食品干燥机械与设备

第八章食品枯燥机械与设备1/17/20241第一节概述

定义：凡是使物料〔溶液、悬浮液及浆液〕所含水分由物料向气相转移，从而变物料为固体制品的操作，统称枯燥。根据这一定义，枯燥的含义显然与过滤、压榨等滤干、榨干以及浓缩均有区别。1/17/20242要使水分从物料转移到气相，物料必需受热，水分吸收热量才干汽化。物料受热的方式依然就是三种根本传热方式，即对流、传导和辐射。因此根据传热方式的不同，枯燥分热风枯燥、接触枯燥和辐射枯燥。物料中水分的汽化可以在不同的形状下进展，水分是在液态下汽化的，倘假设预先将物料中水分冻结成冰，而后在极低的压力下，使之直接升华而转入气相，这种枯燥称为冷冻枯燥或冷冻升华枯燥。1/17/20243枯燥的推进力：水分在气相传送的推进力为物料外表附近的一层气膜的蒸气分压与气相主体中蒸汽分压之差。由于物料水分汽化是在外表进展，故逐渐构成从物料内部到外表的湿度梯度，此湿度梯度即为枯燥的推进力。温度梯度也可以使物料内部水分传送，称为热传送。水分将从温度高处向低温处转移。对于任一种枯燥方法，上述两梯度均存在于物料内部。1/17/20244枯燥食品的分类按被枯燥食品的形状分1.粉状食品物料：主要有淀粉、米粉、鱼粉、调味粉、果糖、各种氨基酸和食品添加剂等。2.片、条、块状食品物料：主要有干制的果蔬、饼干、茶叶、鱼虾干等海产品和猪牛肉等畜产品。3.浆状食品物料：主要有奶粉、豆粉、果胶、咖啡粉等。按被枯燥食品的物理化学性质分1.液态食品：包括溶液、胶体溶液和非均相态食品。2.湿固态食品：包括晶体、胶体和生物组织体。1/17/20245枯燥的方法热风枯燥：空气枯燥法，此法直接以高温的空气作热源，即对流传热，将热量传给物料，使水分汽化同时被空气带走。接触枯燥法：此法是间接靠间壁的导热，将热量传给与间壁接触的物料。热源可为水蒸气、热水、燃气、热空气等。辐射法：此法是利用红外线、远红外线、微波或介电等能源将热量产给物料。1/17/202461/17/20247运用：枯燥在国民经济各部门都有着重要意义。食品工业中枯燥操作是一项最根本的单元操作，对于枯燥食品它是一项主要的单元操作。例如：果蔬的干制，奶粉和蛋黄粉的制造，面包饼干的焙烤和淀粉的制造等等。另外发酵食品，味精，柠檬酸，酶制剂等等。啤酒消费中麦芽枯燥，制糖消费中砂糖的枯燥等。目的：食品枯燥目的是去除物料中的水分，减少其体积和分量，便于产品的储存和运输；可防止微生物在废品中繁衍。1/17/20248枯燥通常是产品消费过程中最后一道工序，因此与产质量量，最终产品有着重要关系。假设枯燥过程控制不好，会使产品蜕变而遭到损失。食品多为热敏性物料，在枯燥过程中假设控制不好导致蜕变，破坏其色、香、味，影响产质量量。枯燥方法和枯燥设备的选择，应根据产品的特点、产量、经济性等综合思索。目前食品产品的枯燥广泛采用的是空气枯燥法。1/17/20249热风枯燥设备的分类热风枯燥：用对流方式将热空气的热量传送给物料，带走物料外表的水分。特点：热风既是载热体又是载湿体，因此热风枯燥设备构造简单，操作容易。一、成件产品枯燥设备：1、挪动式枯燥器：a、传送带式；b、车厢式；c、链板式。2、固定式枯燥器：a、箱式；b、隧道式。1/17/202410第二节固定床和箱式枯燥机固定床枯燥特点是构造简单，容易制造，投资小，通用性强；但设备装卸物料不便，消费率低。烘房:它普通由烤架、加热炉、烟道、烟囱与烤架、烤盘等组成。烤房为土木砖构造，周围有保温层。这种设备的优点是升温排湿快，烤房较高，空间利用率较大，热能利用较好。缺陷是操作劳动强度大。主要用于小批量土特产品、果品的干制。还可以在这类烘房内，利用蒸汽管道，间接加热，制造果脯等产品1/17/202411固定床枯燥设备循环枯燥仓：组成：热风安装，循环安装，料仓特点：枯燥速度快，处置量大，有储存仓的作用。搅拌器作用：降低枯燥室垂直方向水分梯度。均化空隙，添加通风均匀性。1/17/202412固定床和箱式枯燥机二、箱式枯燥器平行流：热风从物料外表经过，料层薄(20～50mm)，枯燥强度小。穿流：热风从料层中经过，料层厚(45～65mm)，枯燥强度大。1/17/2024131/17/202414第三节隧道式枯燥设备一、构造和任务过程〔一〕隧道体〔二〕料盘与装料〔三〕料车与装料盘〔四〕料车的运转有人工推车和链爪推车两种方式。１．人工推车２．链爪推车〔五〕门的构造与开闭双扉式，旁推式或升降式〔六〕风机〔七〕加热安装1/17/202415二、类型和特点〔一〕顺流型隧道式枯燥机风机、加热器多设在隧道顶的上边。料车从隧道一端推人，湿物料先与高温热风接触，对高水分物料，可采用较高的热风温度，也不致损伤产品质量。而物料接近枯燥废品时，热风温度降低，可防止产品过热，但难以获得低水分产品。