進風管(四)其它型式的流化床干燥機2.脈沖流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備優(yōu)點:(與常規(guī)流化床干燥機相比)：(1)能夠流化非球形大顆粒，如直徑為20~30mm、厚度為1.5~3.5mm的蔬菜。(2)粒子間對流混合較充分，無溝流現(xiàn)象，改善了床層結構。(3)壓降較低，節(jié)能效果明顯，高達30％。應用:不易干燥或有特殊要求物料的屬間歇干燥，粒度范圍10μm~0.4mm，床高0.1~0.4m。(四)其它型式的流化床干燥機2.脈沖流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備3.惰性粒子流化床干燥機適用:溶液、懸浮液、黏性漿狀物料技術關鍵:粒子表面對物料的均勻吸附、流化效果和干燥物料及時脫離。結構(原理)如圖9.16.(四)其它型式的流化床干燥機惰性粒子懸浮液熱風至旋風分離器空氣食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備3.

惰性粒子流化床干燥機(四)其它型式的流化床干燥機惰性粒子是這種干燥設備的關鍵要素，在干燥過程中惰性粒子是熱載體，具有干燥表面、碰撞研磨的作用。形狀、大小、分布、密度及其流動性對流態(tài)化質量有較大影響。粒子形狀以球形為佳，這有利于物料在其表面形成均勻的薄膜，減少操作時粒子本身的磨損。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備3.

惰性粒子流化床干燥機特點:除了一般流化床干燥特點外，還有特點：(1)適用于高水分漿狀物料；(2)干燥與粉碎同在一處完成，可減少物料損失。應用物料:膏糊狀料液、雞蛋白、蛋黃、動物血、酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨湯等；但不適于形成堅硬高附著作用膜層物料。(四)其它型式的流化床干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備五、氣流干燥設備原理:利用高速熱氣流并流輸送潮濕粉粒狀或塊粒狀物料,同時其進行干燥。適用性:潮濕狀態(tài)仍能在氣體中自由流動的顆粒物料，例如:面粉、谷物、葡萄糖、食鹽、味精、離子交換樹脂、水楊酸、切成粒狀或小塊狀的馬鈴薯、肉丁及各種粒狀食品等均可用采用氣流干燥法干燥。形式:直管、多級管、脈沖、套管、旋風、環(huán)管式等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備五、氣流干燥設備原理:利用高速熱氣流并流輸送潮濕粉粒狀或塊粒狀物料,同時其進行干燥。適用物料:潮濕狀態(tài)仍能在氣體中自由流動的顆粒物料，粒徑0.5~0.7mm以下;初濕含量不限;終點水含量0.3~0.5％。物料例子:面粉、谷物、葡萄糖、食鹽、味精、離子交換樹脂、水楊酸、切成粒狀或小塊狀的馬鈴薯、肉丁及各種粒狀食品等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備五、氣流干燥設備應用例子:乳品和蛋加工，在噴霧干燥后應用,如還要降低含水量，還可加一流化床干燥機。形式:直管、多級管、脈沖、套管、旋風、環(huán)管式等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備五、氣流干燥設備（一）直管式氣流干燥機（二）其它型式的氣流干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）直管式氣流干燥機目前應用最普遍的一種形式。如圖9.17所示。過程:物料,預熱,底部，被從加熱器送來的熱空氣吹起。氣體與物料--在流動過程中劇烈相對運動----充分接觸傳熱傳質，完成干燥。產(chǎn)品由頂部向下排出，廢氣分離后向上排入大氣。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）直管式氣流干燥機①干燥強度大。由于物料在熱風中呈懸浮狀態(tài)，能最大限度地與熱空氣接觸，且由于氣速較高(一般達20~40m/s)，空氣渦流的高速攪動，使氣-固邊界層的氣膜不斷受沖刷，減小了傳熱和傳質的阻力，容積傳熱系數(shù)可達2300~7000W/m3·K，這比轉筒干燥機大20~30倍。②干燥時間短。對于大多數(shù)的物料只需0.5~2s，最長不超過5s，因為是并流操作，所以特別適宜于熱敏性物料的干燥。優(yōu)點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）直管式氣流干燥機③占地面積小。由于氣流干燥機具有很大的容積傳熱系數(shù)，所以所需的干燥機體積可大為減小，即能實現(xiàn)小設備大生產(chǎn)的目標。