食品工廠機械與設(shè)備第九章

食品工廠機械與設(shè)備第九章枯燥機械與設(shè)備1整理ppt第九章枯燥機械與設(shè)備枯燥在食品工業(yè)中的地位枯燥操作與設(shè)備枯燥機械設(shè)備種類第一節(jié)對流型枯燥設(shè)備第二節(jié)傳導(dǎo)型枯燥設(shè)備第三節(jié)冷凍枯燥機本章小結(jié)思考題自測題2整理ppt枯燥在食品工業(yè)中的地位減小體積和重量,降低貯運本錢、提高保藏穩(wěn)定性，改善和提高食品風(fēng)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枯燥成適當(dāng)?shù)母芍破?。例如，牛乳、蛋液、豆乳通過噴霧枯燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬菜水果通過熱風(fēng)枯燥可以得到脫水蔬菜和水果。3整理ppt枯燥操作與設(shè)備枯燥是同時發(fā)生傳熱和傳質(zhì)的單元操作。枯燥機械設(shè)備通常是由多臺裝置構(gòu)成的系統(tǒng)，但往往稱為枯燥機或枯燥器。例如，噴霧枯燥系統(tǒng)稱為噴霧枯燥機或噴霧枯燥器，冷凍枯燥設(shè)備系統(tǒng)稱為冷凍枯燥機或冷凍枯燥器等。4整理ppt枯燥機械設(shè)備的分類根據(jù)熱量傳遞方式，枯燥機械設(shè)備分成三大類：對流式、傳導(dǎo)式和輻射式。見表9-1。遠紅外和微波枯燥機在本質(zhì)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:常壓枯燥機和真空枯燥機。按操作方式，可分為連續(xù)式和間歇式枯燥機。5整理ppt但需指出，這種分類是相對的。例如，真空枯燥機和冷凍枯燥機多采用接觸傳導(dǎo)方式提供枯燥熱量，但也可以采用微波方式供熱?？菰餀C械設(shè)備的分類6整理ppt第一節(jié)對流型枯燥設(shè)備枯燥介質(zhì)：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枯燥室外。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、噴霧枯燥機。按物流氣流接觸方式：并流、逆流、混流和橫流式。7整理ppt第一節(jié)對流型枯燥設(shè)備一、廂式枯燥器二、洞道式枯燥機三、網(wǎng)帶式枯燥設(shè)備四、流化床枯燥設(shè)備五、氣流枯燥設(shè)備六、噴霧枯燥機8整理ppt一、廂式枯燥器常壓間歇式枯燥器，小型—烘箱，大型—烘房。典型廂式枯燥器橫流式中間加熱式穿流式廂式枯燥器特點9整理ppt一、廂式枯燥器常壓間歇式枯燥器，小型—烘箱，大型—烘房。典型廂式枯燥器(圖9.1)10整理ppt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)，故又稱為盤架式枯燥器。廂式枯燥器內(nèi)設(shè)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。枯燥器內(nèi)的風(fēng)機強制引入新鮮空氣與器內(nèi)廢氣混合，并驅(qū)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，廂式枯燥器的四壁用絕熱材料構(gòu)成。11整理ppt熱空氣在物料上方掠過，與物料進行濕交換和熱交換。12整理ppt假設(shè)框架層數(shù)較多，可分成假設(shè)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枯燥器。13整理ppt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，可獲得較大的枯燥速率。14整理ppt廂式枯燥器特點優(yōu)點：制造維修方便，靈活性大。缺點：枯燥不均勻，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)。常用于需長時間枯燥、數(shù)量不多，及需要特殊條件枯燥的物料，如水果、蔬菜、香料等。15整理ppt二、洞道式枯燥機結(jié)構(gòu)料盤-小車及進出枯燥介質(zhì)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)洞道枯燥機特點16整理ppt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(fēng)通過。洞道式枯燥機的進料和卸料為半連續(xù)式，即當(dāng)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。17整理ppt枯燥介質(zhì)空氣

空氣由風(fēng)機推動流經(jīng)預(yù)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?？諝獾牧魉贋?.5~6.0m/s，不小于1.0m/s。18整理ppt物料與熱風(fēng)流向熱風(fēng)可沿物流縱向流動，分為并流、逆流和混流三種。熱風(fēng)也與物流呈橫向19整理ppt混流方式混流綜合了并流、逆流的優(yōu)點，在整個枯燥周期的不同階段可以更靈活地控制枯燥條件。通常將洞道分成兩段，第1段并流，枯燥速率大，對應(yīng)于第1枯燥階段；第2段逆流，可滿足物料最終枯燥要求，對應(yīng)第2枯燥階段。第2階段枯燥時間較長，一般洞道的第2段也比第1段長。20整理ppt洞道枯燥機特點優(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(zhuǎn)換一次，制品的水分含量更均勻。缺點：①結(jié)構(gòu)復(fù)雜，密封要求高，需要特殊的裝置；②壓力損失大，能量消耗多。21整理ppt有一段長度為20~40m的洞道。22整理ppt如圖9.3所示，枯燥機的每一段由活動隔板分隔，在料車進出時，隔板翻開，而在枯燥時那么將洞道切斷成為縱向通路，靠換向裝置構(gòu)成總體上曲折的氣流通道。加熱器設(shè)在馬蹄形的換向處，可以獨立控制該段氣流的溫度。23整理ppt三、網(wǎng)帶式枯燥設(shè)備網(wǎng)帶式枯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?、多層和多段等不同的類型?！惨弧硢味螏娇菰餀C〔二〕多段帶式枯燥機〔三〕多層帶式枯燥機24整理ppt網(wǎng)帶式枯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(fēng)接觸枯燥的設(shè)備。組成:枯燥室(隧道)、輸送帶(網(wǎng)帶或多孔板鏈帶)、風(fēng)機、加熱器、提升機和卸料機等。