1/17/202416〔二〕逆流型隧道式枯燥机上述两种隧道式枯燥机的共同优缺陷是：〔1〕构造简单，容易制做，投资较少，操作方便．〔2〕顺应性强。可用做多种果蔬、土特产、中草药与经济作物产品的枯燥。〔3〕消费才干较大。适于大中型消费规模。〔4〕隧道排出的部分废气，可与新颖空气混合，经加热器，重新进入隧道，进展废气再循环，以提高热能的利用、调理热风湿度，顺应物料的枯燥要求。〔5〕物料枯燥过程中处于静止形状，外形无损伤。物料与热风接触时间较长，热能利用较好。〔6〕热耗大。〔7〕构造庞大。如砖混构造的隧道枯燥设备的总高约3m，宽2m，长数几米到十米。图9－5逆流型隧道式枯燥机1/17/202417〔三〕混合式隧道枯燥机湿物料入隧道先与高温而湿度低的热风作顺流接触，可得到较高的枯燥速率；随着料车前移，热风温度逐渐下降、湿度添加，然后物料与隧道另端进入的热风作逆流接触，使枯燥后的产品能达较低的水分。两段的废气均由中间排出，亦可进展部分废气再循环．这种设备与单段隧道式枯燥设备相比，枯燥时间短、产质量量好，兼有顺流、逆流的优点，但隧道体较长。1/17/202418〔四〕穿流型隧道式枯燥机在隧道体的上下分段设有多个加热器。在每一个料车的前侧固定有挡风板，将相邻料车隔开。热风垂直穿过物料层，并多次换向。热风的温度可以分段控制。国外有一种两隧道并列的穿流型枯燥设备，沿整个隧道纵向分假设干枯燥段，在两列隧道各枯燥段的上部装一轴流风机，使热风在段内穿过两列隧道的物料层，同时输入一定量外界空气，排出一定量废气，进展部分废气再循环。这类穿流型隧道枯燥机的特点是枯燥迅速，比平流型的枯燥时间缩短，产品的水分均匀，但构造较复杂，耗费动力较大。1/17/202419第四节带式枯燥机带式枯燥机是将物料置于保送带上，在随带运动的过程中与热风接触而枯燥的设备．因构造和流程不同，有多层。单级和多级等各种类型。一、多层带式枯燥机1/17/202420二、单级穿流带式枯燥机由一个循环保送带、两个空气加热器、三台风机和传动变速安装等组成。全机分成两个枯燥区。第一枯燥区的空气自下而上经加热器穿过物料层。第二枯燥区是空气自上而下经加热器穿过物料层．每个枯燥区的热风温度和湿度都是可以控制的，亦可以在枯燥过程中，对物料上色和调味。1/17/202421三、多级穿流带式枯燥机它用于制造各种脱水蔬菜、葡萄干、麦片、酵母等产品。优缺陷是；〔1〕物料在枯燥过程中，不受振动或冲击，不损伤，粉尘飞扬少。〔２〕物料在带间转移时，得到松动和翻转，使物料的蒸发外表积增大，改善通气性和枯燥均匀性。〔３〕枯燥区的数目较多，每一区的热风流量、流向、温度和湿度均可控制，符合物料枯燥工艺的要求。〔４〕构造较复杂，设备费用高。〔５〕设备的进出料口，密封不严，易产生漏气。1/17/202422第五节气流枯燥机一、特征〔一〕枯燥强度大〔二〕枯燥时间短、物料温度低枯燥管长10～20m，物料的枯燥时间0.5～2s。枯燥管的进风温度为134～144℃，物料在枯燥管出口的温度为55～70℃。〔三〕构造简单、处置量大除枯燥管外，只需风机、热源、加料器及产品回收安装等，设备投资费用较少。占地面积亦较小。〔四〕顺应性要求被枯燥物料的颗粒粒径在0.5～0.7mm以下。对块、膏糊状湿物料，需先进展粉碎再气流枯燥。对产品的水分要求在3％以下或要求坚持结晶外形、光泽及易粘附于枯燥管的物料不适用。〔五〕动力耗费较大由于运用较高速气流，需选用高、中压离心风机，动力耗费较大。1/17/202423二、类型和性能〔一〕单级气流干流机它属于直管式小型消费设备，用于制做淀粉，按含水率为１３．５％的废品计，消费率为０.２～０．5t/h；采用蒸汽加热的翅片式空气预热器，蒸汽压为５～７ｋｇ／cm2；枯燥管高７～１２ｍ，管径３０～４０ｃｍ，管内风速２０m/s。1/17/202424〔二〕两级气流枯燥机该机是直管中型消费设备。用于制做淀粉，按含水率13.5％的废品计，消费率为1.2～3.2t/ｈ。采用二级枯燥管可以节约热能，降低管的高度。其蒸汽压力、风温、风速、管径等与一级枯燥机根本一样。1/17/202425〔一〕喷雾枯燥原理利用不同的喷雾器〔机械〕，将需枯燥的物料喷成雾状，构成具有较大的外表积的分散微粒〔10-200um〕，同热空气发生剧烈的热交换，迅速排除本身的水分，在几秒至几时秒内获得枯燥。如与高温400-500℃的热风接触需0.01-0.04秒内就完成枯燥，与100-150℃的热风接触需1-3秒就完成枯燥。废品以粉末形状沉降于枯燥器的底部排出。第六节喷雾枯燥机1/17/202426一、喷雾枯燥的优缺陷1/17/202427喷雾枯燥适宜枯燥的物料：1/17/202428二、对喷雾枯燥机的要求〔1〕物料在枯燥过程中，凡与物料相接触的设备部位，必需便于清洗灭菌。