干燥机械与设备

1、食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章第九章 干燥机械与设备干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备第九章 干燥机械与设备l 干燥在食品工业中的地位干燥在食品工业中的地位l 干燥操作与设备干燥操作与设备l 干燥机械设备种类干燥机械设备种类第一节第一节 对流型干燥设备对流型干燥设备第二节第二节 传导型干燥设备传导型干燥设备第三节第三节 冷冻干燥机冷冻干燥机 l 本章小结本章小结 思考题思考题 自测题自测题食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l自测题一、一、判断题判断题二、二、填充题填充题三、三、选择题选择题四、四、对应题对应题食品工厂机械与设备第九章

2、干燥机械与设备四、对应题四、对应题1请找出以下干燥机与辅助装置之间的对应请找出以下干燥机与辅助装置之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。项括号中。( )1.喷雾干燥机喷雾干燥机A.水环式真空泵水环式真空泵( )2.滚筒干燥机滚筒干燥机B.冷阱冷阱( )3.流化床干燥机流化床干燥机C.离心转盘离心转盘( )4.冷冻干燥机冷冻干燥机D.铲刀铲刀( )5.真空干燥机真空干燥机 E.一定压头的鼓风机一定压头的鼓风机食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备四、对应题四、对应题2请找出以下干燥机与适用性之间的对应关请找出以下干燥机与适用性之间的对应关系

3、，并将第二列的字母填入第一列对应项系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。括号中。( )1.喷雾干燥机喷雾干燥机A.高比价食品高比价食品( )2.网带式干燥机网带式干燥机B.固体饮料固体饮料( )3.流化床干燥机流化床干燥机C.脱水蔬菜脱水蔬菜( )4.冷冻干燥机冷冻干燥机D.乳粉乳粉( )5.滚筒式干燥机滚筒式干燥机 E.预糊化淀粉预糊化淀粉食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备三、选择题三、选择题 生产干淀粉可采用生产干淀粉可采用_式干燥机。式干燥机。A. 滚筒滚筒 B.喷雾喷雾 C. 气流气流 D. A和和C 生产乳粉不可采用生产乳粉不可采用_式干燥机。式干燥机。A. 滚筒滚筒 B

4、. 喷雾喷雾 C. 网带网带 D. 气流气流 _式干燥机可用于生产脱水蔬菜。式干燥机可用于生产脱水蔬菜。A. 滚筒滚筒 B.喷雾喷雾 C.网带网带 D. 气流气流 一般食品用喷雾干燥设备是一般食品用喷雾干燥设备是_的。的。A. 封闭式封闭式 B.半封闭半封闭 C.开放开放 D. 无菌无菌食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备三、选择题三、选择题_喷雾干燥设备必须配备压缩空气。喷雾干燥设备必须配备压缩空气。A. 气流式气流式 B.机械离心式机械离心式 C. 气动离心式气动离心式 D.A和和C 食品工业喷雾干燥系统常采用食品工业喷雾干燥系统常采用_流方式。流方式。A. 并并 B. 逆逆 C. 混

5、混 D. 错错_干燥设备必须配备粉尘回收系统。干燥设备必须配备粉尘回收系统。A. 喷雾喷雾 B. 流化床流化床 C. 气流气流 D. A、B和和C滚筒式干燥器一般不用滚筒式干燥器一般不用_对滚筒加热。对滚筒加热。A. 蒸汽蒸汽 B. 过热蒸汽过热蒸汽 C. 热空气热空气 D.过热水过热水食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备三、选择题三、选择题为了使湿料在流化床干燥中获得良好的分散性，可以为了使湿料在流化床干燥中获得良好的分散性，可以 。A. 采用机械搅拌采用机械搅拌 B. 脉冲进气脉冲进气 C. A和和B D.提高空气流量提高空气流量大批量片状物料可用大批量片状物料可用 干燥器进行干燥。干

6、燥器进行干燥。A. 洞道式洞道式 B. 网带式网带式 C. 气流气流 D.A和和B下列流化床干燥器中，下列流化床干燥器中， 流化床干燥器的热效率最低。流化床干燥器的热效率最低。A. 单层式单层式 B. 溢流多层式溢流多层式 C. 穿流多层式穿流多层式 D.卧式多室式卧式多室式下列物料中，下列物料中， 不宜用带惰性粒子的流化床干燥器进行不宜用带惰性粒子的流化床干燥器进行干燥。干燥。A. 蛋白质水解物蛋白质水解物 B. 酵母酵母 C. 动物血液动物血液 D.蛋黄蛋黄食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备三、选择题三、选择题气流干燥器的干燥管一般在气流干燥器的干燥管一般在 m或以上。或以上。A.

