干燥机械与设备

2019/3/25,1,第七章 干燥机械与设备,食品干燥是将物料中的水分含量降至所要求的程度，制成干制品。可防止霉变、腐烂、延长贮存时间，减少体积、重量，便于运输，还可以制成风味和形状各异的产品，其方法有自然干燥，人工干燥等。,2019/3/25,2,高温干燥：喷雾干燥、沸腾干燥、红外干燥、高频干燥、微波干燥 低温干燥：冷冻升华干燥,2019/3/25,3,第一节 喷雾干燥设备,一、 喷雾干燥分类及比较 （一）喷雾干燥原理 通过机械作用，将需干燥的物料分散成很细的像雾一样的微粒 （增大水分蒸发面积，加速干燥过程），与热空气接触，在瞬间将大部分水分除去，使物料中的固体物料干燥成粉末。,干燥机械与设备,2019/3/25,4,1、干燥过程非常迅速。 2、所得产品不需要作进一步磨碎。 3、可随时调节改变干燥条件而调整产品质量指标 4、对设备材料选择上没有严格要求。,干燥机械与设备,（二）喷雾干燥的优点,2019/3/25,5,5、可保证生产中的卫生条件，提高产品的纯度。 6、生产效率高，操作人员少。 7、对产品的粒径、比重、含水量可根据需要进行调节,干燥机械与设备,2019/3/25,8,5、具有高回收率的粉尘回收装置。 6、干燥的产品应迅速取出冷却，以提高产品的溶解度，速溶性。 7、干燥室内温度及排风温度不允许超过100，即保证产品质量，又保证安全。 8、提高干燥室的热效率，必须使喷雾时浓奶液滴和热空气均匀接触，其次加热器、干燥室、风管等应予以保温。 9、对于粘性物料应尽量减少粘壁现象,2019/3/25,9,1、按微粒化方法分类 （1）压力喷雾干燥 原理 采用高压泵，以70200大气压的压力，将浓缩的溶液，通过雾化器，使之克服浓奶的表面张力，而聚化成直径10200微米的雾状微粒喷入干燥室，由于同热空气直接接触，进行热交换和水分的传递，其表面水分迅速蒸发，在很短的时间内即被干燥成球状颗粒，沉降于室底,干燥机械与设备,（五）喷雾干燥设备的分类和比较,2019/3/25,10, 压力喷雾微粒化装置 “M”型,2019/3/25,11,“S”型,2019/3/25,12,2019/3/25,13,（2）离心喷雾干燥法 离心喷雾干燥原理,2019/3/25,14,2019/3/25,15,利用水平方向作高速旋转的圆盘给予溶液以离心力，使其以高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，由于空气的摩擦、阻碍、撕裂的作用，随圆盘旋转产生的切向加速度与离心力产生的径向加速度，结果以一合速度在圆盘上运动，其轨迹为一螺旋形，液体沿着此螺旋线自圆盘上抛出后，就分散成很微小的液滴。,2019/3/25,16,离心喷雾器的结构,2019/3/25,17,2019/3/25,18,2019/3/25,19,2019/3/25,20,2019/3/25,21,2019/3/25,22,2 、按干燥室形式分类,2019/3/25,23,3 喷雾干燥设备的比较 （1）设备的结构,2019/3/25,24,（2）产品、产量和质量,2019/3/25,25,（3）生产管理,2019/3/25,26,（4）对厂房的要求,2019/3/25,27,二、 喷雾干燥设备的流程,喷雾干燥设备一般包括空气过滤器、进风机、空气加热器、雾化器、干燥室、微粉捕集装置、排风机及集粉冷却等装置。其干燥流程大至如图所示。,2019/3/25,28,2019/3/25,29,（一）压力喷雾 1 、水平箱式压力喷雾 （1）平底并流型压力喷雾干燥设备,2019/3/25,30,（2）水平箱式尖底并流型压力喷雾,2019/3/25,31,2019/3/25,32,2 、立式并流型圆锥塔喷雾干燥设备,2019/3/25,33,3、 “MD”型喷雾干燥设备 （1）流程 （2）优缺点,2019/3/25,34,4 “K-7”型单喷嘴二级喷雾干燥设备 （1）流程 （2）优缺点,2019/3/25,35,1 、安海德罗式离心喷雾流程 （1）工艺流程 （2）优点 （3）缺点,（二）离心喷雾,2019/3/25,36,2019/3/25,37,2 尼罗式离心喷雾干燥设备流程 (1)工艺流程 进料至出粉 进风至排风 冷却沸腾床的进风到排风 细粉回收系统 电器开关集中控制,2019/3/25,38,2019/3/25,39,（2）主要结构 塔体 离心喷雾盘,2019/3/25,40,粉末回收装置 冷却沸腾床,2019/3/25,41,空气减湿器结构,2019/3/25,42,2019/3/25,43,2019/3/25,44,2019/3/25,45,2019/3/25,46,2019/3/25,47,三、喷雾干燥设备的附属设备,2019/3/25,48,（一）过滤器，空气加热器，进风机，排风机的选择 1 、空气过滤器,2019/3/25,49,2 空气加热器 （1）蒸气加热器,2019/3/25,50,（2）燃油间接加热的风炉,2019/3/25,51,3 进风机和排风机 进风机与排风机均为离心通风机，是一般常见的通用设备。 （1）风机风压的核算 进风机风压空气过滤器阻力空气加热器阻力风管阻力 排风机风压干燥室阻力布袋过滤器（旋风分离器）的阻力排风系统管道阻力室内保持负压,2019/3/25,52,（四） 热风分配室 （1）压力式 均风板形式,2019/3/25,53,卧式压力喷雾干燥设备中，通常将气流造成螺旋 状,2019/3/25,54,锥形气流调节装置,2019/3/25,55,（2）离心喷雾干燥热风分配盘,干燥机械与设备,2019/3/25,56,导板及空气分散器调节 热风盘本身的结构 冷却风圈结构,2019/3/25,57, 锥形支座结构,2019/3/25,58,2019/3/25,59, 空气分散器结构,2019/3/25,60,（五）电锤和空气震荡器,1 、电锤 2 、空气震荡器,2019/3/25,61,(六)鼓形阀,1、特点 2、型式与结构,2019/3/25,62,3、防止叶轮粘附措施,2019/3/25,63,(七)涡旋气封阀,1 工作原理,2019/3/25,64,2 系统图,2019/3/25,65,(八)粉尘分离装置 1 袋滤器 (1) 工作原理及特点 (2)组成方形的袋滤器,2019/3/25,66,2 旋风分离器 (1)工作原理 (2)结构,2019/3/25,67,2019/3/25,68,2019/3/25,69,(3)影响旋风分离器效率的有关因素 粉的颗粒 气流速度 气密性,2019/3/25,70,2019/3/25,71,有关尺寸对效率的影响,2019/3/25,72,(4)优良的旋风分离器应具备的特点,2019/3/25,73,(5)设计计算 旋风分离器压力损失 式中 -气体密度(公斤/) D- 旋风分离器圆筒部分内径(米) g 重力加速度 (米/秒) L-废气出口管下端底边与锥底出料口间距(米) V-进入旋风分离器气体流速(米/秒) d废气出口管内径 (米),2019/3/25,74,旋风分离器直径 式中 V气体流量 (米/秒) -阻力系数 r-气体重度 (公斤/米) 旋风分离器直径粗略估算: (6)有关注意事项,2019/3/25,75,第二节 其它干燥设备,2019/3/25,76,一、沸腾干燥装置 （一）沸腾干燥的基本原理 （1）沸腾干燥是指干燥介质使固体颗粒在沸腾状态下进行干燥的过程,2019/3/25,77,（2）流体自上而下通过床层流速的不同，出现三种情况 1. 固定床阶段 2.流化床阶段 3.输送阶段,2019/3/25,78,（二）沸腾干燥的特点 1 .沸腾干燥的优点 2 .沸腾干燥的缺点 3 .设备适用范围和有关参数的选择 4 .沸腾干燥的结构与型式 （1）沸腾干燥设备的分类 （2）粒状物料的沸腾干燥器,干燥机械与设备,2019/3/25,79,单层沸腾干燥器,2019/3/25,80,多层沸腾干燥器 a 溢流管式,2019/3/25,81,2019/3/25,82,b 穿流板式,2019/3/25,83,卧式多室沸腾干燥床,2019/3/25,84,喷动床干燥器,2019/3/25,85,振动沸腾干燥器,2019/3/25,86,2019/3/25,87,脉冲沸腾干燥器,2019/3/25,88,（3）膏状物料的床本身沸腾干燥器 螺旋挤压型,2019/3/25,89,振动加料器,2019/3/25,90,（4）溶液，悬浮液等物料的沸腾干燥器 葡萄糖沸腾造粒干燥设备,2019/3/25,91,奶粉生产用的喷雾沸腾干燥设备,2019/3/25,92,二、 滚筒干燥机 （一）滚筒干燥机的分类,2019/3/25,93,2019/3/25,94,2019/3/25,95,（二）滚筒干燥设备的结构和工作过程 1 结构 2 工作过程,2019/3/25,96,（三）滚筒干燥器的特点 （四）影响干燥速率的因素,2019/3/25,97,2019/3/25,98,三、 升华干燥设备（冷冻升华干燥） (一)升华干燥原理,2019/3/25,99,（二）升华干燥的特点及在 食品工业的应用,1、特点 （1）最大限度地保存食品的色、香、味。 （2）对热敏性物质特别适合，可以使热敏性的物料干燥后保留热敏成分；能保存食品中的各级营养成分，尤其对维生素C，能保存90以上。 （3）在真空和低温下操作，微生物的生长和酶作用受到抑制。,2019/3/25,100,（4）脱水彻底，干制品重量轻，体积小，贮藏时占地面积少，运输方便； （5）复水快，食用方便。 （6）因在真空下操作，氧气极少，因此，一些易氧化的物质（如油脂类）得到保护。 （7）冷冻干燥法能排除9599以上的水分，产品能长期保存而不变质,2019/3/25,101,2、在食品工业的应用,（1）土特产品； （2）快食类食品； （3）调味品； （4）保健品； （5）饮料类； （6）特殊用途的食品。,2019/3/25,102,（三）升华干燥设备结构,主要由制冷系统、真空系统、加热系统、干燥系统、控制系统和消毒系统等组成。,2019/3/25,103,2019/3/25,104,1、冷冻干燥室,隔板的结构根据冷却和加热的方式分为： 间冷间热式、直冷直热式、间冷直热式、直冷间热式等,2019/3/25,105,2019/3/25,106,食品冷冻干燥容器,2019/3/25,107,2.冷阱,2019/3/25,108,3、真空系统,4、制冷系统与加热系统,5、控制系统,2019/3/25,109,2019/3/25,110,（二）冷冻干燥机的形式,1、间歇式冷冻干燥机,接触导热式真空冷冻干燥机,2019/3/25,111,辐射传热式真空冷冻干燥机,2019/3/25,112,2.连续式冷冻干燥机,隧道式连续式冷冻干燥机,2019/3/25,113,螺旋式连续式冷冻干燥机,2019/3/25,114