分段:沿帶向,分假設(shè)干相對獨立單元段(包括循環(huán)風(fēng)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(zhì)溫度、濕度和循環(huán)量等可獨立控制，可使枯燥優(yōu)化。25整理ppt〔一〕單段帶式枯燥機典型結(jié)構(gòu)舉例工作過程特點26整理ppt工作過程物料在枯燥器內(nèi)均勻運動前移的網(wǎng)帶上，氣流經(jīng)加熱器，由循環(huán)風(fēng)機進入熱風(fēng)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(zhì)。大局部氣體循環(huán)，一局部溫度低，含濕量較大的氣體作為廢氣由排濕風(fēng)機排出。27整理ppt單層單段式網(wǎng)帶式枯燥機特點優(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，枯燥時間長,進出料口密封不嚴，易漏氣。28整理ppt全機分成兩個枯燥區(qū)和一個冷卻區(qū)。每個枯燥區(qū)段由空氣加熱器、循環(huán)風(fēng)機、熱風(fēng)分布器及隔離板等組成加熱風(fēng)循環(huán)。第一枯燥區(qū)的空氣自下而上經(jīng)加熱熱器穿過物料層，第二枯燥區(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。29整理ppt〔二〕多段帶式枯燥機亦稱復(fù)合型帶式枯燥機，利用多條輸送帶(多至4條)串聯(lián)成輸送系統(tǒng)。兩段式帶式枯燥機舉例(圖9.5)特點(多段可使物料松動,不同速度,占地大)30整理ppt特點優(yōu)點：①物料在帶間轉(zhuǎn)移時得以松動、翻轉(zhuǎn)，物料的蒸發(fā)面積增大，改善了透氣性和枯燥均勻性。②不同輸送帶的速度可獨立控制，且多個枯燥區(qū)的熱風(fēng)流量及溫度和濕度均可單獨控制，便于優(yōu)化物料枯燥工藝。缺點:占地面積較大。31整理ppt整個枯燥機也分成兩個枯燥區(qū)和一個吹風(fēng)冷卻區(qū)，第一枯燥區(qū)又分成前、后兩個溫區(qū)，物料經(jīng)第一、二區(qū)枯燥后，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。32整理ppt〔三〕多層帶式枯燥機根本構(gòu)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(shè)在上下相通的枯燥室內(nèi)。層間隔板:控制枯燥介質(zhì)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，使大局部枯燥介質(zhì)與各段物料合理接觸分配。提高總枯燥速率。三層帶式枯燥機結(jié)構(gòu)簡單，常用于枯燥速度低、枯燥時間長的場合(谷物類)枯燥，屢次翻料，不適于黏性物料及易碎物料枯燥。33整理ppt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(fēng)機和加熱器形成熱風(fēng)，通過分層進風(fēng)柜調(diào)節(jié)風(fēng)量送入枯燥室，使物料枯燥。排出的廢氣可對物料進行預(yù)熱。34整理ppt四、流化床枯燥設(shè)備又稱沸騰床枯燥機,物料呈沸騰狀態(tài)枯燥。典型流化床枯燥系統(tǒng)〔圖9.7〕

主要由…構(gòu)成新空氣進料出料細粉排風(fēng)35整理ppt四、流化床枯燥設(shè)備特點優(yōu)點：設(shè)備小產(chǎn)能大、物料逗留時間可調(diào)、結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小。物料顆粒粉碎和設(shè)備磨損也相對較小。缺點:操作控制較復(fù)雜。36整理ppt適宜于處理粉狀且不易結(jié)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。流化床枯燥機適宜處理的物料四、流化床枯燥設(shè)備37整理ppt降速枯燥階段;粉狀和顆粒物料,應(yīng)用的適宜含水范圍分別在2%~5%和10％~15％之間。氣流枯燥或噴霧枯燥得到物料，假設(shè)仍含有需要經(jīng)過較長時間降速枯燥方能去除的結(jié)合水分，那么更適于采用流化床枯燥。適用的枯燥階段及物料狀態(tài)四、流化床枯燥設(shè)備38整理ppt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(fù)合型的流化床枯燥機，如將振動型與惰性粒子型結(jié)合起來構(gòu)成振動-惰性粒子型的流化床枯燥機。流化床枯燥機的主要型式四、流化床枯燥設(shè)備39整理ppt四、流化床枯燥設(shè)備〔一〕單層圓筒型流化床枯燥機〔二〕多層沸騰床枯燥機〔三〕臥式多室流化床枯燥機〔四〕其它型式的流化床枯燥機40整理ppt〔一〕單層圓筒型流化床枯燥機結(jié)構(gòu)如圖9.8所示。工作過程圖9.8單層圓筒流化床枯燥器廢氣出至別離器枯燥物料出濕料進熱空氣進分布板41整理ppt是流化床枯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〕單層圓筒型流化床枯燥機42整理ppt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到達均勻布氣。氣流預(yù)分布器〔一〕單層圓筒型流化床枯燥機43整理ppt特點:優(yōu)點：結(jié)構(gòu)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(yīng)用:適用于床層顆粒靜止高度低(300~400mm)、容易枯燥、處理量較大且對最終含水量要求不高的產(chǎn)品?！惨弧硢螌訄A筒型流化床枯燥機44整理ppt〔二〕多層沸騰床枯燥機適用:要求枯燥較均勻,或枯燥時間較長產(chǎn)品。塔形，內(nèi)設(shè)多層孔板，物料由上而下,氣流自而上(總體逆流)。45整理ppt``````內(nèi)部旋轉(zhuǎn)閥溢流管多孔板反轉(zhuǎn)床板物料上下層轉(zhuǎn)移方法多種(圖9.11)〔二〕多層沸騰床枯燥機46整理ppt圖9.12(1)溢流式多層流化床枯燥機濕物料顆粒由第一層參加，經(jīng)初步枯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)品能到達很低的含水量且較為均勻，熱量利用率也顯著提高?！捕扯鄬臃序v床枯燥機47整理ppt圖9.12(2)穿流板式流化床枯燥機枯燥時，物料直接從篩板孔自上而下分散流動，氣體那么通過篩孔自下而上流動，在每塊板上形成流化床。結(jié)構(gòu)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(yīng)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〕多層沸騰床枯燥機48整理ppt濕料產(chǎn)品熱空氣枯燥室多孔分布板帶閥進風(fēng)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，保證均勻枯燥。