7、5 B. 7 C. 8 D.10直管气流干燥器的干燥管一般在直管气流干燥器的干燥管一般在 m或以上。或以上。A. 5 B. 7 C. 8 D.10冷冻干燥系统中的加热系统用于冷冻干燥系统中的加热系统用于 。A. 提供升华热提供升华热 B.提供熔解热提供熔解热 C.A和和D D.提供冷阱化霜热提供冷阱化霜热冷冻干燥系统中需要低温的场所有冷冻干燥系统中需要低温的场所有 。A. 真空泵冷却真空泵冷却 B.物料冻结物料冻结 C.冷阱冷阱 D. B和和C食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备二、填充题二、填充题 压力式压力式_设备，其雾化系统一般由设备，其雾化系统一般由_、_、_等构成，干燥室的形式可

8、以有等构成，干燥室的形式可以有_和和_两两种形式种形式, 其中其中_者又可以分为者又可以分为_和和_两种形式两种形式. 其尾其尾气中的粉尘一般可以选用气中的粉尘一般可以选用_、_和和_加以回收加以回收; 三者中，以三者中，以_的回收效果最差的回收效果最差,其回收效率一般不超过其回收效率一般不超过_% 。所以经常在其后面串联安装所以经常在其后面串联安装_或或_。 _式喷雾干燥机的式喷雾干燥机的_通常是一个高速旋转的转盘，通常是一个高速旋转的转盘，可以由可以由_或或_两种方式驱动，两种方式驱动， 其干燥室只能是其干燥室只能是_式。式。 有三类干燥设备需要采用粉尘回收装置，它们是有三类干燥设备需要采

9、用粉尘回收装置，它们是 、 和和 。 食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备二、填充题二、填充题进入进入 雾化器系统的雾化器系统的 在高速离心盘作用下，受在高速离心盘作用下，受 作用而作作用而作 向运动，当通过向运动，当通过 的沟槽或孔口时，受到的沟槽或孔口时，受到 作用而分散成雾状。作用而分散成雾状。 各种干燥设备均有各自的水分排除装置，喷雾干燥器通过各种干燥设备均有各自的水分排除装置，喷雾干燥器通过 排除；排除；真空干燥器通过真空干燥器通过 排除；冷冻干燥机通过排除；冷冻干燥机通过 排除。排除。滚筒式干燥机属于滚筒式干燥机属于 干燥机，按滚筒数量，可以分为干燥机，按滚筒数量，可以分为 和

10、和 两种；两种；按环境条件可以分为按环境条件可以分为 和和 干燥机两种。干燥机两种。冷冻干燥机，一般由冷冻干燥机，一般由 、 、 、 、 、 等部等部分构成。按操作的连续性，可以分为分构成。按操作的连续性，可以分为 、 和和 三种形式。三种形式。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备一、判断题一、判断题冷冻真空干燥系统的冷阱装在干燥室外的最大好处是可以连续除霜。冷冻真空干燥系统的冷阱装在干燥室外的最大好处是可以连续除霜。真空干燥箱适用于固体或热敏性液体食品物料的干燥。真空干燥箱适用于固体或热敏性液体食品物料的干燥。带式真空干燥机主要用于液状与浆状物料的干燥。带式真空干燥机主要用于液状与浆状物

11、料的干燥。流化床干燥器与喷雾干燥器相比流化床干燥器与喷雾干燥器相比, 不需要粉尘回收装置。不需要粉尘回收装置。 离心喷雾式干燥室的直径离心喷雾式干燥室的直径/高度比值较大，所以不易在壁上产生焦粉高度比值较大，所以不易在壁上产生焦粉结垢。结垢。 食品工业用的喷雾干燥机大多为开放式。食品工业用的喷雾干燥机大多为开放式。气流式干燥器适用于干燥湿粉物料。气流式干燥器适用于干燥湿粉物料。所有喷雾干燥机中，只有气流干燥雾化器才需要压缩空气。所有喷雾干燥机中，只有气流干燥雾化器才需要压缩空气。布袋过滤器可以装在干燥塔（箱）内。布袋过滤器可以装在干燥塔（箱）内。以热空气为干燥介质的喷雾干燥机，一般需空气过滤器

12、净化空气。以热空气为干燥介质的喷雾干燥机，一般需空气过滤器净化空气。压力喷雾用的雾化压力范围在压力喷雾用的雾化压力范围在0.22MPa。离心喷雾干燥机处理量调节范围较压力式的小。离心喷雾干燥机处理量调节范围较压力式的小。压力式喷雾干燥机一般不易出现结壁现象。压力式喷雾干燥机一般不易出现结壁现象。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l干燥在食品工业中的地位干燥在食品工业中有着很重要的地位。干燥可干燥在食品工业中有着很重要的地位。干燥可以起到减小食品体积和重量从而降低贮运成本、提以起到减小食品体积和重量从而降低贮运成本、提高食品保藏稳定性，以及改善和提高食品风味和食高食品保藏稳定性，以及改善和

13、提高食品风味和食用方便性等作用。从液态到固态的各种食品物料均用方便性等作用。从液态到固态的各种食品物料均可以干燥成适当的干制品。例如，牛乳、蛋液、豆可以干燥成适当的干制品。例如，牛乳、蛋液、豆乳通过喷雾干燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬乳通过喷雾干燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬菜水果通过热风干燥可以得到脱水蔬菜和水果。菜水果通过热风干燥可以得到脱水蔬菜和水果。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l干燥操作与设备n 干燥是同时发生传热和传质的单元操作。干燥是同时发生传热和传质的单元操作。n 完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成的系统，但往往称

14、为干燥机或干燥器。例如，喷的系统，但往往称为干燥机或干燥器。例如，喷雾干燥系统称为喷雾干燥机或喷雾干燥器，冷冻雾干燥系统称为喷雾干燥机或喷雾干燥器，冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l干燥机械设备的分类n 由于食品物料种类各异，要求得到的干燥制成品要求也不同，使得食由于食品物料种类各异，要求得到的干燥制成品要求也不同，使得食品干燥机械设备种类繁多。可以从不同侧面对干燥设备进行分类。品干燥机械设备种类繁多。可以从不同侧面对干燥设备进行分类。n 根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式