〔2〕应采取措施防止焦粉，防止热空气产生逆流，满足工艺要求。(３)要保证热风干净，检查风管和加热器中能否有铁锈或渗漏保温资料，以防混入产品。(４〕为了提高产品的溶解度，速溶性，枯燥的产品，应迅速从枯燥室延续排出，经冷却后包装。〔５〕排风温度不允许超越要求，以保证产质量量和平安。〔６〕为提高枯燥室的热效率。喷雾时被枯燥的料液和热空气均匀接触，加热器、枯燥室和热风管，需隔热保温。〔7〕对粘性物料，应采取措施尽量减少粘壁景象。1/17/202429二.喷雾枯燥器的分类〔一〕按消费流程分类〔二〕按喷雾和气体流动方向分类〔三〕按雾化方法分类1/17/202430〔一〕按消费流程分类1.开放式喷雾枯燥系统特点：载热体在系统中只运用一次就排入大气中，不再循环运用，构造简单，适用于废气中湿含量较高，无毒无臭气体。缺陷：载热体耗费量大。简述流程：压力喷雾，离心喷雾，气流喷雾都可以按照开放式系统设计。1/17/2024312.封锁循环式喷雾枯燥系统特点：载热体在系统中组成一个封锁的循环回路，有利于节约载体热。回收溶剂，防止污染大气，载热体大多运用惰性气体。流程：从枯燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去微细粒子，然后进入冷凝器。冷凝器的作用:是将废气中的溶剂〔或水分〕冷凝下来，除湿后的尾气经鼓风机升压，进入一个间接式加热器后又变为热风，如此往复循环运用。适用于可燃性溶剂系统，溶剂需回收，产生有污染的臭气。1/17/2024323.自惰循环式喷雾枯燥系统自惰就是指系统中有一个自制惰性气体的安装。在这个安装中，引入空气和可燃性气体进展熄灭，将空气中的氧气烧掉，剩下氮气和二氧化碳〔惰性气体〕作为枯燥介质。为使系统中气体压力平衡，在鼓风机出口处安装一个放气减压安装，部分空气可排放到大气中。适用于：有臭气发出，产品有高度爆炸性，着火危险，经过熄灭消除掉臭气和产品粉末。1/17/202433〔二〕按喷雾和气体流动方向分类并流、逆流和混合型三种1.并流式：在喷雾枯燥室内，液滴与热风呈同方向流动.常用的根本方式：垂直下降并流、垂直上升并流行型、程度并流型1/17/202434垂直下降并流特点是塔壁粘粉比较少。垂直上升并流行型要求枯燥塔截面风速要大于枯燥物料的悬浮速度，以保证物料能被带走。由于在枯燥室内细粉枯燥时间短，粗粒枯燥时间长，产品具有均匀枯燥的特点。但动力耗费大。程度并流型热风在枯燥室内呈螺旋状运动，以便与液滴均匀混合，并能延伸枯燥时间。液滴程度喷出〔压力喷雾〕。缺陷是处置量添加时，需添加压力喷枪数目，但由喷雾间隔小，喷雾角度受一定限制，在清扫产品时存在问题不小。渐渐被淘汰。1/17/202435在并流系统中，最热的枯燥空气与水分含量最大的液滴接触，因此迅速蒸发，液滴外表温度接近于空气的湿球温度，同时空气的温度也随着降低，因此，从液滴到枯燥废品的整个过程中，物料的温度不高，这对于热性物料的枯燥是特别有利的。这时，由于蒸发速度快，液滴膨胀甚至破裂，因此并流操作时所得产品常为非球形的多孔颗粒，具有较低的视密度。在食品工业中，如牛奶，果汁，鸡蛋液物料的枯燥，绝大多数采用并流喷雾枯燥。1/17/2024362.逆流式喷雾枯燥器在喷雾枯燥器内，热风与液滴呈反方向流动。特点：高温热风进入枯燥器内首先与要枯燥的粒子接触，使内部水分含量到达较低的程度，物料在枯燥器内悬浮时间长.适于含水量高的物料枯燥.设计时应留意气流速度小于废品粉粒悬浮速度，以防粉粒被废气夹带。常用于压力喷雾。1/17/2024373.混合型喷雾枯燥器气流从上向下〔有一个方向〕，雾滴有两个方向〔从下向上，从上向下〕。特点：气流与产品较充分接触，并起骚动，脱水效率较高，耗热量较少。但产品有时与湿的热空气流接触，故枯燥不均匀。1/17/202438〔三〕按雾化方法分类1.压力式喷雾枯燥器2.离心式喷雾枯燥器3.气流式喷雾枯燥器食品工业上运用以压力式和离心式为主，气流式运用范围较小，这是由于动力耗费大，经济上不合理。1/17/2024391.压力式喷雾枯燥器压力喷雾枯燥的含义是指物料的雾化方法是运用压力而得，其压力的来源普通运用高压泵。其过程是将浓缩过的物料经过雾化器，使料液的外表张力得以抑制而雾化为雾状微粒喷入枯燥室，在枯燥室中与热空气直接接触，其外表非常迅速蒸发，在很短时间内即被枯燥成为球状颗粒的枯燥操作。压力喷雾枯燥具有操作简单，技术成熟和消费才干高的特点，在乳制品工业运用广泛。压力喷雾器的特点优点：构造简单，任务时无噪音；改动喷嘴内部的构造，容易得到所需的喷矩外形；消费量大时，可采用多喷嘴喷雾；制造本钱低；操作简单，改换检修方便。缺陷：消费中，流量难调理；喷嘴孔径小于1mm时，易堵塞；不适宜于黏度高的物料。