結(jié)構(gòu)如圖9.13所示?！踩撑P式多室流化床枯燥機49整理ppt特點：結(jié)構(gòu)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(yīng)性較差。應(yīng)用：各種難以枯燥顆粒狀、片狀和熱敏性物料。砂糖、干酪素、葡萄糖酸鈣及固體飲料等?！踩撑P式多室流化床枯燥機50整理ppt(四)其它型式的流化床枯燥機傳統(tǒng)流化床枯燥機缺乏代表性新型流化床枯燥機：振動流化床枯燥機脈沖流化床枯燥機惰性粒子流化床枯燥機51整理ppt(四)其它型式的流化床枯燥機傳統(tǒng)流化床枯燥機缺乏不能枯燥其他狀態(tài)物料。例如，細小結(jié)晶體、漿狀、膏漿體。難以對一些黏結(jié)性物料均勻枯燥。52整理ppt1.振動流化床枯燥機(圖9.14)(四)其它型式的流化床枯燥機平板振動器和氣流作用結(jié)合;前后分布料段\沸騰段\分選段。其他部件與普通機相類似。53整理ppt1.振動流化床枯燥機(圖9.14)(四)其它型式的流化床枯燥機適用:過粗或過細顆粒、易黏結(jié)、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。54整理ppt結(jié)構(gòu)如圖9.15所示。工作原理:脈沖進風(fēng),使流化床物料床層受脈沖,強化傳熱傳質(zhì).2.脈沖流化床枯燥機(四)其它型式的流化床枯燥機55整理ppt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(guān)閉時應(yīng)滿足：供入氣體完全通過整個床層時物料完全處于靜止?fàn)顟B(tài)，以使下次脈沖能在床層中有效傳遞。進風(fēng)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(fēng)點與上次的距離較遠。閥門開閉與進風(fēng)管(四)其它型式的流化床枯燥機2.脈沖流化床枯燥機56整理ppt優(yōu)點:(與常規(guī)流化床枯燥機相比)：(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(jié)構(gòu)。(3)壓降較低，節(jié)能效果明顯，高達30％。應(yīng)用:不易枯燥或有特殊要求物料的屬間歇枯燥，粒度范圍10μm~0.4mm，床高0.1~0.4m。(四)其它型式的流化床枯燥機2.脈沖流化床枯燥機57整理ppt3.惰性粒子流化床枯燥機適用:溶液、懸浮液、黏性漿狀物料技術(shù)關(guān)鍵:粒子外表對物料的均勻吸附、流化效果和枯燥物料及時脫離。結(jié)構(gòu)(原理)如圖9.16.(四)其它型式的流化床枯燥機惰性粒子懸浮液熱風(fēng)至旋風(fēng)別離器空氣58整理ppt3.惰性粒子流化床枯燥機(四)其它型式的流化床枯燥機惰性粒子是這種枯燥設(shè)備的關(guān)鍵要素，在枯燥過程中惰性粒子是熱載體，具有枯燥外表、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(zhì)量有較大影響。粒子形狀以球形為佳，這有利于物料在其外表形成均勻的薄膜，減少操作時粒子本身的磨損。59整理ppt3.惰性粒子流化床枯燥機特點:除了一般流化床枯燥特點外，還有特點：(1)適用于高水分漿狀物料；(2)枯燥與粉碎同在一處完成，可減少物料損失。應(yīng)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)其它型式的流化床枯燥機60整理ppt五、氣流枯燥設(shè)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,同時其進行枯燥。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枯燥法枯燥。形式:直管、多級管、脈沖、套管、旋風(fēng)、環(huán)管式等。61整理ppt五、氣流枯燥設(shè)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,同時其進行枯燥。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。62整理ppt五、氣流枯燥設(shè)備應(yīng)用例子:乳品和蛋加工，在噴霧枯燥后應(yīng)用,如還要降低含水量，還可加一流化床枯燥機。形式:直管、多級管、脈沖、套管、旋風(fēng)、環(huán)管式等。63整理ppt五、氣流枯燥設(shè)備〔一〕直管式氣流枯燥機〔二〕其它型式的氣流枯燥機64整理ppt〔一〕直管式氣流枯燥機目前應(yīng)用最普遍的一種形式。如圖9.17所示。過程:物料,預(yù)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(zhì)，完成枯燥。產(chǎn)品由頂部向下排出，廢氣別離后向上排入大氣。65整理ppt〔一〕直管式氣流枯燥機①枯燥強度大。由于物料在熱風(fēng)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(zhì)的阻力，容積傳熱系數(shù)可達2300~7000W/m3·K，這比轉(zhuǎn)筒枯燥機大20~30倍。②枯燥時間短。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枯燥。優(yōu)點66整理ppt〔一〕直管式氣流枯燥機③占地面積小。由于氣流枯燥機具有很大的容積傳熱系數(shù)，所以所需的枯燥機體積可大為減小，即能實現(xiàn)小設(shè)備大生產(chǎn)的目標(biāo)。④熱效率高。由于枯燥機散熱面積小，所以熱損失小，最多不超過5%，因而枯燥非結(jié)合水時熱效率可達60％左右?？菰锝Y(jié)合水時可達20％左右。優(yōu)點67整理ppt〔一〕直管式氣流枯燥機⑤無專用的輸送裝置。氣流枯燥機的活動部件少，結(jié)構(gòu)簡單，易建造，易維修，本錢低。⑥操作連續(xù)穩(wěn)定?？梢砸淮涡酝瓿煽菰?、粉碎、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(zhì)污染，既改善了產(chǎn)品質(zhì)量又提高了回收率。⑦適用性廣，可應(yīng)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68整理ppt直管式氣流枯燥機的缺點①全部產(chǎn)品由氣流帶出，因而別離器的負荷大。