④熱效率高。由于干燥機散熱面積小，所以熱損失小，最多不超過5%，因而干燥非結合水時熱效率可達60％左右。干燥結合水時可達20％左右。優(yōu)點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）直管式氣流干燥機⑤無專用的輸送裝置。氣流干燥機的活動部件少，結構簡單，易建造，易維修，成本低。⑥操作連續(xù)穩(wěn)定?？梢砸淮涡酝瓿筛稍铩⒎鬯?、輸送、包裝等工序，整個過程可在密閉條件下進行，減少物料飛揚，防止雜質污染，既改善了產(chǎn)品質量又提高了回收率。⑦適用性廣，可應用于各種粉狀物料，粒徑最大可達100mm，濕含量可達10％~40%。優(yōu)點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備直管式氣流干燥機的缺點①全部產(chǎn)品由氣流帶出，因而分離器的負荷大。②氣速較高，對物料顆粒有一定的磨損，所以不適用于對晶形有一定要求的物料，也不適宜用于需要在臨界濕含量以下干燥的物料以及對管壁黏附性強的物料。③由于氣速大，全系統(tǒng)阻力大，因而動力消耗大。④干燥管較長，一般在10m或10m以上。缺點食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（二）其它型式的氣流干燥機主要是為了降低氣流干燥機的高度，形式：1．多級氣流干燥機2．其它新型氣流干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備降低了干燥管高度，第一段擴張部分還可對物料顆粒分級,小粒隨氣流動，大粒由旁路通過星形加料器進入第二段(可避免沉積在管底轉彎處造成堵塞)。第一級圖9.18兩級氣流干燥機第二級分離固體的擴張室熱空氣進料至旋風分離器加料器兩級氣流干燥機(圖9.18)1．多級氣流干燥機較多用二級或三級機，用于含水量較高物料。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備2．其它新型氣流干燥機除了用多級代替單級外，對氣流干燥進行強化和改進的還有如圖9.19所示的幾種新型方法和設備。①脈沖式氣流干燥機②套管式氣流干燥機③旋風式氣流干燥機④環(huán)形氣流干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備①脈沖式氣流干燥機原有的直管被直徑交替縮小與擴大的脈沖管代替，如圖9.19(1)所示。物料首先進入管徑較小的干燥管內(nèi)，此處氣體以較高的速度流過，使顆粒產(chǎn)生加速運動。當顆粒的加速運動終了時，干燥管直徑突然擴大。由于顆粒運動的慣性，在該段內(nèi)顆粒的速度大于氣流的速度，顆粒在運動過程中因氣流阻力而不斷減速。在減速終了時，干燥管直徑再度突然縮小，顆粒又被加速。管徑重復交替的縮小與擴大，使顆粒的運動速度也在加速和減速之間不斷地變化，沒有等速運動階段，從而強化了傳熱和傳質速率。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備②套管式氣流干燥機這種干燥機的結構如圖9.19(2)所示。氣流干燥管由內(nèi)管和外管組成，物料和氣流同時由內(nèi)管的下部進入。顆粒在管內(nèi)加速運動至終了時，由頂部導入內(nèi)外管間的環(huán)隙內(nèi)，以較小的速度下降并排出。這種形式可以節(jié)約熱量。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備③旋風式氣流干燥機如圖9.19(3)所示，物料與熱空氣一起以切線方向進入干燥機內(nèi)，在內(nèi)管和外管間作螺旋運動。顆粒處于懸浮旋轉運動的狀態(tài)，所產(chǎn)生的離心加速作用使物料在很短的時間內(nèi)(幾秒)達到干燥的目的。特點：體積小，結構簡單，適用于干燥那些允許磨損的熱敏性物料；但不適用于干燥含水量高、黏性大、熔點低、易升華爆炸、易產(chǎn)生靜電效應的物料。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備④環(huán)形氣流干燥機一般的氣流干燥機存在著不宜處理結晶物料及停留時間短的缺點。近年來，國外根據(jù)氣流干燥機內(nèi)混相流動中傳熱、傳質機理，對設備進行了很多改進，出現(xiàn)了形狀復雜的氣流干燥機，如圖9.19(4)所示的環(huán)形管氣流干燥機。將干燥管設計成環(huán)狀(或螺旋狀)的主要目的是延長顆粒在干燥管內(nèi)的停留時間。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備六、噴霧干燥機將液狀物料通過霧化方式干燥成粉體。產(chǎn)品：許多粉狀制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白質水解物粉、微生物發(fā)酵物等。