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1、第九章 干燥设备,第一节 干燥方法的分类和发展趋势 干燥的目的和意义 干燥：从物体中除去水分的操作。 目的：防止变质，便于贮存运输，加工出不同风味。 干燥对象：谷物，油料，果蔬，药材等。 一、干燥方法： 1、自然干燥 2、人工干燥：机械干燥、物理化学干燥、热风干燥、 真空干燥、冷冻干燥、介质接触干燥、 辐射干燥,二、发展趋势,干燥工艺和干燥设备的发展趋势，有如下几个方面： （一）干燥设备向系列化、大型化发展 现国内干燥设备以中小型为主，正逐步向系列化、大型化发展。大型设备具有热能消耗少和操作费用低等优点。现国产最大乳粉生产设备的日处理鲜乳量已达，并引进了日处理的国外乳品生产设备。气流、喷雾等干
2、燥设备及热风炉等配套装置，均有系列产品。 （二）改进和完善现有的干燥设备，强化干燥过程 如隧道式、带式干燥中物料与热风的流向，由平流改为穿流，可显著缩短干燥时间，改善干燥均匀性。如气流干燥机，从直管气流干燥，改为脉冲气流干燥，强化传热传质过程。 （三）降低热能消耗 因干燥设备的热能消耗大，国内外均研究节能措施。如余热回收利用，改进热风炉结构，使燃料充分燃烧。提高设备的保温绝热效果等。 （四）改善于燥工艺 如将带式干燥机的热风参数（温度、流量和相对湿度），由单温区改为多温区，以符合物料的干燥特性和要求，提高产品的质量和干燥效率。 （五）联合干燥方法的应用 采用两种不同的干燥装置串联使用，如喷雾干
3、燥与流化床干燥联合，制作速溶乳粉等。 （六）消除对环境的污染 如粉尘的回收、降低噪音等。 （七）改善劳动强度 如提高干燥设备的自动化程度等。,三、热风干燥设备的分类,热风干燥：用对流方式将热空气的热量传递给物料，带走物料 表面的水分 特点：热风既是载热体又是载湿体，因此热风干燥设备结构简单， 操作容易。 一、成件产品干燥设备： 1、移动式干燥器： a、传送带式；b、车厢式；c、链板式。 2、固定式干燥器： a、箱式；b、隧道式。,热风干燥设备的分类,二、粉粒体物料干燥设备： 1、重力下落式干燥器： a、竖井式；b、百叶窗式；c、百叶竖井复合式；d、瀑布式。 2、机械搅拌式干燥器： a、转筒式（
4、回转式、管式）； b、转子式；c、涡轮式； d、转盘式； e、盘式干燥塔；f、螺旋式；g、振动式。,热风干燥设备的分类,3、流化床干燥器： a、喷吹式；b、振动式；c、振吹式；d、单室式；e、多室式 4、气流干燥器： a、管式；b、旋风分离器式；c、空气喷泉式；e、综合式。,热风干燥设备的分类,三、块状物料干燥设备： 1、流化床干燥器。 2、喷吹式流化床干燥器。 3、振动流化床干燥器。 4、振动喷吹式流化床干燥器。,四、液态原料干燥设备： 1、喷雾干燥设备：压力式，离心式，气流式。 2、流化床干燥设备：振动气流式，气流式，气流喷吹式，振动喷吹式。 3、泡沫层干燥设备。 4、滚筒式干燥设备。,第
5、二节 固定床和箱式干燥机,固定床干燥特点是结构简单，容易制造，投资小，通用性强；但设备安装不当易漏气，装卸物料不便，生产率低。 烘房: 它一般由烤架、加热炉、烟道、烟囱与烤架、烤盘等组成。烤房为土木砖结构，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。缺点是操作劳动强度大。 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，制作果脯等产品,固定床干燥设备,2、循环干燥仓： 组成：热风装置，循环装置，料仓 特点：干燥速度快，处理量大，有贮存仓的作用。 搅拌器作用：降低干燥室垂直方向水分梯度。 均化空隙，增加通风均匀性。,第二节
