食品工厂机械与设备第九章

食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备食品工厂机械与设备第九章干燥机械与设备食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备第九章干燥机械与设备干燥在食品工业中的地位干燥操作与设备干燥机械设备种类第一节对流型干燥设备第二节传导型干燥设备第三节冷冻干燥机本章小结思考题自测题食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备自测题一、判断题二、填充题三、选择题四、对应题食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备四、对应题1．请找出以下干燥机与辅助装置之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。()1.喷雾干燥机A.水环式真空泵()2.滚筒干燥机B.冷阱()3.流化床干燥机C.离心转盘()4.冷冻干燥机D.铲刀()5.真空干燥机E.一定压头的鼓风机食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备四、对应题2．请找出以下干燥机与适用性之间的对应关系，并将第二列的字母填入第一列对应项括号中。()1.喷雾干燥机A.高比价食品()2.网带式干燥机B.固体饮料()3.流化床干燥机C.脱水蔬菜()4.冷冻干燥机D.乳粉()5.滚筒式干燥机E.预糊化淀粉食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备三、选择题1.生产干淀粉可采用____式干燥机。A.滚筒B.喷雾C.气流D.A和C2.生产乳粉不可采用_____式干燥机。A.滚筒B.喷雾C.网带D.气流3._______式干燥机可用于生产脱水蔬菜。A.滚筒B.喷雾C.网带D.气流4.一般食品用喷雾干燥设备是______的。A.封闭式B.半封闭C.开放D.无菌食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备三、选择题5._____喷雾干燥设备必须配备压缩空气。A.气流式B.机械离心式C.气动离心式D.A和C6.食品工业喷雾干燥系统常采用____流方式。A.并B.逆C.混D.错7._____干燥设备必须配备粉尘回收系统。A.喷雾B.流化床C.气流D.A、B和C8.滚筒式干燥器一般不用____对滚筒加热。A.蒸汽B.过热蒸汽C.热空气D.过热水食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备三、选择题10.为了使湿料在流化床干燥中获得良好的分散性，可以。A.采用机械搅拌B.脉冲进气C.A和BD.提高空气流量11.大批量片状物料可用干燥器进行干燥。A.洞道式B.网带式C.气流D.A和B12.下列流化床干燥器中，流化床干燥器的热效率最低。A.单层式B.溢流多层式C.穿流多层式D.卧式多室式13.下列物料中，不宜用带惰性粒子的流化床干燥器进行干燥。A.蛋白质水解物B.酵母C.动物血液D.蛋黄食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备三、选择题14.气流干燥器的干燥管一般在m或以上。A.5B.7C.8D.1015.直管气流干燥器的干燥管一般在m或以上。A.5B.7C.8D.1016.冷冻干燥系统中的加热系统用于。A.提供升华热B.提供熔解热C.A和DD.提供冷阱化霜热17.冷冻干燥系统中需要低温的场所有。A.真空泵冷却B.物料冻结C.冷阱D.B和C食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备二、填充题1.压力式___________设备，其雾化系统一般由______、_________、____________等构成，干燥室的形式可以有_______和________两种形式,其中______者又可以分为_______和_______两种形式.其尾气中的粉尘一般可以选用______、______和__________加以回收;三者中，以______的回收效果最差,其回收效率一般不超过_____%。所以经常在其后面串联安装______或_______。2.__________式喷雾干燥机的_________通常是一个高速旋转的转盘，可以由__________或__________两种方式驱动，其干燥室只能是__________式。3.有三类干燥设备需要采用粉尘回收装置，它们是、和。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备二、填充题4.进入雾化器系统的在高速离心盘作用下，受作用而作向运动，当通过的沟槽或孔口时，受到作用而分散成雾状。5.各种干燥设备均有各自的水分排除装置，喷雾干燥器通过排除；真空干燥器通过排除；冷冻干燥机通过排除。6.滚筒式干燥机属于干燥机，按滚筒数量，可以分为和两种；按环境条件可以分为和干燥机两种。7.冷冻干燥机，一般由、、、、、等部分构成。按操作的连续性，可以分为、和三种形式。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备一、判断题1.冷冻真空干燥系统的冷阱装在干燥室外的最大好处是可以连续除霜。2.真空干燥箱适用于固体或热敏性液体食品物料的干燥。3.带式真空干燥机主要用于液状与浆状物料的干燥。4.流化床干燥器与喷雾干燥器相比,不需要粉尘回收装置。5.离心喷雾式干燥室的直径/高度比值较大，所以不易在壁上产生焦粉结垢。6.食品工业用的喷雾干燥机大多为开放式。7.气流式干燥器适用于干燥湿粉物料。8.所有喷雾干燥机中，只有气流干燥雾化器才需要压缩空气。9.布袋过滤器可以装在干燥塔（箱）内。10.以热空气为干燥介质的喷雾干燥机，一般需空气过滤器净化空气。11.压力喷雾用的雾化压力范围在0.2~2MPa。12.离心喷雾干燥机处理量调节范围较压力式的小。13.压力式喷雾干燥机一般不易出现结壁现象。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备干燥在食品工业中的地位干燥在食品工业中有着很重要的地位。干燥可以起到减小食品体积和重量从而降低贮运成本、提高食品保藏稳定性，以及改善和提高食品风味和食用方便性等作用。从液态到固态的各种食品物料均可以干燥成适当的干制品。例如，牛乳、蛋液、豆乳通过喷雾干燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬菜水果通过热风干燥可以得到脱水蔬菜和水果。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备干燥操作与设备干燥是同时发生传热和传质的单元操作。完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成的系统，但往往称为干燥机或干燥器。例如，喷雾干燥系统称为喷雾干燥机或喷雾干燥器，冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备干燥机械设备的分类由于食品物料种类各异，要求得到的干燥制成品要求也不同，使得食品干燥机械设备种类繁多。可以从不同侧面对干燥设备进行分类。