也是流行的微膠囊造粒設備之一。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備六、噴霧干燥機（一）噴霧干燥過程與特點(優(yōu)點、缺點)（二）基本構成與類型（三）霧化器（四）干燥室（五）噴霧干燥裝置系統(tǒng)舉例食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備噴霧干燥原理霧化產(chǎn)生10~100μm霧滴，巨大表面積，與熱空氣(~200℃)接觸，瞬間(0.01~0.04s)發(fā)生強烈熱質交換，使絕大部分水分迅速蒸發(fā)氣化并被干燥介質帶走。包括：霧滴預熱、恒速干燥和降速干燥等三階段，只需10~30s完成干燥過程。水分蒸發(fā)吸收氣化潛熱，液滴表面溫度一般為空氣濕球溫度(~70℃

)。干燥產(chǎn)品(~90℃

)沉降于底部，少量微細粉末隨廢氣進入粉塵回收裝置得以回收。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備噴霧干燥的主要優(yōu)點（1）干燥速度快。（2）產(chǎn)品質量好。松脆空心顆粒產(chǎn)品具有良好的流動性、分散性和溶解性，并能很好地保持食品原有的色、香、味。（3）營養(yǎng)損失少?？焖俑稍锎蟠鬁p少了營養(yǎng)物質的損失，如牛乳粉加工中熱敏性維生素C只損失5％左右。因此，特別適合于易分解、變性的熱敏性食品加工。（4）產(chǎn)品純度高。噴霧干燥是在封閉的干燥室中進行，既保證了衛(wèi)生條件，又避免了粉塵飛揚，從而提高了產(chǎn)品純度。（5）工藝較簡單。料液經(jīng)噴霧干燥后，可直接獲得粉末狀或微細的顆粒狀產(chǎn)品。（6）生產(chǎn)率高。便于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)，操作控制方便，適于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，且操作人員少，勞動強度低。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備噴霧干燥的主要缺點（1）投資大。由于一般干燥室的水分蒸發(fā)強度僅能達到2.5~4.0kg／(m3·h)，故設備體積龐大，且霧化器、粉塵回收以及清洗裝置等較復雜。（2）能耗大，熱效率不高。一般情況下，熱效率為30％~40%，若要提高熱效率，可在不影響產(chǎn)品質量的前提下，盡量提高進風溫度以及利用排風的余熱來預熱進風。另外，因廢氣中濕含量較高，為降低產(chǎn)品中的水分含量，需耗用較多的空氣量，從而增加了鼓風機的電能消耗與粉塵回收裝置的負擔。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備基本構成系統(tǒng)基本構成如圖9.21所示，主要由霧化器、干燥室、粉塵分離器、進風機、空氣加熱器、排風機等構成。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備噴霧干燥機的形式形式較多，大體分類如表9-2所示。不同形式噴霧干燥機的主要區(qū)別在于霧化器、干燥室和加熱介質回收利用程度等方面。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥介質利用情形(圖9.22)食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥室是噴霧干燥機的核心，在此經(jīng)霧化器霧化的料液滴與由進風機吸送來并經(jīng)加熱器加熱的空氣接觸，迅速受熱使水分氣化而成為固體粒子，一部分大的落入器底、另一部分則隨濕熱空氣一道進入粉塵回收裝置分離成濕空氣與粉塵。離開分離器的濕空氣或者由排風機直接排入大氣，或者部分進行余熱回收，以提高干燥機的熱效率。干燥機底和分離器分離得到的干燥產(chǎn)品可以直接出料進行包裝，也可經(jīng)過一個粉體冷卻器進一步冷卻后再出料。干燥室食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（三）霧化器霧化器也稱噴霧器。常見的霧化器形式有三種，即壓力式、離心式和氣流式霧化器。1．壓力式霧化器2.離心式霧化器3．氣流式霧化器（自習）4．三類霧化器比較食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備1．壓力式霧化器實際上是一種噴霧頭，裝在一段直管構成所謂的噴槍。噴霧頭(噴槍)需要與高壓泵(三柱塞泵)配合。工作原理結構形式大型機通常用多支噴槍工作，單個噴頭(產(chǎn)能)有限，。