干燥设备--干燥方法的分类和发展趋势（PPT 77页）(2)

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（二）改进和完善现有的干燥设备，强化干燥过程（三）降低热能消耗（四）改善于燥工艺（五）联合干燥方法的应用（六）消除对环境的污染（七）改善劳动强度三、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（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(20～50mm)，干燥强度小。•穿流：热风从料层中通过，料层厚(45～65mm)，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。•１．人工推车•２．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，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•（三）混合式隧道干燥机（四）穿流型隧道式干燥机三、影响干燥作用的因素（一）物料的组成和大小（二）料盘装载量（三）热风的温度和相对湿度（四）热风的流速第四节带式干燥机一、多层带式干燥机二、单级穿流带式干燥机三、多级穿流带式干燥机第五节气流干燥机一、特征（一）干燥强度大（二）干燥时间短、物料温度低（三）结构简单、处理量大（四）适应性（五）动力消耗较大二、类型和性能（一）单级气流干流机（二）两级气流干燥机第六节喷雾干燥机•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（５０～６０℃）｝防止物料过热变质。•（３）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。•（４）容易改变操作条件，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。•（５）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。•（６）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５０－５００ｋｇ/ｈ。大、中型乳粉生产，每小时处理１０００～５０００ｋｇ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。•（３)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。•(４）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。•（５）排风温度不允许超过要求，以保证产品质量和安全。•（６）为提高干燥室的热效率。喷雾时被干燥的料液和热空气均匀接触，加热器、干燥室和热风管，需隔热保温。•（7）对粘性物料，应采取措施尽量减少粘壁现象。三、雾化器的类型和性能•（一）压力式雾化器•（二）离心雾化器•压力雾化器的优点是：①结构简单、制造成本低、维修、更换方便；•②动力消耗较小．•缺点是：①喷嘴易堵塞、磨损；•②操作弹性小，产量调节范围窄。•离心雾化器的优点是：①液料通道大，不易堵塞；•②对液料的适应性强。高粘度、高浓度的液料均可；•③操作弹性大，进液量变化±25％时，对产品质量无•大影响。•缺点是：①结构复杂、造价高；•②动力消耗比压力式大；•③只适于顺流立式喷雾干燥设备。四、喷雾干燥机的工作过程与技术参数•（一）箱式平底型喷雾干燥机由空气过滤器、进风机、空气加热器、喷雾器（喷嘴）、干燥室、布袋过滤器、排风机等组成。•这种设备的特点是干燥过程在密闭状态下进行，室内具有一定的负压，既保证生产卫生条件，又可避免粉尘外逸。结构简单，造价低廉，采用平底，有利于人进入清理，但出粉比较困难。除用于乳制品的喷雾干燥外，尚可适用于其他热敏性物料的喷雾干燥。•主要技术参数：水分蒸发量１５０ｋｇ／ｈ，喷嘴四只，加热蒸汽压力６００KPa（表压），电机总功率１７.5ｋｗ。•（二）带冷却器的塔式喷雾干燥机•由高压泵３、蒸汽加热的空气预热器７、干燥室１３、旋风分离器１６、消音器１９和冷却器等组成。浓缩液料从贮料罐通．过高压泵和雾化器喷入干燥室。空气经两侧的蒸汽间接加热，形成热风亦送入干燥室。干燥成品至干燥室下部用冷风冷却，然后从底部卸出。废气中挟带的粉末经分离器重进入干燥室。废气经消音器排入大气。五、喷雾干燥的附属装置。•(二)气粉分离装置：•1、布袋过过滤器•2、旋风分离器第七节滚筒干燥机一、分类滚筒干燥机有多种型式，如单滚筒式、双滚筒式，常压式与真空式，顶槽式与喷雾式。