15、、根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式、传导式和辐射式。见传导式和辐射式。见表表9-1。但需指出，这种分类是相对的。例如，。但需指出，这种分类是相对的。例如，真空干燥机和冷冻干燥机多采用接触传导方式提供干燥热量，但也可真空干燥机和冷冻干燥机多采用接触传导方式提供干燥热量，但也可以采用微波方式供热。以采用微波方式供热。n 远红外和微波干燥机在本质上分别是远红外和微波加热器，它们已经远红外和微波干燥机在本质上分别是远红外和微波加热器，它们已经在本书第五章介绍，这里不再介绍。在本书第五章介绍，这里不再介绍。n 按操作压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分按操作

16、压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分为连续式干燥机和间歇式干燥机。为连续式干燥机和间歇式干燥机。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备第一节 对流型干燥设备一、一、厢式干燥器厢式干燥器二、二、洞道式干燥机洞道式干燥机三、三、网带式干燥设备网带式干燥设备四、四、流化床干燥设备流化床干燥设备五、五、气流干燥设备气流干燥设备六、六、喷雾干燥机喷雾干燥机l这是一类以对流方式对食品干燥的设备。l干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使食品升温脱水，并将食品脱除的水分带出干燥室外。自身状态从高温低湿变为低温高湿。l主要设备型式：厢式干燥器、洞道式

17、干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流式干燥机和喷雾干燥机等。l按物流气流接触方式：并流、逆流、混流和横流式干燥器等。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备一、厢式干燥器l 厢式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称厢式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称为烘箱，大型的称为烘房。为烘箱，大型的称为烘房。l 典型厢式干燥器典型厢式干燥器n横流式横流式n中间加热式中间加热式n穿流式穿流式l 厢式干燥器特点厢式干燥器特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l如图如图9.1（1）所示的横流式中，热空气在物料上）所示的横流式中，热空气在物料上方掠过，与物料进行湿交换和热交换。方掠过，与物料进行

18、湿交换和热交换。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l 若框架层数较多，可分成若干组，空气每流经一组料盘若框架层数较多，可分成若干组，空气每流经一组料盘之后，就流过加热器再次提高温度，如图之后，就流过加热器再次提高温度，如图9.1（2）所示，）所示，即为具有中间加热装置的横流式干燥器。即为具有中间加热装置的横流式干燥器。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l 穿流式如图穿流式如图9.1（3）所示）所示, 粒状、纤维状等物料在框架粒状、纤维状等物料在框架的网板上铺成一薄层，空气以的网板上铺成一薄层，空气以0.31.2m/s的速度垂直流的速度垂直流过物料层，可获得较大的干燥速率。过物料层，

19、可获得较大的干燥速率。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l厢式干燥器特点n优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。如水果、蔬菜、香料等。n缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济(每每汽化汽化1kg水分，约需水分，约需2.5kg以上的蒸汽以上的蒸汽)。食品工厂机械与设备第九章

20、 干燥机械与设备n结构如图结构如图9.1所示。所示。n为减少热损失，厢式干燥器的四壁用绝热材料构成。为减少热损失，厢式干燥器的四壁用绝热材料构成。n厢内有多层框架，物料盘置于其上，也可将物料放在框架小车上推入厢内，故又称厢内有多层框架，物料盘置于其上，也可将物料放在框架小车上推入厢内，故又称为盘架式干燥器。为盘架式干燥器。n厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法可采用蒸汽、煤气或厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法可采用蒸汽、煤气或电加热。电加热。n干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气混合，并驱使混合气流循环流过加热干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气

21、混合，并驱使混合气流循环流过加热器，再流经物料。空气流过物料的方式有横流和穿流两种。器，再流经物料。空气流过物料的方式有横流和穿流两种。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备二、洞道式干燥机l有一段长度为有一段长度为2040m的洞道。的洞道。l结构结构l料盘料盘-小车及进出小车及进出l干燥介质空气干燥介质空气l物料与空气流向物料与空气流向l洞道干燥机特点洞道干燥机特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l料盘-小车及进出n湿物料在料盘中散布成均匀料层。料盘堆放在小车上，湿物料在料盘中散布成均匀料层。料盘堆放在小车上，料盘与料盘之间留有间隙供热风通过。料盘与料盘之间留有间隙供热风通过。n洞

22、道式干燥机的进料和卸料为半连续式，即当一车湿料洞道式干燥机的进料和卸料为半连续式，即当一车湿料从洞道的一端进入时，从另一端同时卸出另一车干料。从洞道的一端进入时，从另一端同时卸出另一车干料。n洞道中的轨道通常带有洞道中的轨道通常带有1/200的斜度，可以由人工或绞车的斜度，可以由人工或绞车等机械装置来操纵小车的移动。等机械装置来操纵小车的移动。n洞道的门只有在进、卸料时才开启，其余时间都是密闭洞道的门只有在进、卸料时才开启，其余时间都是密闭的。的。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l干燥介质空气空气由风机推动流经预热器，然后空气由风机推动流经预热器，然后依次在各小车的料盘之间掠过，同时伴