根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式、传导式和辐射式。见表9-1。但需指出，这种分类是相对的。例如，真空干燥机和冷冻干燥机多采用接触传导方式提供干燥热量，但也可以采用微波方式供热。远红外和微波干燥机在本质上分别是远红外和微波加热器，它们已经在本书第五章介绍，这里不再介绍。按操作压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分为连续式干燥机和间歇式干燥机。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备第一节对流型干燥设备一、厢式干燥器二、洞道式干燥机三、网带式干燥设备四、流化床干燥设备五、气流干燥设备六、喷雾干燥机这是一类以对流方式对食品干燥的设备。干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使食品升温脱水，并将食品脱除的水分带出干燥室外。自身状态从高温低湿变为低温高湿。主要设备型式：厢式干燥器、洞道式干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流式干燥机和喷雾干燥机等。按物流气流接触方式：并流、逆流、混流和横流式干燥器等。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备一、厢式干燥器厢式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称为烘箱，大型的称为烘房。典型厢式干燥器横流式中间加热式穿流式厢式干燥器特点食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备如图9.1（1）所示的横流式中，热空气在物料上方掠过，与物料进行湿交换和热交换。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备若框架层数较多，可分成若干组，空气每流经一组料盘之后，就流过加热器再次提高温度，如图9.1（2）所示，即为具有中间加热装置的横流式干燥器。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备穿流式如图9.1（3）所示,粒状、纤维状等物料在框架的网板上铺成一薄层，空气以0.3~1.2m/s的速度垂直流过物料层，可获得较大的干燥速率。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备厢式干燥器特点优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济(每汽化1kg水分，约需2.5kg以上的蒸汽)。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备结构如图9.1所示。为减少热损失，厢式干燥器的四壁用绝热材料构成。厢内有多层框架，物料盘置于其上，也可将物料放在框架小车上推入厢内，故又称为盘架式干燥器。厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法可采用蒸汽、煤气或电加热。干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气混合，并驱使混合气流循环流过加热器，再流经物料。空气流过物料的方式有横流和穿流两种。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备二、洞道式干燥机有一段长度为20~40m的洞道。结构料盘-小车及进出干燥介质空气物料与空气流向洞道干燥机特点食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备料盘-小车及进出湿物料在料盘中散布成均匀料层。料盘堆放在小车上，料盘与料盘之间留有间隙供热风通过。洞道式干燥机的进料和卸料为半连续式，即当一车湿料从洞道的一端进入时，从另一端同时卸出另一车干料。洞道中的轨道通常带有1/200的斜度，可以由人工或绞车等机械装置来操纵小车的移动。洞道的门只有在进、卸料时才开启，其余时间都是密闭的。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备干燥介质空气空气由风机推动流经预热器，然后依次在各小车的料盘之间掠过，同时伴随轻微的穿流现象。空气的流速为2.5~6.0m/s，不小于1.0m/s。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备物料与热风流向热风可沿物流纵向流动，分为并流、逆流和混流三种。热风也与物流呈横向食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备混流方式混流综合了并流、逆流的优点，在整个干燥周期的不同阶段可以更灵活地控制干燥条件。通常将洞道分成两段，第一段为并流，干燥速率大，对应于物料的第一干燥阶段；第二阶段为逆流，可满足物料的最终干燥要求，对应于物料的第二干燥阶段。因为第二阶段的干燥时间较长，一般洞道的第二段也比第一段长。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备洞道干燥机特点优点：①具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度-湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实验工作；②料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。缺点：①结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置；②压力损失大，能量消耗多。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备如图9.3所示，干燥机的每一段由活动隔板分隔，在料车进出时，隔板打开，而在干燥时则将洞道切断成为纵向通路，靠换向装置构成总体上曲折的气流通道。加热器设在马蹄形的换向处，可以独立控制该段气流的温度。食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备三、网带式干燥设备网带式干燥机简介网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、颗粒、棒状、滤饼类等。带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同的类型。（一）单段带式干燥机（二）多段带式干燥机（三）多层带式干燥机食品工厂机械与设备——第九章干燥机械与设备网带式干燥机简介网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动通过隧道过程中与热风接触而干燥的设备。网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机和卸料机等组成。沿输送网方向，可分成若干相对独立的单元段，每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。每段内干燥介质的温度、湿度和循环量等操作参数可以独立控