1/17/2024401/17/2024412.离心式喷雾枯燥器离心喷雾是利用在程度方向作高速旋转运动的圆盘上注入料液，使料液在离心力的作用下以高速甩出，构成薄膜、细丝或液滴。被甩出的料液，遭到因圆盘高速转动而带动旋转的空气的摩擦、妨碍和撕裂等作用而被分散成微小的液滴。离心喷雾枯燥的特点调整转速，可以调整雾化料液的粒径；物料黏度的顺应性比压力喷雾枯燥广，即可以处置黏度低的料液，对黏度高的浓缩液雾化枯燥的效果也较好；喷雾器的资料要求具有质轻强度高的性能，对材质的要求高。1/17/202442三、雾化器的构造和雾化机理喷雾枯燥对雾滴的平均直径有一定要求,因此将溶液分散成雾滴是喷雾枯燥的一个关键。它不仅对经济技术目的而且对产质量量均有较大的影响，特别是对热敏性物料的枯燥更为重要。1/17/202443实现物料雾化的雾化器目前有如下三种：1、压力喷雾器〔压力喷嘴〕系利用高压泵〔70-200大气压〕强迫液体经过小孔〔孔径为0.5-1.5mm〕使之分散成雾滴；2、气流式喷雾器利用紧缩空气或过热蒸汽〔普通为2.5-6大气压表压〕的高速流动，将溶液分散成雾滴；3、离心式喷雾器利用高速旋转〔75-150m/s圆周速度〕的圆盘，使液体受离心力的作用而分散成雾滴。1/17/202444三种雾化方法各有其优缺陷压力喷雾器〔机械式〕适用于普通粘度的料液，动力耗费最少，大约每吨溶液所需耗能为4-10kw.h,其缺陷是必需求有高压泵，喷嘴小易堵塞，操作弹性小，消费调理范围窄。气流式的动力耗费最大，每㎏料液约需0.4-0.8㎏紧缩空气。但其构造简单容易制造，适用于任何粘度或稍有固体的料液。离心式的动力耗费介于上述两种之间，适用于高粘度或带有固体的料液，而且转盘雾化操作弹性宽，可在设计消费才干的±25％范围内调理产量，而不影响产品的质量。其缺陷是机械加工要求高，制造费用大，雾滴较粗，喷嘴较大，因此塔的直径也相应的比其他的喷雾器的塔大的多。1/17/202445〔一〕压力喷雾器雾化机理经过高压泵加压后的料液以一定的速度，沿切线方向进入喷嘴的旋室，这时液体的部分静压能将转化为动能，构成液体的旋转运动。根据自在旋涡动量矩守恒定律，旋转速度与旋涡半径成反比。因此越接近轴心，旋转速度越大，其静压力越小，结果在喷嘴中央，构成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体那么变成绕空气旋转的环形液膜。从喷嘴喷出后，在料液物理性质的影响及介质的摩擦作用下，液膜伸长变薄，并撕裂成细丝，最后细丝断裂为液滴。1/17/202446(二)离心式喷雾器离心式喷雾器液是一种运用较广泛的喷雾器，它使将料液送到高速旋转的转盘上，由于离心力的作用，料液被甩成薄膜，由喷雾盘的边缘甩出同时受空气的摩擦以及本身外表张力作用而成雾滴。1/17/2024471.离心喷雾盘的构造周边有喷嘴、叶片、沟槽。离心喷雾盘的型式很多。常见的有喷枪式和圆盘式两大类。喷雾器型式的选择主要取决于被枯燥物料的性质，如粘度较小的料液可采用喷枪式和多叶片式，对粘度大的料液可采用光滑盘，如碟式。1/17/2024482.离心喷雾的雾化机理离心喷雾是利用在程度方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力，使其以高速甩出，构成薄膜，由喷雾盘的边缘甩出同时受空气的摩擦以及本身外表张力作用而成细丝或液滴。1/17/202449当离心盘转速很低并且液量很小时，那么粘度和外表张力起决议要素。此时雾化机理为物性控制。当离心盘的转速越来越高，液量也越来越大时，那么离心力和摩擦力起决议要素，此时雾化机理液就从物性控制过渡到离心力和摩擦控制，成为速度雾化机理。在工业消费条件下，大多采用高速转盘和大流量下操作，所以雾化主要是速度雾化。1/17/202450速度雾化所得喷雾具有很宽的滴径分布，为了提高喷雾的均匀性，可在低液量的情况下，提高转盘的速度。在喷雾枯燥的操作条件下，想利用调理料液粘度和外表张力来获得均匀的液滴是不能够的。因此料液量一定时，为了保证液滴的均匀性，必需留意以下几点：①离心盘必需无震动运转；②转盘速度要高；③转盘上的叶片的沟槽外表必需平滑；④转盘上叶片外表完全为料液所润湿；⑤进料量要稳定而且均匀总之，液滴大小和喷雾的均匀性，与物料的性质、处置量、盘的构造、转速等有亲密关系。1/17/202451〔三〕气流式喷雾器由于他的动力耗费太大，故食品工业很少运用。它是用于实验用小型设备和小批量消费，在此不作引见。可参阅有关资料。〔四〕离心喷雾与压力喷雾的比较压力喷雾和离心喷雾在国内外食品工业上都用于大规模的消费中，目前国内外以压力喷雾为主。如蛋、乳粉消费中压力喷雾占76℅，而离心喷雾占24℅。