23、依次在各小车的料盘之间掠过，同时伴随轻微的穿流现象。空气的流速为随轻微的穿流现象。空气的流速为2.56.0m/s，不小于，不小于1.0m/s。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l物料与热风流向n热风可沿物流纵向流动，分为并流、热风可沿物流纵向流动，分为并流、逆流和逆流和混流混流三种。三种。n热风也与物流呈横向热风也与物流呈横向食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l混流方式n混流综合了并流、逆流的优点，在整个干混流综合了并流、逆流的优点，在整个干燥周期的不同阶段可以更灵活地控制干燥燥周期的不同阶段可以更灵活地控制干燥条件。条件。n通常将洞道分成两段，第一段为并流，干通常将洞道分成两段，

24、第一段为并流，干燥速率大，对应于物料的第一干燥阶段；燥速率大，对应于物料的第一干燥阶段；第二阶段为逆流，可满足物料的最终干燥第二阶段为逆流，可满足物料的最终干燥要求，对应于物料的第二干燥阶段。因为要求，对应于物料的第二干燥阶段。因为第二阶段的干燥时间较长，一般洞道的第第二阶段的干燥时间较长，一般洞道的第二段也比第一段长。二段也比第一段长。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l洞道干燥机特点n 优点：优点：具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度的温度-湿度湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实速度条件的气流之下，因此特别适用于实

25、验工作；验工作；料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。分含量更均匀。n 缺点：缺点：结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置；结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置；压力损失大，能量消耗多。压力损失大，能量消耗多。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备n 如图如图9.3所示，干燥机的每一段由活动隔板分隔，在料车进出所示，干燥机的每一段由活动隔板分隔，在料车进出时，隔板打开，而在干燥时则将洞道切断成为纵向通路，靠时，隔板打开，而在干燥时则将洞道切断成为纵向通路，靠换向装置构成总体上曲折的气流通

26、道。加热器设在马蹄形的换向装置构成总体上曲折的气流通道。加热器设在马蹄形的换向处，可以独立控制该段气流的温度。换向处，可以独立控制该段气流的温度。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备三、网带式干燥设备l 网带式干燥机简介网带式干燥机简介l 网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、颗粒、棒状、滤饼类等。物料形状可有片状、条状、颗粒、棒状、滤饼类等。l 带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同的类型。的类型。（一

27、）（一）单段带式干燥机单段带式干燥机（二）（二）多段带式干燥机多段带式干燥机（三）（三）多层带式干燥机多层带式干燥机食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l网带式干燥机简介n 网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动通过隧道过程中与热风接触而干燥的设备。通过隧道过程中与热风接触而干燥的设备。n 网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机和卸料机等组成。和卸料机等组成。n 沿输送网方向，可分成若干相对独立的单元段，每个单元沿输送网方向，可分成若干相对独立的单元段，每个单元段包括

28、循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。每段内干燥介质的温度、湿度和循系统和尾气排出系统。每段内干燥介质的温度、湿度和循环量等操作参数可以独立控制，使物料干燥过程达到最优环量等操作参数可以独立控制，使物料干燥过程达到最优化。化。n 输送带为不锈钢丝网或多孔板不锈钢链带，转速可调。输送带为不锈钢丝网或多孔板不锈钢链带，转速可调。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（一）单段带式干燥机l典型结构举例典型结构举例l工作过程工作过程l特点特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l工作过程 物料在干燥器内均匀运动前移的网带

29、上，物料在干燥器内均匀运动前移的网带上，气流经加热器加热，由循环风机进入热风分气流经加热器加热，由循环风机进入热风分配器，成喷射状吹向网带上的物料，与物料配器，成喷射状吹向网带上的物料，与物料接触，进行传热传质。大部分气体循环，一接触，进行传热传质。大部分气体循环，一部分温度低，含湿量较大的气体作为废气由部分温度低，含湿量较大的气体作为废气由排湿风机排出。排湿风机排出。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l单层单段式网带式干燥机特点n优点优点：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时间可任意调节。物料无剧烈运动，不易破碎。每个单元可间可任意调节

30、。物料无剧烈运动，不易破碎。每个单元可利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起干燥、杀菌，一机多用。干燥、杀菌，一机多用。n缺点缺点：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设备的单位地面积生产能力上看不很经济，另外设备的进出备的单位地面积生产能力上看不很经济，另外设备的进出料口密封不严，易产生漏气现象。料口密封不严，易产生漏气现象。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备n 全机分成两个干燥区和一个冷却区。每个干燥区段由空气加热器、全机分成两个干燥区和一个冷却区。每个干燥区段由空气加热器、

31、循环风机、热风分布器及隔离板等组成加热风循环。循环风机、热风分布器及隔离板等组成加热风循环。n 第一干燥区的空气自下而上经加热热器穿过物料层，第二干燥区第一干燥区的空气自下而上经加热热器穿过物料层，第二干燥区的空气自上而下经加器穿过物料层。最后一个是冷却区，没有空的空气自上而下经加器穿过物料层。最后一个是冷却区，没有空气加热器。气加热器。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（二）多段带式干燥机l亦称复合型带式干燥机，是用多条循环输亦称复合型带式干燥机，是用多条循环输送带送带(多至多至4条条)串联组成物料输送系统的带串联组成物料输送系统的带式干燥机。式干燥机。l两段式带式干燥机举例两段式带式

32、干燥机举例(图图9.5)l特点特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l特点n优点优点：物料在带间转移时得以松动、翻转，物料的蒸：物料在带间转移时得以松动、翻转，物料的蒸发面积增大，改善了透气性和干燥均匀性。不同输送带发面积增大，改善了透气性和干燥均匀性。不同输送带的速度可独立控制，且多个干燥区的热风流量及温度和湿的速度可独立控制，且多个干燥区的热风流量及温度和湿度均可单独控制，便于优化物料干燥工艺。度均可单独控制，便于优化物料干燥工艺。n缺点缺点: 占地面积较大。占地面积较大。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l整个干燥机也分成两个干燥区和一个吹风冷却区，第一干燥整个干燥机也分成两