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枯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枯燥管較長，一般在10m或10m以上。缺點69整理ppt〔二〕其它型式的氣流枯燥機主要是為了降低氣流枯燥機的高度，形式：1．多級氣流枯燥機2．其它新型氣流枯燥機70整理ppt降低了枯燥管高度，第一段擴張局部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(可防止沉積在管底轉(zhuǎn)彎處造成堵塞)。第一級圖9.18兩級氣流枯燥機第二級別離固體的擴張室熱空氣進料至旋風(fēng)別離器加料器兩級氣流枯燥機(圖9.18)1．多級氣流枯燥機較多用二級或三級機，用于含水量較高物料。71整理ppt2．其它新型氣流枯燥機除了用多級代替單級外，對氣流枯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(shè)備。①脈沖式氣流枯燥機②套管式氣流枯燥機③旋風(fēng)式氣流枯燥機④環(huán)形氣流枯燥機72整理ppt①脈沖式氣流枯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枯燥管內(nèi)，此處氣體以較高的速度流過，使顆粒產(chǎn)生加速運動。當(dāng)顆粒的加速運動終了時，枯燥管直徑突然擴大。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，枯燥管直徑再度突然縮小，顆粒又被加速。管徑重復(fù)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(zhì)速率。73整理ppt②套管式氣流枯燥機這種枯燥機的結(jié)構(gòu)如圖9.19(2)所示。氣流枯燥管由內(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(dǎo)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。74整理ppt③旋風(fēng)式氣流枯燥機如圖9.19(3)所示，物料與熱空氣一起以切線方向進入枯燥機內(nèi)，在內(nèi)管和外管間作螺旋運動。顆粒處于懸浮旋轉(zhuǎn)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)到達枯燥的目的。特點：體積小，結(jié)構(gòu)簡單，適用于枯燥那些允許磨損的熱敏性物料；但不適用于枯燥含水量高、黏性大、熔點低、易升華爆炸、易產(chǎn)生靜電效應(yīng)的物料。75整理ppt④環(huán)形氣流枯燥機一般的氣流枯燥機存在著不宜處理結(jié)晶物料及停留時間短的缺點。近年來，國外根據(jù)氣流枯燥機內(nèi)混相流動中傳熱、傳質(zhì)機理，對設(shè)備進行了很多改進，出現(xiàn)了形狀復(fù)雜的氣流枯燥機，如圖9.19(4)所示的環(huán)形管氣流枯燥機。將枯燥管設(shè)計成環(huán)狀(或螺旋狀)的主要目的是延長顆粒在枯燥管內(nèi)的停留時間。76整理ppt六、噴霧枯燥機將液狀物料通過霧化方式枯燥成粉體。產(chǎn)品：許多粉狀制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白質(zhì)水解物粉、微生物發(fā)酵物等。也是流行的微膠囊造粒設(shè)備之一。77整理ppt六、噴霧枯燥機〔一〕噴霧枯燥過程與特點(優(yōu)點、缺點)〔二〕根本構(gòu)成與類型〔三〕霧化器〔四〕枯燥室〔五〕噴霧枯燥裝置系統(tǒng)舉例78整理ppt噴霧枯燥原理霧化產(chǎn)生10~100μm霧滴，巨大外表積，與熱空氣(~200℃)接觸，瞬間(0.01~0.04s)發(fā)生強烈熱質(zhì)交換，使絕大局部水分迅速蒸發(fā)氣化并被枯燥介質(zhì)帶走。包括：霧滴預(yù)熱、恒速枯燥和降速枯燥等三階段，只需10~30s完成枯燥過程。水分蒸發(fā)吸收氣化潛熱，液滴外表溫度一般為空氣濕球溫度(~70℃)?？菰锂a(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。79整理ppt噴霧枯燥的主要優(yōu)點〔1〕枯燥速度快。〔2〕產(chǎn)品質(zhì)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?！?〕營養(yǎng)損失少?？焖倏菰锎蟠鬁p少了營養(yǎng)物質(zhì)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?！?〕產(chǎn)品純度高。噴霧枯燥是在封閉的枯燥室中進行，既保證了衛(wèi)生條件，又防止了粉塵飛揚，從而提高了產(chǎn)品純度?！?〕工藝較簡單。料液經(jīng)噴霧枯燥后，可直接獲得粉末狀或微細的顆粒狀產(chǎn)品?！?〕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。80整理ppt噴霧枯燥的主要缺點〔1〕投資大。由于一般枯燥室的水分蒸發(fā)強度僅能到達2.5~4.0kg／(m3·h)，故設(shè)備體積龐大，且霧化器、粉塵回收以及清洗裝置等較復(fù)雜?！?〕能耗大，熱效率不高。一般情況下，熱效率為30％~40%，假設(shè)要提高熱效率，可在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡量提高進風(fēng)溫度以及利用排風(fēng)的余熱來預(yù)熱進風(fēng)。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(fēng)機的電能消耗與粉塵回收裝置的負擔(dān)。81整理ppt根本構(gòu)成系統(tǒng)根本構(gòu)成如圖9.21所示，主要由霧化器、枯燥室、粉塵別離器、進風(fēng)機、空氣加熱器、排風(fēng)機等構(gòu)成。82整理ppt噴霧枯燥機的形式形式較多，大體分類如表9-2所示。不同形式噴霧枯燥機的主要區(qū)別在于霧化器、枯燥室和加熱介質(zhì)回收利用程度等方面。83整理ppt枯燥介質(zhì)利用情形(圖9.22)84整理ppt枯燥室是噴霧枯燥機的核心，在此經(jīng)霧化器霧化的料液滴與由進風(fēng)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，一局部大的落入器底、另一局部那么隨濕熱空氣一道進入粉塵回收裝置別離成濕空氣與粉塵。離開別離器的濕空氣或者由排風(fēng)機直接排入大氣，或者局部進行余熱回收，以提高枯燥機的熱效率?？菰餀C底和別離器別離得到的枯燥產(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?？