国外欧洲以离心喷雾为主，美、日、丹麦等国以压力喷雾为主。1/17/202452四、喷雾枯燥器及系统组成：枯燥室、喷雾器、热空气分配安装、进风机、空气过滤器、空气加热器、进料安装、粉尘回收安装及排风机。1/17/202453〔一〕喷雾枯燥室多为厢式和塔式两大类。由于处置物料不同，受热温度不同，以及热风进入和进料方式不同，其构外型式也很多。枯燥室所用资料不同，可分为金属构造的、钢筋水泥构造的及有衬里〔瓷砖〕构造的。目前普遍用金属构造。1/17/2024541、厢式〔卧式〕用于程度方向的压力喷雾枯燥，其底有平底的和斜底的。前者用于处置量不大的场所，构造简单。用于食品枯燥其内衬不锈钢板，底部有良好的保温层，以免枯燥积露回潮。枯燥室外壁用绝热资料保温，常用的保温资料有：玻璃丝棉、砂渣棉、轻质石棉砖、蛭石、泡沫塑料等。1/17/2024552、塔室枯燥室〔枯燥塔〕新设计的喷雾枯燥设备，几乎都采用塔式构造。适用于离心喷雾，压力喷雾和气流喷雾塔的构造。其骨架用型钢，内壁视处置物料可用薄不锈钢板或普通钢板制造。用型钢骨架是为了节省不锈钢，否那么需用10mm厚的钢板做塔，资料费用高。塔底构造多为锥形底。为了防止物料产生粘壁景象，热塑性制品〔高温软化，低温硬化〕，故具有塔壁冷却措施。常用的冷却方法有三种：1、有塔的圆锥体下部切线方向进入冷空气扫过塔壁。2、具有夹套3、沿塔内壁装有旋转空气清扫器，通冷空气冷却。1/17/202456〔二〕热风盘热风进口位置及热风分配室热风进入枯燥室之前，必需经过特殊构造的热风分配室使热风均匀分布，充分与颗粒接触。而且不产生涡流和焦粉景象。热风分配是出口风速普通为：5-8m/s,枯燥室截面风速0.2-0.54m/s.1/17/202457〔三〕空气过滤器、加热器、风机及粉尘回收安装1.空气过滤器2.空气加热器3.风机的选择4.粉尘分别安装1/17/2024583.风机的选择喷雾枯燥系统所用的进风机和排风机均为离心式鼓风机，其性能曲线在产品样本均有阐明。选择风机时，风量要根据计算值，再加上一定裕量。如进风机加10～20％。排风机加15～30％，普通情况下，排风机的风量比进风机要大20～40％，使枯燥塔内坚持微负压，以防止粉尘跑向车间。1/17/202459在奶粉喷雾枯燥中，普通要用进风机的风压为120～160mmH2O柱，排风机的风压为180～240mmH2O柱。进风机风压＝?空气过滤阻力+(空气除湿阻力+)加热器阻力+管道阻力排风机风压＝?枯燥室阻力+粉尘过滤器阻力+排风系统管路阻力+枯燥室内坚持负压根据阅历，进风管风速为6～12m/s，排风管风速为5～8m/s为宜，故其管路直径可用流量公式计算。1/17/2024604.粉尘分别安装目的：回收物料，防止浪废，及防止对环境的污染。常用的为先用旋风分别器分别，再用袋滤器，或者单独运用旋风分别器，或单独运用袋滤器。1〕袋滤器2〕旋风分别器1/17/2024611/17/2024621〕袋滤器袋滤器是一种有效的除尘安装，其回收效率可达100%，常直接安装在喷雾枯燥器之后作为产品回收安装。(1)袋滤器的构造和操作袋滤器主要是由许多个长约2～3.5米、直径为0.15～0.20米的滤袋垂直地安装在外壳内。滤袋是用天然纤维或合成纤维为原料的纺织品制成的，大多不耐高温。1/17/202463图7-10是一种半延续式清扫积尘的袋滤器，附有机械振动和紧缩空气倒吹的安装。通常袋滤器并联假设干单元，每个单元有许多滤袋，图7-10是其中一个单元的剖视图。1/17/202464这个单元正处在操作中，含尘气体经过滤袋，粉尘积留在袋中，气体那么透过滤袋排出去。粉尘积留到一定程度时(表如今压力降增高上，可达200—240毫米水柱)，这个单元就停顿除尘操作，同时倒吹紧缩空气并经过机械振动把积留的粉尘从袋中去除到锥底，然后由螺旋保送器排出去。如此循环不已。当一个单元在清扫时，其他各单元那么处置全部含尘气体进展过滤。清扫次序和时间由一时控安装来控制。1/17/202465还有一种半延续式操作的袋滤器，称为脉冲袋滤器，是近年来开展的除尘效率较好的袋滤器，如图7—11所示。用一脉冲控制仪来控制每一滤袋的脉冲阀并准确地执行各滤袋喷吹清扫的程序切换。1/17/202466喷吹时滤袋忽然膨胀，引起一次冲击振动，在瞬时间产生由内向外的逆向气流，故滤袋上的粉尘被吹落至袋滤器底部排出。此袋喷吹清扫后，就自动切换至另一滤袋喷吹，而此袋那么进展过滤，每过滤15秒钟又切换至本袋喷吹。由此可见，脉冲袋滤器与上述机械振动和倒吹的袋滤器相比，在清扫时不需求封锁袋滤器中任何一个部分，而且每个滤袋的清扫时间与过滤时间相比不过1／100左右，因此脉冲袋滤器实践上可以看成是一个延续式清扫的袋滤器。