6、固定床和箱式干燥机,二、箱式干燥器 平行流：热风从物料表面通过，料层薄(2050mm)，干燥强度小。 穿流：热风从料层中通过，料层厚(4565mm)，干燥强度大。,第三节 隧道式干燥设备,一、结构和工作过程 （一）隧道体 （二）料盘与装料 （三）料车与装料盘 （四）料车的运行 有人工、推车和链爪推车两种方式。 人工推车 链爪推车 （五）门的结构与开闭 双扉式，旁推式或升降式 （六）风机 （七）加热装置,二、类型和特点,（一）顺流型隧道式干燥机 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，也不致损伤产品品质。而物料接近干燥成品时
7、，热风温度降低，可防止产品过热，但难以获得低水分产品。,（二）逆流型隧道式干燥机,上述两种隧道式干燥机的共同优缺点是： （1）构造简单，容易制做，投资较少，操作方便 （2）适应性强。可用做多种果蔬、土特产、中草药与经济作物产品的干燥。 （3）生产能力较大。适于大中型生产规模。 （4）隧道排出的部分废气，可与新鲜空气混合，经加热器，重新进入隧道，进行废气再循环，以提高热能的利用、调节热风湿度，适应物料的干燥要求。 （5）物料干燥过程中处于静止状态，形状无损伤。物料与热风接触时间较长，热能利用较好。 （6）热耗大。如胡萝卜干燥热耗，国外约 8.36MJ/kg（H2O），国内约达12.54MJkg（
8、H2 O）。 （7）不能按干燥工艺分区控制热风的温度和湿度。 (8)结构庞大。如砖混结构的隧道干燥设备的总高约3m，宽2m，长数几米到十米。,图95 逆流型隧道式干燥机,（三）混合式隧道干燥机 湿物料入隧道先与高温而湿度低的热风作顺流接触，可得到较高的干燥速率；随着料车前移，热风温度逐渐下降、湿度增加，然后物料与隧道另端进入的热风作逆流接触，使干燥后的产品能达较低的水分。两段的废气均由中间排出，亦可进行部分废气再循环 这种设备与单段隧道式干燥设备相比，干燥时间短、产品质量好，兼有顺流、逆流的优点，但隧道体较长。,（四）穿流型隧道式干燥机 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
9、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干燥设备，沿整个隧道纵向分若干干燥段，在两列隧道各干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，进行部分废气再循环。 这类穿流型隧道干燥机的特点是干燥迅速，比平流型的干燥时间缩短，产品的水分均匀，但结构较复杂，消耗动力较大。,三、影响干燥作用的因素,（一）物料的组成和大小 多孔性和组织疏松的物料容易干燥。物料切分越小，受热蒸发面积越大，干燥速度越快。 （二）料盘装载量 一般按料盘单位面积上的载重计量（kgm2）。装载量小，干燥时间
10、短，干燥程度均匀，但处理量小；装载量大则效果相反。一般鲜菜的装载量为38kgm2。图9-9为干制甘蓝菜时装载量与生产能力、干燥时间的关系。 （三）热风的温度和相对湿度 热风温度越高，相对湿度越低，干燥速度越快，反之则干燥速度越慢；若热风温度过高，超过安全温度则导致物料变质，热风湿度较低，使干燥时间过长，对产品品质亦不利。热风的安全温度由物料的种类、初始水分、干燥时间和产品要求确定。 一般在恒速干燥段，宜采用较高的风温，尽可能发挥最大干燥效率，物料的温度为其周围气流的湿球温度，但过高会使可溶性物质流失，糖分焦化或结壳。在减速干燥段，质传递逐渐减少，干燥所需热量亦减少，故需降低风温。 （四）热风的
11、流速 通过物料周围的热风流速大，能以迅速传热并带走水分，提高干燥速度。但流速增大到一定程度，不能相应增加干燥强度，且增大动力消耗。隧道干燥果蔬的热风流速为0.7.0 m/s。,第四节 带式干燥机,带式干燥机是将物料置于输送带上，在随带运动的过程中与热风接触而干燥的设备因结构和流程不同，有多层。单级和多级等各种类型。 一、多层带式干燥机,二、单级穿流带式干燥机,由一个循环输送带、两个空气加热器、三台风机和传动变速装置等组成。全机分成两个干燥区。第一干燥区的空气自下而上经加热器穿过物料层。第二干燥区是空气自上而下经加热器穿过物料层每个干燥区的热风温度和湿度都是可以控制的，亦可以在干燥过程中，对物料
