第九章 干燥設(shè)備

1、第九章 干燥設(shè)備1.干燥：將物料中的水分含量降至所要求的程度，作成干制品。2.目的：防止成品腐爛變質(zhì)，能較長(zhǎng)時(shí)間貯存，減少體積和重量，便于運(yùn)輸3. 種類：干果品、脫水蔬菜、乳粉、魚干、血粉、中藥、膨化食品等一、干燥方法自然干燥和人工干燥原理：利用自然的太陽(yáng)能輻射熱和常溫空氣，曬干、吹干和晾干。特點(diǎn)：簡(jiǎn)便易行，成本低廉，受自然條件限制，干燥時(shí)間長(zhǎng)，損耗大，產(chǎn)品質(zhì) 量較差。應(yīng)用：杏、葡萄、柿、棗、黃花菜、竹筍等人工干燥法原理：人工制成的機(jī)械能、物理化學(xué)能和熱能干燥方法：機(jī)械壓榨法（壓榨、沉淀、過濾和離心分離）；物理化學(xué)干燥法（用無水氯化鈣、硅膠等吸濕性物料吸除物料中的水分）和加熱干燥法（對(duì)物料加熱

2、去水或?qū)⑽锪蟽鼋Y(jié)升華去水）第一節(jié) 干燥方法的分類和發(fā)展趨勢(shì)一、干燥方法二、干燥的發(fā)展趨勢(shì)1. 干燥設(shè)備向系列化、大型化發(fā)展。2. 用新技術(shù)改進(jìn)和完善現(xiàn)有設(shè)備，強(qiáng)化干燥過程。3. 降低熱能消耗。4. 改善干燥工藝。5. 采用聯(lián)合干燥工藝。6. 消除對(duì)環(huán)境的污染。粉塵回收、降低噪聲等。7. 提高自動(dòng)化程度，改善勞動(dòng)強(qiáng)度。第二節(jié) 固定床和箱式干燥機(jī)固定床干燥機(jī)工作原理：把被干燥的物料置于帶孔的固定床上，外界的空氣在風(fēng)機(jī)作用下，經(jīng)余熱風(fēng)筒加熱升溫，通過熱交換的管道吸熱，再經(jīng)換向閥門，由床上或床下進(jìn)入干燥室。熱風(fēng)不斷地穿過物料層，吸取物料中的水分達(dá)到干燥要求。煙氣通過熱交換管的管壁間，由煙囪排出機(jī)外。廢

3、氣從干燥室排出室外。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，投資小，通用性強(qiáng)，設(shè)備安裝不當(dāng)易漏氣，裝卸物料不便，生產(chǎn)率低。烘房：由烤架、加熱爐、煙道、煙囪與干燥容器等組成優(yōu)點(diǎn)：升溫排濕快，烤房較高，空間利用率較大，熱能利用較好；缺點(diǎn)：操作勞動(dòng)強(qiáng)度大，適用：小批量土特產(chǎn)品、果品的干制烤房周圍有保溫層，煙氣經(jīng)地道到墻道、最后經(jīng)煙囪排出；烤房?jī)?nèi)有烤架、烤盤，作業(yè)時(shí)由烘房的地面和墻壁供熱，干燥物料，廢氣由排氣筒排出2 箱式干燥機(jī)3 移動(dòng)床干燥機(jī)第三節(jié) 隧道干燥機(jī)順流型隧道式干燥機(jī)：風(fēng)機(jī)、加熱器多設(shè)在隧道頂?shù)纳线叀Ａ宪噺乃淼酪欢送迫?，濕物料先與高溫?zé)犸L(fēng)接觸，對(duì)高水分物料，可采用較高的熱風(fēng)溫度，也不致?lián)p失產(chǎn)品品質(zhì)，而物