1/17/202467(2)滤袋资料滤袋资料是根据粉尘性质、空气温度和资料本身(织成滤布)的价钱来选择的。用于喷雾枯燥的袋滤器，大多不超越130℃，但是冶炼厂所用的袋滤器，那么要求耐高温至250～300℃，还要求耐酸。除了耐高温、耐酸碱这些特殊要求外，普通还要求粉尘的回收效率高、寿命长和积灰后阻力小。滤袋的主要资料及其性能见表7-4。1/17/202468喷雾枯燥的运用喷雾枯燥作为现代对流枯燥方法之一被广泛地运用于化工、食品、生物、制药等工业中，用于枯燥真溶液、胶体溶液、悬浊液、乳浊液、浆料液和可流动的膏状料，特别是用来枯燥乳及乳制品、蛋、酵母、维生素、酶制剂、血液和血浆代用品、咖啡、粉末油脂等。1/17/202469第七节滚筒枯燥机一、分类滚筒枯燥机有多种型式，如单滚筒式、双滚筒式，常压式与真空式，顶槽式与喷雾式。二、任务的原理和过程〔一〕顶槽式双滚筒枯燥机滚筒和其端部挡板，构成供料的顶槽。双滚筒必需同速，其间隙可以调理。贴着每个滚筒外圆装有刮刀。加热蒸汽从滚筒中心轴的一端进入筒内，温度１５０℃。任务时，经杀菌或浓缩后的乳液，先进入顶槽，滚筒转动后，将薄一层液料带出，经过滚筒外表，很快被加热蒸发，并延续不断地将烘干的薄片刮掉，落入保送槽，再进展粉碎；过筛和包装。〔二〕喷雾式双滚筒枯燥机其任务的原理和过程与顶槽式根本一样。主要区别是滚筒上装有喷嘴，任务时在滚筒外表上喷洒薄薄一层油料。这种供料方法，加热面的热利用率可达９０％，而顶槽式还不到７０％。料膜的构成条件1/17/202470滚筒枯燥特点1.热效率高因主要传热方式为热传导，传热方向在整个传热周期中坚持一致，所以滚筒内大部分热量用于物料的汽化，热效率达80%-90%。2.枯燥速率大筒壁上湿料膜的传热和传质过程，方向一致，温度梯度大，使料液外表坚持较高的蒸发速度。3.产品的枯燥质量稳定缺陷：滚筒外表湿度较高，对一些物料会因过热有损风味或呈现不正常的颜色。1/17/202471流化床枯燥器又称沸腾床枯燥器，是20世纪60年代开展起来的一种新型枯燥设备。所谓流化床，是指在一个设备中，将颗粒物料堆放在分布板上，当气流由设备的下部通向床层，随着气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床内就会产生沸腾形状，这种床层称为流化床，采用这种方法枯燥成为流化床枯燥。流化床枯燥在食品中运用，主要运用于枯燥碎麦芽、汤料粉、大麦、果汁颗粒、砂糖、干酪素、葡萄糖、人造肉等。第八节流化床及喷动床枯燥机1/17/202472一、流化床枯燥的特点〔1〕物料与热风的接触面积大，体积传热系数较高，普通在8.36～25.08MJ/〔m2·ｈ·℃〕。〔２〕枯燥速率大，物料在设备内停留时间短，适宜于热敏性物料的枯燥。〔３〕物料受热时间的调理范围大，可使产品的终水分达较低程度。〔４〕所用设备构造简单，造价低廉，运转稳定，操作维修方便。〔5〕密封性好，机械运转部分不与物料直接接触，对卫生目的要求高的食品枯燥非常有利。〔6〕对被枯燥物料的颗粒有一定的限制。〔7〕对易结块物料因容易产生与设备壁间粘结而不适用。〔8〕单层流化床难以保证物料枯燥均匀。1/17/202473流化原理流化三种情况：1/17/202474三、流化床枯燥机的类型、组成和特点按构造方式分为单层型、多层型、多室型。立式和卧式。按附加安装分有带振动器和间接加热器的．按作业方式分为延续式和间歇式。以下引见几种常用的流化床枯燥机．1/17/202475〔一〕卧式多室型流化床枯燥机由多孔板、风机、空气预热器、隔板、旋风分别器等组成。在多孔板上按一定间距设置隔板，构成多个枯燥室，隔板间距可以调理．物料从加料口先进入最前一室，借助于多孔板的位差，依次由隔板与多孔板间隙中顺序挪动，最后从末室的出料口卸出。空气加热后，一致或经过支管分别进入各枯燥室，与物料接触进展枯燥。夹带粉末的废气经旋风分别器，分别出的物料重回人枯燥室，净化废气由顶部排出。这种枯燥机对物料的顺应性较大。延续作用，消费才干大。因设有隔板，使物料均匀枯燥；亦可对不同枯燥室，通入不同风量和风温，最后一室的物料还可用冷风进展冷却；但热效率比多层流化床枯燥机低，另外物料过湿易在前一、二枯燥室产生结块，需留意去除。1/17/202476〔二〕振动流化床枯燥机由振动给料器、振动流化床、风机、空气加热器、空气过滤器和集尘器等组成．流化床的机壳安装在弹簧上，可以经过电机使其振动。流化床的前半段为枯燥段，空气用蒸汽加热后，从床底部进入床内，后半段为冷却段，空气经过滤器、用风机送入床内。任务时物料从给料器进入流化床前端，经过振动和床下气流的作用，使物料以均匀的速度滑床面向前挪动，同时进展枯燥，而后冷却，最后卸出产品。带粉尘的气体，经集尘器回收物料并排出废气．