33、个干燥区和一个吹风冷却区，第一干燥区又分成前、后两个温区，物料经第一、二区干燥后，从第一输送区又分成前、后两个温区，物料经第一、二区干燥后，从第一输送带的末端自动落入第二个输送带的首端，其间物料受到拨料器的作带的末端自动落入第二个输送带的首端，其间物料受到拨料器的作用而翻动，然后通过冷却区，最后由终端卸出产品。用而翻动，然后通过冷却区，最后由终端卸出产品。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备n 如图如图9.6所示。工作时湿物料从进料口进至输送带上，随输送带所示。工作时湿物料从进料口进至输送带上，随输送带运动至末端，通过翻板落至下一输送带移动送料，依次自上而下，运动至末端，通过翻板落至下一输

34、送带移动送料，依次自上而下，最后由卸料口排出。外界空气经风机和加热器形成热风，通过分最后由卸料口排出。外界空气经风机和加热器形成热风，通过分层进风柜调节风量送入干燥室，使物料干燥。排出的废气可对物层进风柜调节风量送入干燥室，使物料干燥。排出的废气可对物料进行预热。料进行预热。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（三）多层带式干燥机l基本构成部件与单层式的类似。输送带为多层基本构成部件与单层式的类似。输送带为多层(输送带层数可达输送带层数可达15层，层，但以但以35层最为常用层最为常用)，上下相叠架设在上下相通的干燥室内。，上下相叠架设在上下相通的干燥室内。l层间有隔板控制干燥介质定向流动，

35、使物料干燥均匀。各输送带的速层间有隔板控制干燥介质定向流动，使物料干燥均匀。各输送带的速度独立可调，一般最后一层或几层的速度较低而料层较厚，这样可使大度独立可调，一般最后一层或几层的速度较低而料层较厚，这样可使大部分干燥介质与不同干燥阶段的物料得到合理的接触分配。从而提高总部分干燥介质与不同干燥阶段的物料得到合理的接触分配。从而提高总的干燥速率。的干燥速率。l三层带式干燥机三层带式干燥机l多层带式干燥机结构简单，常用于干燥速度低、干燥时间长的场合，多层带式干燥机结构简单，常用于干燥速度低、干燥时间长的场合，广泛用于谷物类的干燥，由于操作中多次翻料，因此不适于黏性物料及广泛用于谷物类的干燥，由于

36、操作中多次翻料，因此不适于黏性物料及易碎物料的干燥。易碎物料的干燥。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备四、流化床干燥设备l 流化床干燥机中物料呈沸腾状态干燥，又称沸腾床干燥机。流化床干燥机中物料呈沸腾状态干燥，又称沸腾床干燥机。l 典型流化床干燥系统典型流化床干燥系统l 流化床干燥机特点流化床干燥机特点l 流化床干燥机适宜处理的物料流化床干燥机适宜处理的物料l 流化床干燥适用的干燥阶段流化床干燥适用的干燥阶段l 流化床干燥机的主要型式流化床干燥机的主要型式（一）（一）单层圆筒型流化床干燥机单层圆筒型流化床干燥机（二）（二）多层沸腾床干燥机多层沸腾床干燥机（三）（三）卧式多室流化床干燥机卧

37、式多室流化床干燥机（四）（四）其它型式的流化床干燥机其它型式的流化床干燥机 食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备(四)其它型式的流化床干燥机 l 传统流化床干燥机不足之处传统流化床干燥机不足之处l 因此，人们基于流态化干燥原理，研制开发了特因此，人们基于流态化干燥原理，研制开发了特殊型式的流化床干燥，具有代表性的有：殊型式的流化床干燥，具有代表性的有：振动流化床干燥机振动流化床干燥机脉冲流化床干燥机脉冲流化床干燥机惰性粒子流化床干燥机惰性粒子流化床干燥机 食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l传统流化床干燥机不足之处传统流化床干燥机虽然具有传热强度高，传统流化床干燥机虽然具有传热强度高

38、，干燥速率快等优点，但并非适用于所有状态干燥速率快等优点，但并非适用于所有状态的物料。例如，对于细小结晶体、浆状、膏的物料。例如，对于细小结晶体、浆状、膏浆体就不能用普通的流化床干燥机干燥。另浆体就不能用普通的流化床干燥机干燥。另外，对于具有一定黏结性的物料，利用普通外，对于具有一定黏结性的物料，利用普通流化床也较难得到均匀的干燥效果。流化床也较难得到均匀的干燥效果。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备3. 惰性粒子流化床干燥机粒子流化床干燥机l 惰性粒子流化干燥是流态化干燥的特殊形式，适惰性粒子流化干燥是流态化干燥的特殊形式，适用于溶液、悬浮液、黏性浆状物料等液相物料的用于溶液、悬浮液、