4、料接近干燥成品時(shí)，熱風(fēng)溫度降低，可防止產(chǎn)品過敏，但難以獲得降低水分產(chǎn)品。逆流型隧道式干燥機(jī)結(jié)構(gòu)與順流型相似，濕物料先與低溫高濕熱風(fēng)接觸，對(duì)某些物料可防止物料 表面硬結(jié)，而物料接近干燥時(shí)，與高溫低濕熱風(fēng)接觸，使物料充分降水，但 干燥時(shí)間壁順流型長(zhǎng)?；旌闲退淼栏稍餀C(jī)由順流和逆流兩段組成，稱為混合式。濕物料入隧道先與高溫而濕度低的熱風(fēng)作順流接觸，可得到較高的干燥速率；隨著料車前移，熱風(fēng)溫度逐漸下降、濕度增加，然后物料與隧道另端進(jìn)入的熱風(fēng)作逆流接觸，使干燥后的產(chǎn)品能達(dá)較低的水分。兩段的廢氣均由中間排出，亦可進(jìn)行部分廢氣再循環(huán)。特點(diǎn)：干燥時(shí)間短，產(chǎn)品質(zhì)量好，兼有順流、逆流的優(yōu)點(diǎn)。但隧道較長(zhǎng)穿流型隧道式干

5、燥機(jī)圖9-7：在隧道體的上下分段設(shè)有多個(gè)加熱器。在每一個(gè)料車的前側(cè)固定有擋風(fēng)板，將相鄰料車隔開。熱風(fēng)垂直穿過物料層，并多次換向。熱風(fēng)的溫度可以分段控制。圖9-8：沿整個(gè)隧道縱向分若干干燥段，在兩列隧道各干燥段的上部裝一軸流風(fēng)機(jī)，使熱風(fēng)在段內(nèi)穿過兩列隧道的物料層，同時(shí)輸入一定量外界空氣，排出一定量廢氣，進(jìn)行部分廢氣再循環(huán)。特點(diǎn)：干燥迅速，比平流型的干燥時(shí)間縮短，產(chǎn)品的水分均勻，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，消耗動(dòng)力較大影響干燥作用的因素1.物料的組成和大?。憾嗫仔院徒M織疏松的物料容易干燥。物料切分越小，受熱蒸發(fā)面積越大，干燥速度越快2.料盤裝載量：裝載量小，干燥時(shí)間短，干燥程度均勻，但處理量??；裝載量大則效果相

6、反。3.熱風(fēng)的溫度和相對(duì)濕度：熱風(fēng)溫度越高，干燥濕度越低，干燥速度越快，反之則干燥速度越慢；若熱風(fēng)溫度過高，穿過安全溫度則導(dǎo)致物料變質(zhì)，熱風(fēng)溫度較低，使干燥時(shí)間過長(zhǎng)，對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)亦不利。熱風(fēng)的安全溫度由物料的種類、初始水分、干燥時(shí)間和產(chǎn)品要求確定。從干燥過程來看，一般再恒速干燥段，宜采用較高的風(fēng)溫，盡可能發(fā)揮最大效率的干燥作用，物料的溫度為其周圍氣流的濕球溫度，不致受到過熱損害但不宜過高，否則使可溶性物質(zhì)流失，糖分焦化或結(jié)殼。再減速干燥段，質(zhì)傳遞逐漸減少，干燥所需熱量亦減少，故需降低風(fēng)濕。至干燥末段，物料去水很慢，宜進(jìn)一步調(diào)低風(fēng)濕。4.熱風(fēng)的流速：通過物料周圍的熱風(fēng)流速大，能以迅速傳熱并帶走水分

7、，提高干燥速度。但流速增大到一定程度，不能相應(yīng)增加干燥強(qiáng)度，且增大動(dòng)力消耗。第四節(jié) 帶式干燥機(jī) 將物料置于輸送帶上，在隨帶運(yùn)動(dòng)的過程中與熱風(fēng)接觸而干燥的設(shè)備，因結(jié)構(gòu)和流程不同，有多層、單級(jí)和多級(jí)等各種類型。 多層帶式干燥機(jī)組成結(jié)構(gòu)如圖所示工作過程：進(jìn)料口到進(jìn)料帶，第一組鏈板式輸送帶上層的前端到末端，通過翻板落入下層運(yùn)到前端后進(jìn)入第二層，最后卸料口排出。單級(jí)全機(jī)分成兩個(gè)干燥區(qū)。第一干燥區(qū)的空氣自下而上經(jīng)加熱器穿過物料層。第二干燥區(qū)是空氣自上而下經(jīng)加熱器穿過物料層。工作過程是有的裝有進(jìn)料振動(dòng)分布器，使物料在輸送帶上形成疏松的料層；隨即通過第一干燥區(qū)，在該區(qū)內(nèi)風(fēng)壓要適當(dāng)，以免使物料沸騰，然后通過第二