根据需求整个床内可变成全送热风或全送冷风，以到达物料枯燥或冷却的目的．1/17/2024771/17/202478〔三〕喷动床枯燥机由喷动床、风机、空气加热器、旋风分别器等组成。喷动床下部为圆锥形，上部为圆筒形。任务时，湿物料由螺旋输料器进入喷动床内。空气经加热后，以高速从锥底进入，冲开物料并夹带一部分物料向上运动，构成一个中央通道，物料的密度随运动的高度而添加，至床顶部似喷泉一样，从中心喷出，向周围散落，然后因重力向下挪动，到锥底后又被上升气流放射上去，如此循环喷动，达枯燥要求后，由底部放料阀卸出产品。适宜枯燥谷物、玉米胚芽等物料。1/17/202479第九节回转式枯燥机回转式枯燥机是颗粒状、短条状、片状物料经过旋转圆筒内部时，与简内热风或加热壁面有效地接触而被枯燥的设备，适用于鱼粉、果粉、瓜子、牧草等产品的枯燥操作。特征〔1〕消费才干大，水分蒸发量可高达１０t/ｈ。延续作业。机械化程度较高。〔２〕对物料的顺应性强，即使物料的水分、粒度有较大变化亦能适用．〔３〕顺流式回转枯燥机，能运用高温热风，假设使排风大量循环，那么热效率可达８０％以上。〔４〕操作稳定方便，费用较低。产品枯燥的均匀性亦较好。〔５〕比较笨重，金属资料耗量大，设备投资较高。占地面积大，传动部件多需经常检修。1/17/202480二、分类和普通构造〔一〕分类１．直接加热式①顺流式；②逆流式；③错流式；④穿流式；⑤端面进风式；③侧面进风式。２．间接加热式①内置加热管式；②筒壁加热式。３．复合加热式热风与物料先顺流加热，而后逆流加热。〔二〕构造１．筒体多用钢板制成。国内现有转筒直径为0.6～2.5m，长度为２～７ｍ。筒体中心轴线与程度线略成一倾角。２．抄板直接加热式回转筒体内均设有抄板，以便将物料在筒内不断提起，然后自在落下，得到均匀分布与热风充分接触３．轮箍和托轮两者是接受筒体转动的支持部件，用铸铁、铸钢制成。按筒体长度可采用２点、３点或４点支承。４．驱动安装所需功率小时，可直接利用轮箍与托轮的摩擦，驱动托轮使筒体转动。所需功率较大时，可用链传动或齿轮传动。５．空气密封安装转筒与固定部件间，采用弹性资料的滑动机构或迷宫式等构造，以防止热风走漏和外界空气侵入。1/17/202481三、转筒枯燥设备(一)任务原理：湿物料在滚筒内被回转筒的抄板抄起至一定高度后落下，在下落过程中接触热风，由于回转筒的搅拌综协作用，物料和热风接触充分，枯燥迅速，热效率高。特点：作业延续平稳，适宜高水分物料，但机构庞大，造价高。1/17/2024821/17/202483第十节真空枯燥机在常压下的各种加热枯燥方法，因物料受热，其色、香、味和营养成分均遭到一定损失。假设在低压条件下，对物料加热进展枯燥，能减少质量的损失。这种方法称为真空枯燥．特征和类型特征：①物料在枯燥过程中的温度低、防止过热。水分容易蒸发，枯燥时间短，同时可使物料构成多孔状组织，产品的溶解性、复水性。色泽和口感较好；②能将物料枯燥到很低的水分；③可用较少的热能。得到较高的枯燥速率，热量利用经济；④顺应性强，对不同性质、不同形状的物料，均能顺应；⑤与热风枯燥相比，设备投资和动力耗费较大，产量较低。型式：箱型、转筒型、带式延续型、喷雾薄膜型等。1/17/202484二、组成、任务过程〔一〕真空枯燥箱箱式真空枯燥机的主要任务部分，它由箱体、加热板、门、管道接口和仪表等组成。箱体上端装有真空管接口与获得真空安装相通；还设有压力表、温度表和各种阀门，以控制操作条件。任务时，先将预处置过的物料置于烘盘内，再将烘盘放入箱内加热板上，翻开抽气阀，使真空度到达1.3～5.3kPa，然后翻开蒸汽阀使箱内到达一定温度，再逐渐降温，达枯燥要求后，封锁蒸汽阀、抽气阀开启充气阀，翻开箱门，卸出产品。1/17/202485〔二〕带式真空枯燥机它由枯燥室、加热与冷却系统、原料供应、保送和抽气系统等部分组成。任务过程是液状或浆状的原料先行预热，经供料泵均匀地置于枯燥室内的保送带上，带下有加热和冷却安装，分为蒸汽加热、热水加热和冷却三个区域，加热区域又分为４或５段，第一、二段用蒸汽加热为恒速枯燥段，第三、四段为减速枯燥．第五段为制品均质段．都用热水加热。按原料性质和枯燥工艺要求，各段的加热温度可以调理。原料在带上边挪动边蒸发水分，枯燥后构成泡沫片状物品，然后经过冷却区，再进入粉碎机粉碎成颗粒状制品，由排出安装卸出。枯燥室内的二次蒸汽用冷凝器凝缩成水排出。这种枯燥设备的特点是枯燥时间短，为５～２５min，能构成多孔状制品，物料在枯燥过程中能防止混入异物防止污染，可以直接枯燥高浓度、高粘度的物料，简化工序，节约热耗。1/17/202486真空枯燥设备带式延续真空枯燥设备：加工对象：液态食品产品：泡沫片状，颗粒状特点：枯燥时间短，能构成多孔状制品，能防止混入异物防止污染，可直接枯燥高浓度，高粘度的物料。