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備壓力式霧化器的工作原理高壓泵使料液獲(7~20MPa)壓力，從噴霧頭噴(0.5~1.5mm)孔小出來，霧化成霧滴。料液霧化分散度影響固素:噴嘴結構、料液流出速度和壓力、料液物理性質(表面張力、黏度、密度等)。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備壓力式霧化器的結構形式有多種，常見的有如圖9.23所示的M型、S型等，M型噴頭的結構如(1)所示，其中噴嘴是易磨件，材料：不銹鋼／1周；耐磨性材料(如紅寶石／1年左右)制成。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備2.離心式霧化器由機械或氣流驅動裝置使噴霧轉盤旋轉。外形及結構食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備離心式霧化的機理離心式霧化的機理是借助高速轉盤產(chǎn)生離心力，將料液高速甩出成薄膜、細絲，并受到腔體空氣的摩擦和撕裂作用而霧化，圖9.25所示為離心霧化的情形。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備轉盤是離心霧化器的關鍵部件，形式有多種，圖9.26所示為一些離心噴霧轉盤的實物。離心霧化器轉盤(圖9.26)食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備3．氣流式霧化器氣流式霧化器是依靠高速氣流工作的霧化器。霧化原理是利用料液在噴嘴出口處與高速運動(一般為200~300m/s)的空氣相遇，由于料液速度小，而氣流速度大，兩者存在相當大速度差，從而液膜被拉成絲狀，然后分裂成細小的霧滴。霧滴大小取決于兩相速度差和料液黏度，相對速度差越大，料液黏度越小，則霧滴越細。料液的分散度取決于氣體的噴射速度、料液和氣體的物理性質、霧化器的幾何尺寸以及氣料流量之比。圖9.27所示為氣流式霧化的實際情形。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備有多種，常見的有二流式、三流式、四流式和旋轉式，其結構如圖9.28所示。3．氣流式霧化器食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備4．三類霧化器比較三類霧化器各有特點(表9-3)。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備4．三類霧化器比較國內(nèi)外食品工業(yè)大規(guī)模生產(chǎn)時都采用壓力噴霧和離心噴霧。目前國內(nèi)以壓力噴霧占多數(shù)，如在乳粉和蛋粉生產(chǎn)中，壓力噴霧占76%，離心噴霧占24%。國外在歐洲以離心噴霧為主，而在美國、新西蘭、澳大利亞、日本等國則以壓力噴霧為主。氣流式由于動力消耗大，適用于小型設備，而在食品工業(yè)中，很少在大規(guī)模生產(chǎn)中應用。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（四）干燥室干燥室結構結構形式(廂式

塔式兩大類)廂式干燥室塔式干燥室熱氣流與霧滴流向食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備結構形式廂式塔式兩大類，每類干燥室由于處理物料、受熱溫度、熱風進入和出料方式等的不同，結構形式又有多種。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥室結構內(nèi)部裝有霧化器、熱風分配器及出料裝置等，并開有進、排氣口、出料口及人孔、視孔、燈孔等。為了節(jié)能和防止(帶有霧滴和粉末的)熱濕空氣在器壁結露，室壁均為保溫層構成，且內(nèi)壁不銹鋼板。振動裝置，安裝在殼體上，盡量避免粉末黏附于器壁，并使黏粉抖落。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備1．廂式干燥室又稱臥式干燥室，用于水平方向的壓力噴霧干燥。兩種型式平底和。前者在處理量不大時，可在干燥結束后由人工打開干燥室側門對器底進行清掃排粉，規(guī)模較大的也可安裝掃粉器。斜底后者底部安裝有一個供出粉用的螺旋輸送器。通常廂式干燥室的后段有凈化尾氣用的布袋過濾器，并將引風機安裝在袋濾器的上方。缺點:重力作用，霧滴在干燥室內(nèi)行程較短，接觸時間也短，且不均一，產(chǎn)品水分含量不均勻；卸料也較困難.食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備2．塔式干燥室常稱為干燥塔，新型噴霧干燥設備幾乎都用塔式結構。上部為圓柱形底部有:錐形底、平底和斜底三種。