菰锸?5整理ppt〔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(xí)〕4．三類霧化器比較86整理ppt1．壓力式霧化器實際上是一種噴霧頭，裝在一段直管構(gòu)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(jié)構(gòu)形式大型機通常用多支噴槍工作，單個噴頭(產(chǎn)能)有限，。87整理ppt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(jié)構(gòu)、料液流出速度和壓力、料液物理性質(zhì)(外表張力、黏度、密度等)。88整理ppt壓力式霧化器的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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。89整理ppt2.離心式霧化器由機械或氣流驅(qū)動裝置使噴霧轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)。外形及結(jié)構(gòu)90整理ppt離心式霧化的機理離心式霧化的機理是借助高速轉(zhuǎn)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。91整理ppt轉(zhuǎn)盤是離心霧化器的關(guān)鍵部件，形式有多種，圖9.26所示為一些離心噴霧轉(zhuǎn)盤的實物。離心霧化器轉(zhuǎn)盤(圖9.26)92整理ppt3．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(dāng)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，那么霧滴越細。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(zhì)、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。93整理ppt有多種，常見的有二流式、三流式、四流式和旋轉(zhuǎn)式，其結(jié)構(gòu)如圖9.28所示。3．氣流式霧化器94整理ppt4．三類霧化器比較三類霧化器各有特點(表9-3)。95整理ppt4．三類霧化器比較國內(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、日本等國那么以壓力噴霧為主。氣流式由于動力消耗大，適用于小型設(shè)備，而在食品工業(yè)中，很少在大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用。96整理ppt〔四〕枯燥室枯燥室結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式(廂式塔式兩大類)廂式枯燥室塔式枯燥室熱氣流與霧滴流向97整理ppt結(jié)構(gòu)形式廂式塔式兩大類，每類枯燥室由于處理物料、受熱溫度、熱風(fēng)進入和出料方式等的不同，結(jié)構(gòu)形式又有多種。98整理ppt枯燥室結(jié)構(gòu)內(nèi)部裝有霧化器、熱風(fēng)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(jié)露，室壁均為保溫層構(gòu)成，且內(nèi)壁不銹鋼板。振動裝置，安裝在殼體上，盡量防止粉末黏附于器壁，并使黏粉抖落。99整理ppt1．廂式枯燥室又稱臥式枯燥室，用于水平方向的壓力噴霧枯燥。兩種型式平底和。前者在處理量不大時，可在枯燥結(jié)束后由人工翻開枯燥室側(cè)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。通常廂式枯燥室的后段有凈化尾氣用的布袋過濾器，并將引風(fēng)機安裝在袋濾器的上方。缺點:重力作用，霧滴在枯燥室內(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.100整理ppt2．塔式枯燥室常稱為枯燥塔，新型噴霧枯燥設(shè)備幾乎都用塔式結(jié)構(gòu)。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。101整理ppt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?！?〕設(shè)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?！?〕沿塔內(nèi)壁安裝旋轉(zhuǎn)空氣清掃器，通冷空氣進行冷卻。102整理ppt3．熱氣流與霧滴流向噴霧枯燥室內(nèi)熱氣流與霧滴的流動方向，直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量以及粉末回收裝置的負荷等問題。各型噴霧枯燥設(shè)備中，熱氣流與霧滴的流動方向有并流、逆流及混流三類。103整理ppt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，其它兩種操作那么較少采用。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(fēng)與料液均自枯燥室頂部進入，粉末沉降于底部，而廢氣那么夾帶粉末從靠近底部的排風(fēng)管一起排至集粉裝置。這種設(shè)計有利于微粒的枯燥及制品的卸出，缺點是加重了回收裝置的負擔(dān)。104整理ppt逆流操作如圖9.29(5)所示熱風(fēng)自枯燥室的底部上升，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枯燥。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，枯燥機的直徑就很大。但這種操作由于傳熱、傳質(zhì)的推動力都較大，所以熱能利用率較高。105整理ppt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。106整理ppt〔五〕噴霧枯燥裝置系統(tǒng)舉例系統(tǒng)組成：霧化器、枯燥室，空氣過濾器、加熱器(直接燃燒加熱或間接加熱)，熱風(fēng)分配器，風(fēng)機，產(chǎn)品收集裝置和尾氣別離裝置。流程形式有多種，最常見開放式，國內(nèi)外普遍使用。1．壓力噴霧枯燥機系統(tǒng)2．離心噴霧枯燥機系統(tǒng)關(guān)于冷卻系統(tǒng)。107整理ppt1．壓力噴霧枯燥機系統(tǒng)圖9.30所示:主要構(gòu)成:空氣過濾器、進風(fēng)機、空氣加熱器、熱風(fēng)分配器、壓力噴霧器、枯燥塔、布袋過濾器和排風(fēng)機等。進風(fēng)機、空氣加熱器和排風(fēng)機安排在一個層面。