8、干燥區(qū)，物料得到均勻干燥。帶式干燥機(jī)全機(jī)有兩級(jí)輸送帶，分成兩個(gè)干燥段和一個(gè)吹風(fēng)冷卻段。第一段又分前、后兩個(gè)溫區(qū)。物料經(jīng)第一、二段干燥后，自第一輸送帶的末端，自動(dòng)落入第二個(gè)輸送帶的首端，其間物料受撥料器的作用而翻動(dòng)，然后通過冷卻段。最后由終端卸出產(chǎn)品。特點(diǎn)：1.物料干燥過程中，不受振動(dòng)或沖擊，不產(chǎn)生損傷，粉塵的飛揚(yáng)也少2.物料在帶間轉(zhuǎn)移時(shí)，得到松動(dòng)和翻轉(zhuǎn)，使物料的蒸發(fā)表面積增大，改善通氣性和干燥均勻性3.干燥區(qū)的數(shù)目較多，每一區(qū)的熱風(fēng)流量、流向、溫度和濕度均可控制，符合物料干燥工藝的要求。4.結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備費(fèi)用高5.設(shè)備的進(jìn)出料口，密封不嚴(yán)，易產(chǎn)生漏氣滾筒干燥機(jī)1料液由高位槽流入滾筒干燥器的受料

9、槽內(nèi)，由布膜裝置使物料薄薄地（膜狀）附在滾筒的表面。滾筒內(nèi)通有供熱介質(zhì)。物料在滾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)中由筒壁傳熱使其水分汽化。干燥后的物料由刮刀刮下，經(jīng)螺旋輸送裝置送至成品貯存槽，粉碎后包裝。在傳熱中蒸發(fā)出的水分，視其性質(zhì)可通過密封罩引入相應(yīng)的處理裝置內(nèi)進(jìn)行捕集粉塵或排放。操作的全過程可連續(xù)進(jìn)行。滾筒干燥機(jī)工作原理分類：?jiǎn)巍㈦p滾筒式、常壓式、真空式、頂槽式、噴霧式。工作的原理和過程如圖滾筒干燥器對(duì)物料的干燥是物料以膜狀形式附于筒上為前提的。膜形成的厚度與物料的性質(zhì)（形態(tài)、表面張力、粘附力、粘度等）、滾筒的線速度、筒壁溫度、筒壁材料以及布膜的方式等因素有關(guān)。粘附力大于表面張力時(shí)，粘液才能附于滾筒上成膜。對(duì)于

10、粘度大的料液，可以采用提高溫度的方法使其粘度降低。滾筒壁溫度低易附料；滾筒線速度高易附料。噴霧干燥原理：將溶液、乳濁液、懸浮液或膏糊狀液料，利用霧化器噴灑成極細(xì)的霧狀液滴，并與熱風(fēng)均勻混合，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，而制成粉體、顆粒或團(tuán)粒的干燥設(shè)備。應(yīng)用：乳、蛋、果、蔬和飲料等粉末狀產(chǎn)品的制作特點(diǎn)：1.漿狀原料直接干燥成粉粒狀產(chǎn)品，不需要粉碎、分級(jí)等操作，直接制成粉末產(chǎn)品，簡(jiǎn)化了工序、節(jié)省了設(shè)備；2.適于熱敏性物質(zhì)，物料微?；?，表面積增大，干燥迅速，且產(chǎn)品溫度不超過熱風(fēng)的濕球溫度，防止物料過熱變質(zhì)；霧滴大小和均勻程度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)影響很大。霧化器種類：壓力式，離心式和氣流式3.制品的溶解性和流

11、動(dòng)性好，霧滴與熱風(fēng)接觸，水分蒸發(fā)極快，可以形成中空球狀或疏松團(tuán)粒狀的粉體，制品有良好的沖調(diào)性和流動(dòng)性。壓力式霧化器原理：液料通過高壓泵，以720MPa的壓力，在霧化器形成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，然后在離心力的作用下，由噴嘴噴出而霧化。M型：在孔板下，形成一旋轉(zhuǎn)室，孔板上導(dǎo)溝的軸線與水平面垂直。S型：在噴嘴裝一芯子，其上導(dǎo)溝的軸線與水平面成一定角度，以增強(qiáng)液料的湍流度，提高霧化效果。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)力消耗較小缺點(diǎn)：噴嘴易堵塞、磨損；操作彈性小、產(chǎn)量調(diào)節(jié)范圍窄，壓力噴嘴適于一般粘性液料離心式霧化器原理：液料在高速旋轉(zhuǎn)的霧化輪上，受離心力作用，也液膜向外成薄膜，離開園盤分散成微小的液滴，沿接近盤切線的方向運(yùn)動(dòng)。