39、黏性浆状物料等液相物料的干燥，其技术关键是粒子表面对物料的均匀吸附、干燥，其技术关键是粒子表面对物料的均匀吸附、流化效果和干燥物料的及时脱离。流化效果和干燥物料的及时脱离。l 图图9. 16惰性粒子的流化床干燥机惰性粒子的流化床干燥机l 惰性粒子流化床干燥设备特点惰性粒子流化床干燥设备特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l惰性粒子n 惰性粒子是这种干燥设备的关键要素，在干燥过程中惰惰性粒子是这种干燥设备的关键要素，在干燥过程中惰性粒子是热载体，具有干燥表面、碰撞研磨的作用。性粒子是热载体，具有干燥表面、碰撞研磨的作用。n 惰性粒子的形状、大小、分布、密度及其流动性对流态惰性粒子的形状、

40、大小、分布、密度及其流动性对流态化质量有较大影响。粒子形状以球形为佳，这有利于物料在化质量有较大影响。粒子形状以球形为佳，这有利于物料在其表面形成均匀的薄膜，减少操作时粒子本身的磨损。其表面形成均匀的薄膜，减少操作时粒子本身的磨损。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l惰性粒子流化床干燥设备特点n 除了具有一般流化床干燥的特点（热效率高、热容系数高、除了具有一般流化床干燥的特点（热效率高、热容系数高、干燥速率大、操作简便）以外，还表现在：干燥速率大、操作简便）以外，还表现在：(1)适用于高适用于高水分的浆状物料；水分的浆状物料；(2)干燥与粉碎同在一处完成，可减少干燥与粉碎同在一处完成，可

41、减少物料损失。物料损失。n 这种干燥机可干燥膏糊状料液、鸡蛋白、蛋黄、动物血、这种干燥机可干燥膏糊状料液、鸡蛋白、蛋黄、动物血、酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨汤等；但不宜干燥会形成酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨汤等；但不宜干燥会形成坚硬的高附着作用的膜层的物料。坚硬的高附着作用的膜层的物料。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备图9. 16一种惰粒子流化床干燥机原理原理：根据不同液相物料的特性在干燥机：根据不同液相物料的特性在干燥机内加入一定量的惰性粒子，在床层气流的作用内加入一定量的惰性粒子，在床层气流的作用下，粒子随着热气流不断地沸腾、翻滚呈流态下，粒子随着热气流不断地沸腾、翻滚呈流态化。在

42、此过程中，通过加料器将液相物料均匀化。在此过程中，通过加料器将液相物料均匀地喷洒在粒子的表面，粒子内部储存的热量瞬地喷洒在粒子的表面，粒子内部储存的热量瞬时传递给物料，完成部分质热传递过程。表面时传递给物料，完成部分质热传递过程。表面附着物料的粒子在床层中随热气流一起流化，附着物料的粒子在床层中随热气流一起流化，气流与物料之间产生热交换，水分转移，使物气流与物料之间产生热交换，水分转移，使物料得以干燥。当物料干燥到一定程度以后，在料得以干燥。当物料干燥到一定程度以后，在粒子翻滚碰撞外力的作用下，从粒子表而剥落，粒子翻滚碰撞外力的作用下，从粒子表而剥落，随气流离开流化床。当物料从粒子表面剥离，随

43、气流离开流化床。当物料从粒子表面剥离，惰性粒子表而得以更新，准备再吸附新的物料，惰性粒子表而得以更新，准备再吸附新的物料，以此完成一个干燥周期。以此完成一个干燥周期。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l典型流化床干燥机系统系统构成如图系统构成如图9.7所示。风所示。风机驱使热空气以适当的速度通过机驱使热空气以适当的速度通过床层，与颗粒状的湿物料接触，床层，与颗粒状的湿物料接触，使物料颗粒保持悬浮状态。热空使物料颗粒保持悬浮状态。热空气既是流化介质，又是干燥介质。气既是流化介质，又是干燥介质。被干燥的物料颗粒在热气流中上被干燥的物料颗粒在热气流中上下翻动，互相混合与碰撞，进行下翻动，互相混

44、合与碰撞，进行传热和传质，达到干燥的目的。传热和传质，达到干燥的目的。当床层膨胀至一定高度时，因床当床层膨胀至一定高度时，因床层空隙率的增大而使气流速度下层空隙率的增大而使气流速度下降，颗粒回落而不致被气流带走。降，颗粒回落而不致被气流带走。经干燥后的颗粒由床侧面的出料经干燥后的颗粒由床侧面的出料口卸出。废气由顶部排出，并经口卸出。废气由顶部排出，并经旋风分离器回收所夹带的粉尘。旋风分离器回收所夹带的粉尘。 食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l流化床干燥机特点n优点：优点：u设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简单、占

45、地面积小、设备费用不高、物料易流动。单、占地面积小、设备费用不高、物料易流动。u设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，无其它活动部分，因而维修费用低。无其它活动部分，因而维修费用低。u与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒的粉碎和设备的磨损也相对较小。的粉碎和设备的磨损也相对较小。n主要缺点是操作控制比较复杂。主要缺点是操作控制比较复杂。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l流化床干燥机适宜处理的物料n 适宜于处理粉状且不易结块的物料，物料粒度通适宜于

46、处理粉状且不易结块的物料，物料粒度通常为常为30m6mm。n 物料颗粒直径小于物料颗粒直径小于30m时，气流通过多孔分布时，气流通过多孔分布板后极易产生局部沟流。板后极易产生局部沟流。n 颗粒直径大于颗粒直径大于6mm时，需要较高的流化速度，时，需要较高的流化速度，动力消耗及物料磨损随之增大。动力消耗及物料磨损随之增大。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l流化床干燥适用的干燥阶段n 适用于处于降速干燥阶段的物料，对于粉状物料适用于处于降速干燥阶段的物料，对于粉状物料和颗粒物料。和颗粒物料。n 适宜的含水范围分别在适宜的含水范围分别在2%5%和和1015之间。之间。n 气流干燥或喷雾干燥得