108整理ppt工作原理經(jīng)空氣過濾器過濾的潔凈空氣，由進風(fēng)機吸入送入空氣加熱器加熱至高溫，通過塔頂?shù)臒犸L(fēng)分配器進入塔體。熱風(fēng)分配器由呈錐形的均風(fēng)器和調(diào)風(fēng)管組成，它可使熱風(fēng)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(zhì)交換。經(jīng)枯燥后的粉粒落到塔體下部的圓錐局部，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(zhuǎn)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。109整理ppt布袋過濾器布袋過濾器內(nèi)局部為三組，每組風(fēng)管與排風(fēng)機相連，各組可輪流在關(guān)斷排風(fēng)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局部與塔內(nèi)粉?；旌蠌乃罗D(zhuǎn)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(fēng)機排入大氣。110整理ppt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。111整理ppt枯燥塔枯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。布袋過濾器緊靠在枯燥室旁邊。112整理ppt2．離心噴霧枯燥機系統(tǒng)并流式如圖9.31。組成原理與壓力式根本相同。與壓力式區(qū)別113整理ppt離心式與壓力式噴霧枯燥機的區(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(fēng)分配器為蝸旋狀；塔圓柱體局部徑高比較大〔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枯燥室錐體。114整理ppt關(guān)于冷卻系統(tǒng)枯燥室: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(shù)，枯燥塔出來粉在流化床再枯燥，然后流態(tài)化冷卻。尾氣凈化在流化床之后115整理ppt第二節(jié) 傳導(dǎo)型枯燥設(shè)備熱能:主要靠導(dǎo)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(fēng)枯燥機；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。116整理ppt第二節(jié) 傳導(dǎo)型枯燥設(shè)備一、滾筒枯燥機二、真空枯燥箱三、帶式真空枯燥機117整理ppt一、滾筒枯燥機結(jié)構(gòu)構(gòu)成主體：水平轉(zhuǎn)動內(nèi)部通過熱載體的中空金屬圓筒。加料機構(gòu):浸沒式、灑濺式。卸料機構(gòu):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〕。118整理ppt浸沒式加料,膜厚0.1~1.0mm。滾筒回轉(zhuǎn)3/4~7/8轉(zhuǎn)，完成枯燥，由刮刀刮下，由螺旋輸送器送走。滾筒轉(zhuǎn)速，一般2~8r/min。取決筒大小及物料性質(zhì)等.枯燥產(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(zhuǎn)方向相反。123456〔1〕單滾筒式單滾筒枯燥機一、滾筒枯燥機119整理ppt采用的是由上面參加濕物料的方法，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〕雙滾筒式雙滾筒枯燥機一、滾筒枯燥機120整理ppt將滾筒密閉在真空室內(nèi)，便可成為真空滾筒枯燥機-------圖9.33所示。真空滾筒枯燥機的進料、卸料刮刀等的調(diào)節(jié)必須在真空枯燥室外部來操縱，所以本錢較高，一般只用于極熱敏物料。真空滾筒枯燥機一、滾筒枯燥機121整理ppt二、真空枯燥箱主體一真空密封枯燥室，間歇式，適用于固體或熱敏性、氧敏性液體食品物料。這種枯燥機中，初期枯燥速度很快，但當(dāng)物料脫水收縮后，那么由于物料與枯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，以免與枯燥盤接觸的物料局部過熱。122整理ppt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，其間壁那么形成盤架。被枯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?？菰镞^程產(chǎn)生的水蒸氣由連接管導(dǎo)入混合冷凝器。結(jié)構(gòu)二、真空枯燥箱123整理ppt殼體形狀〔圖9.35)可方形，也可圓筒形。二、真空枯燥箱124整理ppt三、帶式真空枯燥機連續(xù)式真空枯燥設(shè)備，主要用于液狀與漿狀物料枯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。125整理ppt輻射元件加熱滾筒接真空系統(tǒng)冷卻滾筒出料閉風(fēng)裝置進料閉風(fēng)裝置單層帶式真空枯燥機(圖9.36)三、帶式真空枯燥機126整理ppt多層帶式真空枯燥機(圖9.37)三、帶式真空枯燥機蒸汽加熱區(qū)熱水加熱區(qū)熱水加熱區(qū)冷卻區(qū)冷凝真空系統(tǒng)料液枯燥產(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127整理ppt枯燥時間短，約5~25min，能形成多孔狀制品，枯燥過程中能防止混入異物，防止污染，可以直接枯燥高濃度、高黏度的物料，并可簡化工序，節(jié)約熱量。特點三、帶式真空枯燥機128整理ppt第三節(jié) 冷凍枯燥機冷凍枯燥過程冷凍枯燥設(shè)備分類一、冷凍枯燥設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成二、常見冷凍枯燥裝置129整理ppt冷凍枯燥設(shè)備分類按操作方式:間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式。按枯燥室內(nèi)凍結(jié)條件:能預(yù)凍和不能預(yù)凍式。按生產(chǎn)量:實驗型,生產(chǎn)用等。130整理ppt冷凍枯燥過程濕物料凍結(jié)后在真空下完成脫水過程。冷凍狀態(tài)物料進行枯燥---水分升華過程，因此，又稱為冷凍升華枯燥。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(jié)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。131整理ppt一、冷凍枯燥設(shè)備的系統(tǒng)構(gòu)成系統(tǒng)構(gòu)成:如圖9.38所示。〔一〕預(yù)冷凍系統(tǒng)〔二〕供熱系統(tǒng)〔三〕低溫冷凝器〔冷阱〕132整理ppt133整理ppt〔一〕預(yù)冷凍系統(tǒng)方法:各種食品凍結(jié)方法。最常見設(shè)備:鼓風(fēng)式和接觸式冷凍設(shè)備。鼓風(fēng)式:一般在主機外完成，可以提高主機的效率。接觸式:常在凍枯燥室物料擱板上進行。真空噴霧凍結(jié)法:液態(tài)物料連續(xù)進料預(yù)凍,隨后升華枯燥。完全連續(xù)式冷凍枯燥機。134整理ppt〔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(dǎo)