12、液滴的大小和噴霧均勻型，主要取決于旋轉(zhuǎn)盤的圓周速度和薄膜厚度，液膜厚度又與液料的處理量有關(guān)。離心盤結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易維修，生產(chǎn)率高，噴霧均勻，較高的離心力。碟式：液料成扁平薄膜有利于霧化，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但表面光滑，液料有較大的滑動(dòng)，離心力低葉輪式：有較好的潤(rùn)濕周邊，液料滑動(dòng)不大噴槍式：較高離心力，液膜較??；生產(chǎn)率高，可用作兩種以上液料同時(shí)進(jìn)行噴霧。優(yōu)點(diǎn)：通道大；對(duì)液料適應(yīng)性強(qiáng)，高粘度、高濃度的液料均可；操作彈性大缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力消耗比壓力式大，只適于順流立式噴霧干燥設(shè)備氣流式噴頭原理：利用高速氣流（200300m/s）對(duì)液膜的摩擦分裂作用而把液體霧化的。高速氣流可用蒸汽或壓縮空氣，使用蒸汽比壓縮空氣

13、經(jīng)濟(jì)，但只有在溶液能耐受高溫（例如高于300）氣體介質(zhì)的干燥時(shí)才可采用，水分才能有效蒸發(fā)。種類：氣流式噴嘴可分為外混合式，內(nèi)混合式及內(nèi)外混合式。氣流噴霧的分散度取決與氣體與液體的相對(duì)噴射速度、氣液的物理性質(zhì)，噴射器的幾何尺寸以及氣液比。一般而言，增加氣體的噴射速度，可以得到較細(xì)的霧滴，而增加氣體對(duì)液體的質(zhì)量比，則可得到均勻的霧滴。氣流式噴嘴在很大的液體流量范圍內(nèi)，具有產(chǎn)生細(xì)霧滴的操作靈活性，操作時(shí)，調(diào)節(jié)氣液比，可在很大的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)霧滴的大小。三種噴頭的比較離離心心噴噴霧霧干干燥燥機(jī)機(jī)工工藝藝流流程程箱式平底型噴霧干燥機(jī)組成：空氣過濾器、進(jìn)風(fēng)機(jī)，空氣加熱器，噴霧器，干燥室，布袋過濾器，排風(fēng)機(jī)工作

14、過程：經(jīng)空氣過濾器過濾的潔凈空氣，經(jīng)加熱器加熱至高溫后在熱風(fēng)風(fēng)箱內(nèi)分成幾股氣流，使熱風(fēng)均勻地分配進(jìn)入干燥室。當(dāng)與噴嘴中噴出的分散成霧狀的濃乳微粒接觸時(shí)，時(shí)微粒干燥。特點(diǎn)：干燥過程在密閉狀態(tài)下進(jìn)行，室內(nèi)有一定負(fù)壓，衛(wèi)生條件好，可避免粉塵外逸。采用平底，有利于人進(jìn)入清理，但出粉比較困難。帶冷卻器的塔式噴霧干燥機(jī)組成：高壓泵，蒸汽加熱器，空氣預(yù)熱器，干燥室，旋風(fēng)分離器，消音器和冷卻器工作過程：濃縮液料從貯料罐通過高壓泵和霧化器噴入干燥室?？諝饨?jīng)兩次的蒸汽間接，形成熱風(fēng)送入干燥室。干燥成品至干燥室下部用冷風(fēng)冷卻，從底部卸出。廢氣中挾帶的粉塵經(jīng)分離器重進(jìn)入干燥室，廢氣經(jīng)消音器排入大氣。單層流化床干燥示意