47、到物料，若仍含有需要经气流干燥或喷雾干燥得到物料，若仍含有需要经过较长时间降速干燥方能去除的结合水分，则更过较长时间降速干燥方能去除的结合水分，则更适于采用流化床干燥。适于采用流化床干燥。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l流化床干燥机的主要型式n主要型式：单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振主要型式：单层圆筒型、多层圆筒型、卧式多室型、振动型、脉冲型、惰性粒子型等。动型、脉冲型、惰性粒子型等。n此外，还可以集上述型式的特征结构为一体构成复合型此外，还可以集上述型式的特征结构为一体构成复合型的流化床干燥机，如可将振动型与惰性粒子型结合起来的流化床干燥机，如可将振动型与惰性粒子型结合起来

48、构成振动构成振动-惰性粒子型的流化床干燥机。惰性粒子型的流化床干燥机。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（一）单层圆筒型流化床干燥机l 结构如图结构如图9.8所示。所示。l 工作过程工作过程l 气流分布板气流分布板l 气流预分布器气流预分布器l 特点特点图9. 8单层圆筒流化床干燥器食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l工作过程n 湿物料由胶带输送机送到加料斗，再经抛料机送湿物料由胶带输送机送到加料斗，再经抛料机送入干燥机内。入干燥机内。n 空气经过滤器由鼓风机送入空气加热器加热，热空气经过滤器由鼓风机送入空气加热器加热，热空气进入流化床底后由分布板控制流向，对湿物空气进入流化床底后

49、由分布板控制流向，对湿物料进行干燥。料进行干燥。n 物料在分布板上方形成流化床。干燥后的物料经物料在分布板上方形成流化床。干燥后的物料经溢流口由卸料管排出，夹带细粉的空气经旋风分溢流口由卸料管排出，夹带细粉的空气经旋风分离器分离后由抽风机排出。离器分离后由抽风机排出。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l气流分布板n 是流化床干燥机的主要部件之一。是流化床干燥机的主要部件之一。n 作用是支持物料，均匀分配气体，以创造良好的流化条件。作用是支持物料，均匀分配气体，以创造良好的流化条件。n 多采用金属或陶瓷材料制作。多采用金属或陶瓷材料制作。n 各种气流分布板如图各种气流分布板如图9.8所示。

50、所示。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l气流预分布器n 图图9.10为两种为两种结构形式的气结构形式的气流预分布器。流预分布器。n 作用：使气流作用：使气流能够较为均匀能够较为均匀地到达分布板，地到达分布板，并使得可在较并使得可在较低阻力下达到低阻力下达到均匀布气。均匀布气。n 有些设备，为有些设备，为使气流分布均使气流分布均匀，还直接将匀，还直接将整个床体分隔整个床体分隔成若干个室。成若干个室。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l特点n 优点：结构简单。优点：结构简单。n 缺点：缺点：(1)由于颗粒在床中与气流高度混合，自由度很大，由于颗粒在床中与气流高度混合，自由度很大，为了

51、限制颗粒过早从出料口出去，保证物料干燥均匀，必为了限制颗粒过早从出料口出去，保证物料干燥均匀，必须有较高的流化床层才能使颗粒在床内停留足够的时间，须有较高的流化床层才能使颗粒在床内停留足够的时间，从而造成气流压降增大。从而造成气流压降增大。(2)由于湿物料与已干物料处于由于湿物料与已干物料处于同一干燥室内，因此，从排料口出来的物料较难保证水分同一干燥室内，因此，从排料口出来的物料较难保证水分含量均一。含量均一。n 单层流化床干燥机操作方便，在食品工业上应用广泛，适单层流化床干燥机操作方便，在食品工业上应用广泛，适用于床层颗粒静止高度低用于床层颗粒静止高度低(300400mm)、容易干燥、处、容

52、易干燥、处理量较大且对最终含水量要求不高的产品。理量较大且对最终含水量要求不高的产品。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（二）多层沸腾床干燥机l 适用于要求干燥较均匀或干燥时间较长的产品。适用于要求干燥较均匀或干燥时间较长的产品。l 干燥机整体为塔形结构，内设多层孔板，通常物料由干燥干燥机整体为塔形结构，内设多层孔板，通常物料由干燥塔上部的一层加入，物料通过适当方式自上而下转移，干塔上部的一层加入，物料通过适当方式自上而下转移，干燥物料最后从底层或塔底排出。因此，湿物料与加热空气燥物料最后从底层或塔底排出。因此，湿物料与加热空气在流化床干燥机内总体呈逆流向。在流化床干燥机内总体呈逆流向。

53、l 物料从上一层进入下一层的方法有多种，如物料从上一层进入下一层的方法有多种，如图图9.11所示。所示。l 根据物料在层间转移方式可分为根据物料在层间转移方式可分为溢流式溢流式和和穿流式穿流式(即直流即直流式式)两种形式。两种形式。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l溢流式多层流化床干燥机图图9.12(1)所示为溢流式多层流化床干所示为溢流式多层流化床干燥机。湿物料颗粒由第一层加入，经初步燥机。湿物料颗粒由第一层加入，经初步干燥后由溢流管进入下一层，最后从最底干燥后由溢流管进入下一层，最后从最底层出料。由于颗粒在层与层之间没有混合，层出料。由于颗粒在层与层之间没有混合，仅在每一层内流化时