輻射

微波(控制復(fù)雜,未見有工業(yè)化)。135整理ppt

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。136整理ppt傳導(dǎo)加熱法方式:熱量通過料盤傳導(dǎo)。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)137整理ppt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(jié)層外表到達盡可能高的蒸汽壓，又不致使凍結(jié)層融化，所以應(yīng)根據(jù)傳熱速率決定熱源溫度。提供低溫凝結(jié)器(冷阱)融化積霜所需的熔解熱。138整理ppt輻射加熱輻射加熱板凍結(jié)物料傳導(dǎo)輻射兩種方式139整理ppt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(zhuǎn)化為熱能，從而使里外同時升溫。這種加熱方式對于不規(guī)那么食品的凍干有很多好處。但由于微波加熱系統(tǒng)的復(fù)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(shè)備。140整理ppt〔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(biāo)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(zhì)與形式冷阱的除霜141整理ppt標(biāo)準冷阱系統(tǒng)冷阱安裝在枯燥室與系統(tǒng)的真空泵之間。由于冷阱溫度低于物料的溫度，即物料凍結(jié)層外表的蒸汽壓大于冷阱內(nèi)的蒸汽分壓，因而從物料中升華出的蒸汽，在通過冷阱時大局部以結(jié)霜的方式凝結(jié)下來，剩下的一小局部蒸汽和不凝結(jié)氣體那么由真空泵抽走。142整理ppt作用枯燥過程中升華的水分必須連續(xù)快速地排除。在13.3Pa的壓力下，1g冰升華可產(chǎn)生100m3的蒸汽，假設(shè)直接采用真空泵抽吸，那么需要極大容量的抽氣機才能維持所需的真空度，因此必須有脫水裝置。低溫冷凝器(冷阱)正是實現(xiàn)在低溫條件下除去大量水分的裝置。143整理ppt冷阱在系統(tǒng)中的位置及特點外置式:作為一個獨立單元置于枯燥室與真空泵內(nèi)置式:直接安裝在枯燥箱內(nèi)144整理ppt冷阱的除霜低溫冷凝器在運行過程中，積聚的霜應(yīng)及時除去。除霜方式有間歇式和連續(xù)式兩種。145整理ppt單個冷凝器間歇式工作對于較小的冷凍枯燥系統(tǒng)，通常在冷凍枯燥周期結(jié)束后，用一定溫度〔常溫也可〕的水來沖霜，并將其排除，然后進行下一個周期的操作。這種沖水式除霜裝置投資本錢低，除霜操作簡便。146整理ppt兩組冷阱交替除霜(圖9.24)147整理ppt冷阱的本質(zhì)與形式本質(zhì)上:間壁式熱交換器。形式：列管式、螺旋管式、盤管式、板式等。內(nèi)置式低溫冷凝器外置式低溫冷凝器148整理ppt149整理ppt一般呈圓筒狀，具有一大一小兩個管口，串聯(lián)在枯燥箱和真空泵之間，圖9.41所示為幾種外置式低溫冷凝器。150整理ppt二、常見冷凍枯燥裝置冷凍枯燥裝置按操作的連續(xù)性可分為間歇式、連續(xù)式和半連續(xù)式三類，在食品工業(yè)中應(yīng)用最多的是間歇式和半連續(xù)式裝置。〔一〕間歇式冷凍枯燥機〔二〕半連續(xù)式冷凍枯燥系統(tǒng)〔三〕連續(xù)式冷凍枯燥系統(tǒng)(自學(xué))151整理ppt〔一〕間歇式冷凍枯燥機有許多適合食品生產(chǎn)的特點，因此絕大多數(shù)的食品冷凍枯燥裝置均采用這類裝置。間歇式冷凍枯燥裝置特點152整理ppt特點優(yōu)點：適應(yīng)多品種小批量的生產(chǎn)，特別是季節(jié)性強的食品生產(chǎn)；單機操作，一臺設(shè)備發(fā)生故障，不會影響其它設(shè)備的正常運行；便于設(shè)備的加工制造和維修保養(yǎng)；便于在不同的階段按照冷凍枯燥的工藝要求控制加熱溫度和真空度。缺點：由于裝料、卸料、啟動等預(yù)備操作占用的時間長，設(shè)備利用率低；假設(shè)要滿足一定的產(chǎn)量要求，往往需要多臺單機，并要配備相應(yīng)的附屬系統(tǒng)，導(dǎo)致設(shè)備的投資費用增加。153整理ppt枯燥箱與一般的真空枯燥箱相似，屬盤架式。室多為圓筒形。盤架可固定式，也可做成小車出入枯燥箱，料盤置于各層加熱板上。如采用輻射加熱方式，那么料盤置于輻射加熱板之間，物料可于箱外預(yù)凍后裝入箱內(nèi)，或在箱內(nèi)直接進行預(yù)凍。假設(shè)為直接預(yù)凍，枯燥箱必須與制冷系統(tǒng)相連接，見圖9.43。間歇式冷凍枯燥裝置154整理ppt〔二〕半連續(xù)式冷凍枯燥系統(tǒng)多箱式:如圖9.44所示。升華枯燥過程是在大型隧道式真空箱內(nèi)進行的，料盤以間歇方式通過隧道一端的大型真空密封門進入箱內(nèi)，以同樣的方式從另一端卸出。這樣，隧道式枯燥機就具有設(shè)備利用率高的優(yōu)點，但不能同時生產(chǎn)不同的品種，且轉(zhuǎn)換生產(chǎn)另一品種的靈活性小。155整理ppt隧道式:如圖9.44所示。升華枯燥過程是在大型隧道式真空箱內(nèi)進行的，料盤以間歇方式通過隧道一端的大型真空密封門進入箱內(nèi)，以同樣的方式從另一端卸出。這樣，就具有設(shè)備利用率高的優(yōu)點，但不能同時生產(chǎn)不同的品種，且轉(zhuǎn)換生產(chǎn)另一品種的靈活性小?！捕嘲脒B續(xù)式冷凍枯燥系統(tǒng)156整理ppt多箱間歇式半連續(xù)式設(shè)備多箱間歇式設(shè)備由一組枯燥箱構(gòu)成，每兩箱的操作周期互相交錯。