15、圖單層流化床干燥示意圖單級(jí)氣流干燥機(jī)組成：干燥管、旋風(fēng)分離器、出料器、加料器、熱交換器等工作過程：空氣經(jīng)過濾，進(jìn)入熱交換器，被加熱后與加料器送入的濕物料同時(shí)被風(fēng)吸引，濕物料被分散呈微小顆粒，并與熱空氣充分接觸，在管內(nèi)輸送過程中，物料被迅速干燥后，由旋風(fēng)分離器底部卸出，廢氣由分離器頂部、通風(fēng)除塵器排出。應(yīng)用：屬于小型生產(chǎn)設(shè)備，用于制作淀粉兩級(jí)氣流干燥機(jī)結(jié)構(gòu)：有兩套干燥、分離裝置串連組成工作過程：工作是物料先進(jìn)入第一級(jí)干燥管，利用第二級(jí)旋風(fēng)分離器 排出的廢氣進(jìn)行干燥，通過第一級(jí)旋風(fēng)分離器和風(fēng)機(jī)，受來自空氣加 熱器的熱風(fēng)的作用進(jìn)入第二級(jí)干燥器，最后由過篩機(jī)卸出成品。從第一級(jí)旋風(fēng)分離器排出的廢氣，經(jīng)濕

16、式捕集器，使含有粉乳的溶液，重新流會(huì)濕粉工段的離心機(jī)，進(jìn)行固液分離，凈化后的廢氣排入大氣。氣流干燥機(jī)原理：將細(xì)粉或顆粒狀的濕物料，用較高速熱空氣流分散呈懸浮狀， 并隨熱氣流運(yùn)動(dòng)進(jìn)行熱交換的干燥設(shè)備。應(yīng)用：淀粉、味精等加工。特征：1.干燥強(qiáng)度大；由于物料在熱氣流中呈懸浮狀態(tài)，顆粒被熱空 氣包圍，改善了氣流與物料的接觸條件；另外氣流速度較大， 氣流與物料之間有強(qiáng)烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故干燥強(qiáng)度較大。 2.因氣流速度較大，干燥時(shí)間短；物料溫度低， 3.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，處理量大 4.適應(yīng)性差：對(duì)塊、膏糊狀濕物料需先進(jìn)行粉碎后再氣流干燥。 對(duì)產(chǎn)品的水分要求再3以下，或要求保持結(jié)晶形狀、光澤 及易粘附于干燥管的物料不適

17、用， 5.動(dòng)力消耗較大，使用較高速氣流，需選用高、中壓離心風(fēng)機(jī)單層流化床干燥單層流化床干燥示意圖示意圖五層流化床干燥示五層流化床干燥示意圖意圖回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)原理：顆粒狀、短條狀、片狀物料通過旋轉(zhuǎn)圓筒內(nèi)部時(shí)，與筒內(nèi)熱風(fēng) 或加熱壁面有效地接觸而被干燥地設(shè)備。應(yīng)用：魚粉、果粉、瓜子、牧草等產(chǎn)品的干燥操作。結(jié)構(gòu)：筒體、抄板、驅(qū)動(dòng)裝置、輪箍和拖輪、空氣密封裝置分類：直接加熱式（順流式，逆流式，錯(cuò)流式等）；間接加熱式（內(nèi) 置加熱管式，筒壁加熱式）；復(fù)合加熱式（熱風(fēng)與物料先順流 加熱，后逆流加熱）特征：1.生產(chǎn)能力大，水分蒸發(fā)量大，連續(xù)作業(yè)，機(jī)械化程度較高。 2.對(duì)物料地適應(yīng)性強(qiáng)，即使物料的水分、粒度由較大變化，亦能 適用。 3.順流式回轉(zhuǎn)干燥機(jī)，能使用高溫?zé)犸L(fēng)，若使排風(fēng)大量循環(huán)，則 熱效率可達(dá)80以上。 4.操作穩(wěn)定方便，費(fèi)用較低，產(chǎn)品干燥地均勻性較好。 5.比較笨重，金屬材料耗量大，設(shè)備投資較高。占地面積大，傳 動(dòng)部件多需經(jīng)常檢修。 回轉(zhuǎn)式青飼料干燥機(jī)回轉(zhuǎn)式青飼料干燥機(jī)真空干燥原理：低壓下，對(duì)物料加熱進(jìn)行干燥，能減少品質(zhì)的損失帶式真空干燥機(jī)帶式真空干燥機(jī)冷凍干燥冷凍干燥冷凍干燥原理：使含水