54、互相混合，且停留时仅在每一层内流化时互相混合，且停留时间较长，所以产品能达到很低的含水量且间较长，所以产品能达到很低的含水量且较为均匀，热量利用率也显著提高。较为均匀，热量利用率也显著提高。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l穿流板式流化床干燥机n 如图如图9.12(2)所示。所示。n 干燥时，物料直接从筛板孔自上而下分散流动，气干燥时，物料直接从筛板孔自上而下分散流动，气体则通过筛孔自下而上流动，在每块板上形成流化体则通过筛孔自下而上流动，在每块板上形成流化床。床。n 结构简单，生产能力强，但控制操作要求较高。适结构简单，生产能力强，但控制操作要求较高。适用物料颗粒的直径一般在用物料颗

55、粒的直径一般在0.85mm。n 为使物料能通过筛板孔流下，筛板孔径应为物料粒为使物料能通过筛板孔流下，筛板孔径应为物料粒径的径的530倍，筛板开孔率倍，筛板开孔率3040。n 物料的流动主要依靠自重作用，气流还能阻止其下物料的流动主要依靠自重作用，气流还能阻止其下落速度过快，故所需气流速度较低，大多数情况下，落速度过快，故所需气流速度较低，大多数情况下，气体的空塔气速与流化速度之比为气体的空塔气速与流化速度之比为1.22。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备（三）卧式多室流化床干燥机l 目的：降低压强降，保证产品均匀目的：降低压强降，保证产品均匀干燥

56、，降低床层高度。干燥，降低床层高度。l 如图如图9.13所示。横截面为长方形，所示。横截面为长方形，用垂直挡板分隔成多室，挡板下端用垂直挡板分隔成多室，挡板下端与多孔板之间留有间隙，使物料能与多孔板之间留有间隙，使物料能从一室进入另一室。从一室进入另一室。l 物料由第一室进入，从最后一室排物料由第一室进入，从最后一室排出，在每一室与热空气接触，气、出，在每一室与热空气接触，气、固两相总体上呈错流流动。固两相总体上呈错流流动。l 不同小室中的热空气流量可以分别不同小室中的热空气流量可以分别控制，其中前段物料湿度大，可以控制，其中前段物料湿度大，可以通入较多热空气，而最后一室，必通入较多热空气，而

57、最后一室，必要时可通入冷空气对产品进行冷却。要时可通入冷空气对产品进行冷却。l 特点与应用特点与应用食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l特点与应用n特点：结构简单、制造方便、容易操作、干特点：结构简单、制造方便、容易操作、干燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、片状和热敏性物料。但热效率较低，对于多片状和热敏性物料。但热效率较低，对于多品种小产量物料的适应性较差。品种小产量物料的适应性较差。n应用：这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、应用：这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。食品工厂机械与设备第

58、九章 干燥机械与设备1.振动流化床干燥机l 主要由振动喂料器、主要由振动喂料器、振动流化床振动流化床、风机、空气加热器、空气、风机、空气加热器、空气过滤器和集尘器等组成。过滤器和集尘器等组成。l 物料干燥时，从喂料器进入流化床分配段。在平板振动和气物料干燥时，从喂料器进入流化床分配段。在平板振动和气流作用下，物料被均匀地供送到沸腾段，在沸腾段经过干燥流作用下，物料被均匀地供送到沸腾段，在沸腾段经过干燥后进分选段，分选段内装有不同规格的筛网，进行制品筛选后进分选段，分选段内装有不同规格的筛网，进行制品筛选及冷却，而后卸出产品。带粉尘的气体经集尘器回收细粉后及冷却，而后卸出产品。带粉尘的气体经集尘

59、器回收细粉后排出。排出。l 适合于干燥颗粒过粗或过细、易黏结、不易流化的物料及对适合于干燥颗粒过粗或过细、易黏结、不易流化的物料及对产品质量有特殊要求的物料。如砂糖干燥要求晶形完整、晶产品质量有特殊要求的物料。如砂糖干燥要求晶形完整、晶体光亮、颗粒大小均匀等。采用振动流化床干燥时，含水量体光亮、颗粒大小均匀等。采用振动流化床干燥时，含水量46的湿砂糖在流化床的沸腾段停留约十几秒就可干燥的湿砂糖在流化床的沸腾段停留约十几秒就可干燥到含水率到含水率0.020.04%，并筛选出合格的产品。，并筛选出合格的产品。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备振动流化床干燥机的主体结构如图振动流化床干燥机的主

60、体结构如图9.14所示，它的机壳安装在所示，它的机壳安装在弹簧上，由振动电机驱动，分配段和筛选段下面均热空气腔体。弹簧上，由振动电机驱动，分配段和筛选段下面均热空气腔体。食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备2.脉冲流化床干燥机l结构如图结构如图9.15所示。所示。l工作原理工作原理l阀门开闭与进风管阀门开闭与进风管l特点特点食品工厂机械与设备第九章 干燥机械与设备l工作原理n 在干燥机下部周向均布几根热风进管，每根管上装有快开在干燥机下部周向均布几根热风进管，每根管上装有快开阀门，按一定的频率（如阀门，按一定的频率（如416Hz）和次序启闭，使流化）和次序启闭，使流化气体周期性脉冲输入。气