對于吸濕性較強且有熱塑性的物料，往往會造成干粉黏壁成團的現(xiàn)象，且不易回收，必須具有塔壁冷卻措施。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備三種常用于塔壁冷卻的方法（1）由塔的圓柱體下部切線方向進入冷空氣掃過塔壁。（2）設冷卻用夾套。冷空氣由圓柱體上部夾套進入，并由錐底夾套排出。（3）沿塔內(nèi)壁安裝旋轉空氣清掃器，通冷空氣進行冷卻。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備3．熱氣流與霧滴流向噴霧干燥室內(nèi)熱氣流與霧滴的流動方向，直接關系到產(chǎn)品質量以及粉末回收裝置的負荷等問題。各型噴霧干燥設備中，熱氣流與霧滴的流動方向有并流、逆流及混流三類。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備并流操作如圖9.29(1)、(2)所示并流操作時由于熱空氣與霧滴以相同的方向運動，與干粉接觸時的溫度最低，因而目前在食品工業(yè)中，如乳粉、蛋粉、果汁粉等的生產(chǎn)，大多數(shù)均采用并流操作，其它兩種操作則較少采用。并流式可分為水平、垂直下降和垂直上升式三種。水平并流式和垂直上升并流式僅適用于壓力噴霧。垂直下降并流適用于壓力噴霧圖9.29(1)，也適用于離心噴霧圖9.29(2)，熱風與料液均自干燥室頂部進入，粉末沉降于底部，而廢氣則夾帶粉末從靠近底部的排風管一起排至集粉裝置。這種設計有利于微粒的干燥及制品的卸出，缺點是加重了回收裝置的負擔。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備逆流操作如圖9.29(5)所示熱風自干燥室的底部上升，料液從頂部噴灑而下。在這種操作中，已干制品與高溫氣體相接觸，因而不可能用于熱敏性物料的干燥。由于廢氣由頂部排出，為了減少未干霧滴被廢氣帶走，必須控制氣體速度保持在較低的水平。這樣，對于給定的生產(chǎn)能力，干燥機的直徑就很大。但這種操作由于傳熱、傳質的推動力都較大，所以熱能利用率較高。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備混流操作如圖9.29(3)、(4)所示這種流向的優(yōu)點是綜合了并流和逆流的優(yōu)點，削弱了兩者明顯的弊端，且有攪動作用，所以脫水效率較高。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（五）噴霧干燥裝置系統(tǒng)舉例系統(tǒng)組成：霧化器、干燥室，空氣過濾器、加熱器(直接燃燒加熱或間接加熱)，熱風分配器，風機，產(chǎn)品收集裝置和尾氣分離裝置。流程形式有多種，最常見開放式，國內(nèi)外普遍使用。1．壓力噴霧干燥機系統(tǒng)2．離心噴霧干燥機系統(tǒng)關于冷卻系統(tǒng)。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備1．壓力噴霧干燥機系統(tǒng)圖9.30所示:主要構成:空氣過濾器、進風機、空氣加熱器、熱風分配器、壓力噴霧器、干燥塔、布袋過濾器和排風機等。進風機、空氣加熱器和排風機安排在一個層面。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備工作原理經(jīng)空氣過濾器過濾的潔凈空氣，由進風機吸入送入空氣加熱器加熱至高溫，通過塔頂?shù)臒犸L分配器進入塔體。熱風分配器由呈錐形的均風器和調(diào)風管組成，它可使熱風均勻地呈并流狀以一定速度在噴嘴周圍與霧化濃縮液微粒進行熱質交換。經(jīng)干燥后的粉粒落到塔體下部的圓錐部分，與布袋過濾器下螺旋輸送器送來的細粉混合。不斷由塔下轉鼓閥卸出。塔體下部裝在空氣振蕩器。可定時輪流對敲擊錐體，使積粉松動而沿塔壁滑下。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備布袋過濾器布袋過濾器內(nèi)部分為三組，每組風管與排風機相連，各組可輪流在關斷排風管的同時振動布袋，以振落袋內(nèi)積粉。布袋過濾器下方有一螺旋輸送器，將布袋振動下來的粉末輸送至塔體圓錐部分與塔內(nèi)粉?；旌蠌乃罗D鼓閥排出。通過布袋過濾器回收夾帶粉塵后的廢氣，經(jīng)由排風機排入大氣。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備壓力噴霧器單噴嘴，裝于塔頂。噴嘴的孔徑較大（一般2mm以上），可得較大粉粒。供料泵:三柱塞式高壓泵。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥塔干燥塔體的上部為圓柱形，下部為圓錐形。塔體上下有兩個清掃門用于清掃塔壁積粉。布袋過濾器緊靠在干燥室旁邊。