1/17/2024871/17/202488〔三〕圆筒搅拌型真空枯燥器圆筒搅拌型真空枯燥机的主要任务部分，又称耙式真空枯燥器，由卧式圆筒、传动轴、搅拌桨〔或称耙齿〕和各管道接口等组成。筒壁为夹层，内通蒸汽或热水或热油。搅拌桨是向左和向右的两组耙齿，分别装在传动轴上。传动轴与圆筒壳体间，采用石棉作填料进展密封。任务过程是物料由圆简上部进入，当耙齿正、反转时，使物料先住两边而后又往中间挪动，遭到均匀搅拌；当物料与筒壁接触时受热，同时由真空安装抽走气化的水蒸气，促进枯燥进程。如此耙齿不断地正反转动，当物料达枯燥后即由下部卸出。1/17/2024891/17/202490真空枯燥设备运用1/17/202491第十一节冷冻枯燥机械设备冷冻枯燥，也叫升华枯燥，就是将待枯燥的湿物料在较低温度下冻结成固态后，在高真空度的环境下，将已冻结了的物料中的水分，不经过冰的融化而直接从固态升华为气态，从而到达枯燥的目的。冷冻枯燥的根本原理

水的相图1/17/202492食品冷冻枯燥的三个阶段：1.预冻阶段，目的将物料溶液中的自在水分固化，使枯燥后的产品与枯燥前的形状根本一样，防止在抽真空枯燥时出现气泡、收缩等不可逆景象。2.升华枯燥阶段，此阶段约可除去物料水分的90%。3.解析枯燥，解析未被冻结的毛细管壁和极性基团上吸附的部分水分，经过更高的真空度完成此阶段，终了后，产品含水量在0.5%-4%之间。1/17/202493冷冻枯燥特点〔1〕最大限制地保管食品的色香味；对热敏性物质特别适宜，能保管食品中的Vc等营养成分；〔2〕在真空和低温下操作，微生物的生长和酶的作用遭到抑制；可除去95%-99%以上的水分，产品能长期保管而不蜕变；〔3〕脱水彻底，干制品分量轻，体积小，占地面积小，运输方便；〔4〕复水快，食用方便；〔5〕在真空操作下，氧气极少，一些易氧化的食品得到维护；〔6〕枯燥产品一旦暴露空气中易吸湿、氧化，要采用一定维护作用的包装资料和包装方式；〔7〕投资费用和操作费用大，产品本钱高。1/17/202494冷冻枯燥在食品工业中的运用冷冻枯燥在食品工业中常用于肉类、水产类、蔬菜类、速溶咖啡、香料等的枯燥。在军需食品、远洋食品、宇航食品、登山食品等领域有非常好的运用前景。目前，运用冷冻枯燥方法的食品主要有：土特产品，如野菜类食品；快食类食品，如方便面中的脱水蔬菜；调味品，如香精、香料、天然色素等；保健品，如花粉、名贵中草药提取物等；饮料产品，如麦乳精和其他颗粒型饮料制剂等；特殊用途食品，如远洋、宇航、军队等行业所需食品。1/17/202495冷冻枯燥机械设备组成部件冷冻枯燥室、冷凝器、真空系统、制冷系统和加热系统、控制系统等。食品冷冻枯燥机主要有间歇式和延续式两种方式。1/17/202496第十二节电磁辐射食品枯燥机械与设备电磁辐射枯燥食品指的是利用不同力场作用给食品物料和它周围的介质施加运动，使食品物料的加热和枯燥过程加速，枯燥过程得到大大强化。目前，主要利用电磁感应加热〔高频、微波〕或红外线辐射效应枯燥食品。电磁辐射是一种能量而不是热量，但可以在电介质中转化为热量，离子传导和偶极子转动是电磁辐射的主要缘由。1/17/202497微波枯燥及其主要设备微波是指波长在1mm-1m范围的电磁波，其相应的频率范围在300-300000MHz。微波的传统运用是作为传送信息的媒介，运用于雷达、通讯等领域。近年来，最为一种能量场广泛用于枯燥和加热操作中。目前广泛运用的是915MHz和2450MHz两个频率。微波加热根本原理经过电场直接作用于被枯燥物料的分子，使其运动、相互摩擦而发热，由于发热而产生温度梯度，推进水分子自物料内部向外表挪动，到达枯燥的目的。1/17/202498微波枯燥的特点〔1〕加热速度快；〔2〕加热均匀；〔3〕加热具有选择性；〔4〕过程控制迅速；〔5〕节省投资。微波枯燥设备的主要组成直流电源、微波发生器、冷却安装、微波传输元件，加热器、控制及平安维护系统等。1/17/2024991/17/2024100箱式微波加热器主要有矩形谐振腔、输入传导、反射板和搅拌器等组成。由于在操作中谐振腔是密封的，故微波能走漏很少，平安性很高。1/17/2024101远红外热辐射枯燥远红外枯燥利用远红外辐射发出的远红外线为被加热物质吸收，直接转化为热能，使物体升温而到达加热枯燥的目的。此技术具有高效、优质、低耗等特点，在食品行业中广泛用于面包、饼干的烘烤操作。远红外辐射加热原理远红外线是波长在5.6μm以上的红外线。其加热枯燥的原理是当被加热物体中的固有振动频率和射入该物体的远红外线的频率一致时，就会产生剧烈的共振，使物体中的分子运动加剧，因此温度迅速升高，即物体内部分子吸收到红外辐射能，直接转变为热能而实现枯燥。1/17