二、工作的原理和过程（一）顶槽式双滚筒干燥机．（二）喷雾式双滚筒干燥机第八节流化床及喷动床干燥机一、流态化干燥的特征（1）物料与热风的接触面积大，体积传热系数较高，一般在8.36～25.08MJ/（m2·ｈ·℃）。（２）由于气固相对激烈地运动，热传递迅速，处理能力大；温度分布均匀，且易调和控制。（３）物料受热时间的调节范围大，可使产品的终水分达较低程度。（４）所用设备结构简单，造价低廉，运转稳定，操作维修方便。二、流化床干燥机的类型、组成和特点按结构形式分为单层型、多层型、多室型。立式和卧式。按附加装置分有带振动器和间接加热器的．按作业方式分为连续式和间歇式。以下只介绍两种常用的流化床干燥机．第九节回转式干燥机回转式干燥机是颗粒状、短条状、片状物料通过旋转圆筒内部时，与简内热风或加热壁面有效地接触而被干燥的设备，适用于鱼粉、果粉、瓜子、牧草等产品的干燥操作。特征（1）生产能力大，水分蒸发量可高达１０t/ｈ。连续作业。机械化程度较高。（２）对物料的适应性强，即使物料的水分、粒度有较大变化亦能适用．（３）顺流式回转干燥机，能使用高温热风，若使排风大量循环，则热效率可达８０％以上。（４）操作稳定方便，费用较低。产品干燥的均匀性亦较好。（５）比较笨重，金属材料耗量大，设备投资较高。占地面积大，传动部件多需经常检修。二、分类和一般结构•（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）结构•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。筒体中心轴线与水平线略成一倾角。•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，然后自由落下，得到均匀分布与热风充分接触。因随着干燥的进行，物料的性状发生变化，抄板的形式与之相适应。一般前半部为较简单的搅拌浆，后半部为弧形板或分割板等结构。•３．轮箍和托轮两者是承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。为了防止接触面的磨损，需考虑润滑、防尘等。•４．驱动装置所需功率小时，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．空气密封装置转筒与固定部件间，采用弹性材料的滑动机构或迷宫式等结构，以防止热风泄漏和外界空气侵入。三、转筒干燥设备•(一)工作原理：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，由于回转筒的操杨搅拌综合作用，物料和热风接触充分，干燥迅速，热效率高。•特点：作业连续平稳，适合高水分物料，但机构庞大，造价高。三、组成和工作流程（一）回转式牧草高温快速干燥设备AS-25型机组以重油或柴油为热源，每蒸发1kg水约消耗3.34MJ。电机总额定功率为158kW，对不同水分的牧草，该机组的生产能力如表9-３所列。国产99QH-300型回转式牧草干燥机组的性能参数是：生产能力按草粉计为300kg／ｈ；耗煤135kg/h；耗电为30～40kwh。（二）间接加热式回传干燥机第十节真空干燥机特征：•①物料在干燥过程中的温度低、避免过热。水分容易蒸发，干燥时间短，同时可使物料形成多孔状组织，产品的溶解性、复水性。色泽和口感较好；•②能将物料干燥到很低的水分；•③可用较少的热能。得到较高的干燥速率，热量利用经济；•④适应性强，对不同性质、不同状态的物料，均能适应；•⑤与热风干燥相比，设备投资和动力消耗较大，产量较低。•型式：箱型、转筒型、带式连续型、喷雾薄膜型等。•真空干燥主要用于热敏性强；要求产品的速溶性和品质较好的食品干燥作业．如果汁型固体饮料、脱水蔬菜和豆、肉、乳各类干制品。现国内用于麦乳晶、豆乳晶等加工．真空干燥的类型很多，大多数密闭的常压干燥机，都能用作真空干燥机。真空干燥设备•2、带式连续真空干燥设备：–加工对象：液态食品–产品：泡沫片状，颗粒状•特点：干燥时间短，能形成多孔状制品，能避免混入异物防止污染，可直接干燥高浓度，高粘度的物料。（三）圆筒搅拌型真空干燥器第十一节干燥设备的选型•一、选型前需要确定的条件和要求•（一）当地的资源与自然条件•１.热源和动力可提供的煤、电、油等情况。•２．原料来源地、批量与供料季节、方式等。•３．自然条件温度、相对湿度等。•４．交通运输道路与运输设备等。•（二）物料性能及干燥特征•１．物料的形态包括大小、形状、固态或液态等。•２．物料的物理特性包括密度、粘附性和含水量及其结合状态等。•３．干燥特性包括热敏性和受热收缩、表层结壳等性质。•（三）对干燥产品的要求•１．对产品产量的要求按单位时间的成品产量或