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備2．離心噴霧干燥機系統(tǒng)并流式如圖9.31。組成原理與壓力式基本相同。與壓力式區(qū)別食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備離心式與壓力式噴霧干燥機的區(qū)別最大區(qū)別：霧化器不同，霧化能量來自離心噴霧頭的離心力，不需要高壓泵。其他區(qū)別：熱風分配器為蝸旋狀；塔圓柱體部分徑高比較大（霧炬化半徑大）；布袋可裝在塔內(nèi)，分兩組，可輪流工作。布袋落下細粉直接進入干燥室錐體。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備關于冷卻系統(tǒng)干燥室:出粉溫度較高（約90），需要冷卻。普通冷卻：涼粉室靜置。先進系統(tǒng)：流化床技術，干燥塔出來粉在流化床再干燥，然后流態(tài)化冷卻。尾氣凈化在流化床之后食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第二節(jié)

傳導型干燥設備熱能:主要靠導熱提供，要求物料與加熱面緊密接觸。適用:溶液、懸浮液和膏糊狀固-液混合物。主要優(yōu)點：熱能利用經(jīng)濟，不需大量熱空氣，熱效率遠高于熱風干燥機；可真空，特別適用于易氧化食品。分類：連續(xù)式和間歇式；常壓和真空。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第二節(jié)

傳導型干燥設備一、滾筒干燥機二、真空干燥箱三、帶式真空干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備一、滾筒干燥機結構構成主體：水平轉動內(nèi)部通過熱載體的中空金屬圓筒。加料機構:浸沒式、灑濺式。卸料機構:鏟刀、

出料螺旋等分類：單滾筒\雙滾筒式（均可有常壓和真空兩種形式）。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備浸沒式加料,膜厚0.1~1.0mm。滾筒回轉3/4~7/8轉，完成干燥，由刮刀刮下，由螺旋輸送器送走。滾筒轉速，一般2~8r/min。取決筒大小及物料性質等.干燥產(chǎn)生水汽:被殼內(nèi)流過滾筒面的空氣帶走，流動方向與滾筒的旋轉方向相反。123456（1）單滾筒式單滾筒干燥機一、滾筒干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備采用的是由上面加入濕物料的方法，干物料層的厚度可用調(diào)節(jié)兩滾筒間隙的方法來控制。加料口出氣口刮刀滾筒（2）雙滾筒式雙滾筒干燥機一、滾筒干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備將滾筒密閉在真空室內(nèi)，便可成為真空滾筒干燥機-------圖9.33所示。真空滾筒干燥機的進料、卸料刮刀等的調(diào)節(jié)必須在真空干燥室外部來操縱，所以成本較高，一般只用于極熱敏物料。真空滾筒干燥機一、滾筒干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備二、真空干燥箱主體一真空密封干燥室，間歇式，適用于固體或熱敏性、氧敏性液體食品物料。這種干燥機中，初期干燥速度很快，但當物料脫水收縮后，則由于物料與干燥盤的接觸逐漸變差，傳熱速率也逐漸下降。操作過程中，加熱面溫度需要嚴格控制，以免與干燥盤接觸的物料局部過熱。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備如圖9.34所示，室內(nèi)裝有通加熱劑的加熱管、加熱板、夾套或蛇管等，其間壁則形成盤架。被干燥的物料均勻地散放于由鋼板或鋁板制成的活動托盤中，托盤置于盤架上。干燥過程產(chǎn)生的水蒸氣由連接管導入混合冷凝器。結構二、真空干燥箱食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備殼體形狀（圖9.35)可方形，也可圓筒形。二、真空干燥箱食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備三、帶式真空干燥機連續(xù)式真空干燥設備，主要用于液狀與漿狀物料干燥室一般為臥式圓筒，內(nèi)裝鋼帶式輸送機械。有單層和多層帶式兩種形式。