在同一系統(tǒng)中，各箱的加熱板加熱、低溫冷凝器制冷以及真空抽氣均利用同一個集中系統(tǒng)，但每箱可單獨控制。這種裝置也可用于同時生產(chǎn)不同的品種，提高了設(shè)備操作的靈活性。真空泵制冷機加熱器枯燥箱157整理ppt〔三〕連續(xù)式冷凍枯燥系統(tǒng)連續(xù)式冷凍枯燥裝置的關(guān)鍵進料輸送及加熱部件連續(xù)式冷凍枯燥裝置舉例特點158整理ppt進料輸送及加熱部件在室外單體凍結(jié)的小顆粒狀物料，可以利用閉風(fēng)閥，送入凍干室。物料進入凍干室后在輸送器傳送過程中得到升華枯燥，最后枯燥產(chǎn)品也通過閉風(fēng)閥出料。連續(xù)式凍干室內(nèi)的物料輸送裝置可以是水平向輸送的鋼帶輸送機，也可以是上下輸送的轉(zhuǎn)盤式輸送裝置。加熱板元件應(yīng)根據(jù)具體的輸送裝置而設(shè)置，以使物料得到均勻的加熱。159整理ppt連續(xù)式冷凍枯燥裝置的關(guān)鍵連續(xù)式冷凍枯燥裝置的關(guān)鍵是在不影響枯燥室工作環(huán)境條件下連續(xù)地進出物料。根據(jù)物料狀態(tài)不同可有多種實現(xiàn)凍干箱連續(xù)進出物料的方式。連續(xù)式冷凍枯燥裝置一般均采用室外預(yù)冷凍(除了前面所提到的用于液體物料的噴霧冷凍連續(xù)凍干方式以外)。160整理ppt連續(xù)式冷凍枯燥裝置的特點優(yōu)點：處理能力大，適合單品種生產(chǎn)；設(shè)備利用率高；便于實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化；勞動強度低。缺點：不適合多品種小批量的生產(chǎn)；在枯燥的不同階段，雖可控制不同的溫度，但不能控制不同真空度；設(shè)備復(fù)雜、龐大，制造精度要求高，投資費用大。161整理ppt預(yù)凍好的原料裝在淺盤上，通過空氣鎖連續(xù)地送入凍干室內(nèi)，凍干好的物料也通過空氣鎖連續(xù)地將料盤送出。枯燥過程連續(xù)式冷凍枯燥裝置162整理ppt枯燥過程枯燥過程大致為：裝有適當(dāng)厚度預(yù)凍制品的料盤從預(yù)凍間被送至枯燥機入口，通過空氣鎖進入枯燥室內(nèi)的料盤升降器，每進入一盤，料盤就向上提升一層。等進入的料盤填滿升降器盤架后，由水平向推送機構(gòu)將新裝入料盤一次性向前移動一個盤位。這些料盤同時又推動加熱板間的其它料盤向前移動，枯燥室內(nèi)另一端的料盤就被推出到出口端升降器。出口端升降器以類似方式逐一將料盤下降，再通過出口空氣鎖送出室外。室外的料盤也是連續(xù)輸送的。裝有枯燥產(chǎn)品的料盤由輸送鏈送至卸料機，卸料后的空盤再通過水平和垂直輸送裝置送到裝料工位。如此周而復(fù)始，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。163整理ppt1234進料56785910931210壓力式噴霧枯燥機空氣--過濾器---潔凈空氣--風(fēng)機吸入送---加熱器---高溫空氣----塔頂熱風(fēng)分配器(由呈錐形均風(fēng)器和調(diào)風(fēng)管組成)----塔體---熱風(fēng)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(zhì)交換?？菰锓哿Ｂ涞剿w下部的圓錐局部，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(zhuǎn)鼓閥卸出。塔體下部裝在空氣振蕩器?？啥〞r輪流對敲擊錐體，使積粉松動而沿塔壁滑下。尾氣經(jīng)布袋過濾器過濾后由抽風(fēng)機排出.164整理ppt離心式噴霧枯燥機165整理ppt噴霧枯燥原理霧化產(chǎn)生10~100μm霧滴，巨大外表積，與熱空氣(~200C)接觸，可在瞬間(0.01~0.04s)發(fā)生強烈的熱質(zhì)交換，使絕大局部水分迅速蒸發(fā)氣化并被枯燥介質(zhì)帶走。包括霧滴預(yù)熱、恒速枯燥和降速枯燥等三階段，只需10~30s便完成枯燥過程。水分蒸發(fā)吸收氣化潛熱，液滴外表溫度一般為空氣濕球溫度(~70C)?？菰锂a(chǎn)品(~90C)重力作用沉降于底部，少量微細粉末隨廢氣進入粉塵回收裝置得以回收。166整理ppt本章小結(jié)不同狀態(tài)的食品物料可采用不同型式的枯燥設(shè)備進行枯燥。常見的食品枯燥設(shè)備可以分為對流型、傳導(dǎo)型和輻射型三大類。其中以對流型枯燥設(shè)備種類最多，對物料狀態(tài)的適應(yīng)性也最大。常見的對流型枯燥設(shè)備有廂式枯燥器、洞道式枯燥機、氣流枯燥機、流化床枯燥機、噴霧枯燥機等。前面四種類型的枯燥機適用于固體或顆粒狀態(tài)濕物料的枯燥，噴霧枯燥機用于液態(tài)物料的枯燥，得到的成品為粉末。食品工業(yè)均利用潔凈的干熱空氣作為對流型枯燥設(shè)備的枯燥介質(zhì)。167整理ppt傳導(dǎo)型枯燥機有滾筒式枯燥機、真空枯燥箱和帶式真空枯燥箱三種。均適用于漿體物料的枯燥，可有真空式和常壓式兩種形式。冷凍枯燥機適用于固體和液體物料的枯燥。它使凍結(jié)物料中的冰直接升華為水汽，是所有枯燥機中結(jié)構(gòu)最復(fù)雜和耗能最大的枯燥設(shè)備。因此通常用于高比價物料的枯燥。冷凍枯燥機由制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和真空系統(tǒng)三大局部組成，其操作方式可有間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種。本章小結(jié)168整理ppt思考題請舉3例對流式枯燥機在食品工業(yè)中應(yīng)用的例子？高黏度漿狀物料的可用哪些類型的設(shè)備枯燥？噴霧枯燥設(shè)備如何節(jié)能？可有哪些措施防止或緩和流化床枯燥設(shè)備內(nèi)已干物料與濕物料的混合碰撞？試比較方形與圓筒形真空枯燥箱箱體的特點。討論滾筒式枯燥設(shè)備中對產(chǎn)品品質(zhì)有影響的機構(gòu)形式？試分析間歇式冷凍枯燥機可采用的進料方式。169整理ppt自測題一、判斷題二、填充題三、選擇題四、對應(yīng)題170整理ppt一、判斷題冷凍真空枯燥系統(tǒng)的冷阱裝在枯燥室外的最大好處是可以連續(xù)除霜。真空枯燥箱適用于固體或熱敏性液體食品物料的枯燥。帶式真空枯燥機主要用于液狀與漿狀物料的枯燥。流化床枯燥器與噴霧枯燥器相比,不需要粉塵回收裝置。離心噴霧式枯燥室的直徑/高度比值較大，所以不易在壁上產(chǎn)生焦粉結(jié)垢。食品工業(yè)用的噴霧枯燥機大多為開放式。氣流式枯燥器適用于枯燥濕粉物料。所有噴霧枯燥機中，只有氣流枯燥霧化器才需要壓縮空氣。布袋過濾器可以裝在枯燥塔〔箱〕內(nèi)。以熱空氣為枯燥介質(zhì)的噴霧枯燥機，一般需空氣過濾器凈化空氣。壓力噴霧用的霧化壓力范圍在0.2~2MPa。離心噴霧枯燥機處理量調(diào)