12、上色和调味。,三、多级穿流带式干燥机,它用于制作各种脱水蔬菜、葡萄干、麦片、酵母等产品。优缺点是； （1）物料在干燥过程中，不受振动或冲击，不损伤，粉尘飞扬少。 （）物料在带间转移时，得到松动和翻转，使物料的蒸发表面积增大，改善通气性和干燥均匀性。 （）干燥区的数目较多，每一区的热风流量、流向、温度和湿度均可控制，符合物料干燥工艺的要求。 （）结构较复杂，设备费用高。 （）设备的进出料口，密封不严，易产生漏气。,第五节 气流干燥机,一、特 征 （一）干燥强度大 容积换热系数平均值为8.3625.08MJ/m3 h C。 （二）干燥时间短、物料温度低 干燥管长1020m，物料的干燥时间0.52s
13、。干燥管的进风温度为134144，物料在干燥管出口的温度为5570。 （三）结构简单、处理量大 除干燥管外，只需风机、热源、加料器及产品回收装置等，设备投资费用较少。占地面积亦较小。 （四）适应性 要求被干燥物料的颗粒粒径在0.50.7mm以下。对块、膏糊状湿物料，需先进行粉碎再气流干燥。对产品的水分要求在3以下或要求保持结晶形状、光泽及易粘附于干燥管的物料不适用。 （五）动力消耗较大 由于使用较高速气流，需选用高、中压离心风机，动力消耗较大。,二、类型和性能,（一）单级气流干流机 它属于直管式小型生产设备，用于制做淀粉，按含水率为 的成品计，生产率为.5t/h ；采用蒸汽加热的翅片式空气预热
14、器，蒸汽压为cm2 ；干燥管 高，管 径，管内风速m/s 。,（二）两级气流干燥机,该机是直管中型生产设备。用于制做淀粉，按含水率 13.5的成品计，生产率为 1.23.2t/。采用二级干燥管可以节约热能，降低管的高度。其蒸汽压力、风温、风速、管径等与一级干燥机基本相同。,三、操作和维护 （1）进料的含水率需低于40，防止杂物混入加料器、风机和管道内。 （）开车前应检查风机、管道和加料器等设备安装是否完善可靠及其润滑情况。 （）手控操作时，开车的次序为：开启蒸汽间至规定汽压；风机（如为两级干燥先开第二级风机，后开第一级风机）；螺旋进料器（控制方法按规定操作）。停车时次序则相反。 （）干燥管一侧
15、有检查孔，每班应检查一次，有无积粉、堵塞等情况。 （）定期更换或清洗空气滤清网、润滑传动部件、检查滚子链的松紧程度。 （）工作半年至一年检修一次，更换磨损零件。,第六节 喷雾干燥机,一、喷雾干燥的优缺点 （1）浆状原料直接干燥成粉粒状产品 采用喷雾干燥，通常不需要粉碎、分级等操作，直接制成粉末产品，简化了工序，节省了设备。 （2）适于处理热敏性物料 物料微粒化后，表面积增大，干燥迅速（几秒到十几秒），且产品温度不超过热风的湿球温度（）防止物料过热变质。 （）制品的溶解性和流动性好 雾滴与热风接触，水分蒸发极快，可以形成中空球状或疏松团粒状的粉体，制品有良好的冲调性和流动性。 （）容易改变操作条
16、件，控制或调节产品的质量指标、改变原料的浓度、热风温度等喷雾条件，可获得不同水分和粒度的产品。 （）可以满足对产品的各种要求 增加某些措施或运用操作上的灵活性，能制成不同形状（球形、粉末、疏松团粒）、性质（流动性、速溶性）、色、香、味的产品。 （）连续作业，处理量大 现国内中小乳粉厂，喷雾干燥设备的蒸发量为 /。大、中型乳粉生产，每小时处理 鲜乳。 （7）设备较庞大，投资费用、动力和热能消耗均较大。,二、对喷雾干燥机的要求 (1）物料在干燥过程中，凡与物料相接触的设备部位，必须便于清洗灭菌。 (2）应采取措施防止焦粉，避免热空气产生逆流，满足工艺要求。 （)要保证热风洁净，检查风管和加热器中是否有铁锈或渗漏保温材料，以防混入产品。 (）为了提高产品的溶解度，速溶性，干燥的产品，应迅速从干燥室连续排出，经冷却后包装。 （）排风温度不