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備輻射元件加熱滾筒接真空系統(tǒng)冷卻滾筒出料閉風裝置進料閉風裝置單層帶式真空干燥機(圖9.36)三、帶式真空干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備多層帶式真空干燥機(圖9.37)三、帶式真空干燥機蒸汽加熱區(qū)熱水加熱區(qū)熱水加熱區(qū)冷卻區(qū)冷凝真空系統(tǒng)料液干燥產(chǎn)品蒸汽進冷凝水出熱水進熱水進冷卻水進熱水出熱水出冷卻水出食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備干燥時間短，約5~25min，能形成多孔狀制品，干燥過程中能避免混入異物，防止污染，可以直接干燥高濃度、高黏度的物料，并可簡化工序，節(jié)約熱量。特點三、帶式真空干燥機食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備第三節(jié) 冷凍干燥機冷凍干燥過程冷凍干燥設備分類一、冷凍干燥設備的系統(tǒng)構成二、常見冷凍干燥裝置食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備冷凍干燥設備分類按操作方式:間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式。按干燥室內(nèi)凍結條件:能預凍和不能預凍式。按生產(chǎn)量:實驗型,生產(chǎn)用等。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備冷凍干燥過程濕物料凍結后在真空下完成脫水過程。冷凍狀態(tài)物料進行干燥---水分升華過程，因此，又稱為冷凍升華干燥。水分升華只能在一定真空度下發(fā)生，需要借助于(利用低溫冷卻使水汽結霜的)冷阱，以保證在水分不斷升華條件下使真空系統(tǒng)的負荷降低和工作正常。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備一、冷凍干燥設備的系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成:如圖9.38所示。（一）預冷凍系統(tǒng)（二）供熱系統(tǒng)（三）低溫冷凝器（冷阱）食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（一）預冷凍系統(tǒng)方法:各種食品凍結方法。最常見設備:鼓風式和接觸式冷凍設備。鼓風式:一般在主機外完成，可以提高主機的效率。接觸式:常在凍干燥室物料擱板上進行。真空噴霧凍結法:液態(tài)物料連續(xù)進料預凍,隨后升華干燥。完全連續(xù)式冷凍干燥機。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（二）供熱系統(tǒng)作用:提供(1)升華熱,(2)低溫冷凝器化霜熱方式:傳導

輻射

微波(控制復雜,未見有工業(yè)化)。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備圖9.39所示為利用壓縮機的排氣作為擱板加熱熱源的凍干系統(tǒng)，壓縮機在熱泵運行方式和制冷運行方式間切換，可節(jié)省能耗。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備傳導加熱法方式:熱量通過料盤傳導。型式:直接加熱間接(載熱劑循環(huán))加熱。熱源:電、煤氣、石油氣、天然氣和煤等。載熱體：水、蒸汽、礦物油、乙二醇、三氯乙烯等。用壓縮機排氣加熱的凍干系統(tǒng)食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備作用提供升華所需的熱量。供給升華熱時，要保證傳熱速率既能使凍結層表面達到盡可能高的蒸汽壓，又不致使凍結層融化，所以應根據(jù)傳熱速率決定熱源溫度。提供低溫凝結器(冷阱)融化積霜所需的熔解熱。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備輻射加熱輻射加熱板凍結物料傳導輻射兩種方式食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備微波加熱微波加熱屬于內(nèi)部加熱，可使任何形狀物料的內(nèi)、外均一地將接受到的微波能轉化為熱能，從而使里外同時升溫。這種加熱方式對于不規(guī)則食品的凍干有很多好處。但由于微波加熱系統(tǒng)的復雜性，到目前為止，尚未出現(xiàn)實用的微波加熱方式的工業(yè)化凍干設備。食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備（三）低溫冷凝器（冷阱）作用(低溫條件下除水,降低真空泵負荷)標準冷阱系統(tǒng)真空室冷阱真空泵直接抽氣系統(tǒng):蒸汽噴射泵真空系統(tǒng)。冷阱在系統(tǒng)中的位置及特點冷阱的本質與形式冷阱的除霜食品工廠機械與設備——第九章干燥機械與設備標準冷阱系