第九章食品枯燥機(jī)械設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)對(duì)流式枯燥器第三節(jié)傳導(dǎo)式枯燥器第四節(jié)輻射式枯燥器了解枯燥的根本原理。了解各種類型枯燥器的任務(wù)原理及任務(wù)特點(diǎn)。掌握流化床枯燥及噴霧枯燥設(shè)備的任務(wù)過程。本章教學(xué)目的第九章食品枯燥機(jī)械設(shè)備第一節(jié)概述第二節(jié)對(duì)流式枯燥器第三節(jié)傳導(dǎo)式枯燥器第四節(jié)輻射式枯燥器本章小結(jié)本章重點(diǎn)本章作業(yè)題第一節(jié)概述一、枯燥定義二、枯燥器的選用原那么三、枯燥器的選型步驟四、枯燥器的開展趨勢(shì)一、枯燥定義凡是使物料〔溶液、懸浮液及漿液〕所含水分由物料向氣相轉(zhuǎn)移，從而將物料變?yōu)楣腆w制品的操作，統(tǒng)稱為枯燥。傳熱傳質(zhì)枯燥濃縮同時(shí)進(jìn)展枯燥過程外表汽化：熱量從周圍環(huán)境傳送到物料外表使其外表水分蒸發(fā)?？菰锍跗谟赏獗砥刂?，在枯燥介質(zhì)形狀不變的條件下為恒速枯燥；內(nèi)部分散：外表汽化的同時(shí)物料內(nèi)部水分傳送到物料外表?？菰锬┢?，物料水分較少，整個(gè)枯燥過程由內(nèi)部分散控制。二、枯燥器的選用原那么當(dāng)?shù)氐馁Y源與自然條件；〔葡萄風(fēng)干房〕物料性能及枯燥特性；枯燥產(chǎn)品的要求。常見枯燥機(jī)械設(shè)備的分類三、枯燥器的選型步驟按濕物料的形狀，物理特性和對(duì)產(chǎn)品形狀，水分等要求，初選枯燥器類型；按投資才干和處置量大小確定設(shè)備規(guī)模，操作方式，自動(dòng)化程度；根據(jù)物料的枯燥特性和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，確定枯燥方式；據(jù)熱源條件和枯燥方法確定加熱安裝；按處置量估算出枯燥器的容積；按原料，設(shè)備及操作費(fèi)用估算產(chǎn)品本錢。四、枯燥器的開展趨勢(shì)枯燥設(shè)備向系列化、大型化開展改良和完善現(xiàn)有的枯燥設(shè)備，強(qiáng)化枯燥過程降低熱能耗費(fèi)改善枯燥工藝結(jié)合枯燥方法的運(yùn)用消除對(duì)環(huán)境的污染第二節(jié)對(duì)流式枯燥器一、廂式枯燥器二、網(wǎng)帶式枯燥器三、流化床枯燥器四、噴霧枯燥器五、間歇式洞道枯燥器六、氣流枯燥器七、轉(zhuǎn)筒枯燥器一、廂式枯燥器廂式枯燥機(jī)主要由廂體，料盤，保溫層，加熱器，風(fēng)機(jī)等組成。平流廂式枯燥機(jī)：傳熱系數(shù)較低，熱利用率較差，物料枯燥不均勻；穿流廂式枯燥機(jī)：枯燥速率快，動(dòng)力耗費(fèi)大。廂式枯燥器任務(wù)表示圖二、網(wǎng)帶式枯燥器單級(jí)網(wǎng)帶式枯燥機(jī)多級(jí)網(wǎng)帶式枯燥機(jī)多層網(wǎng)帶式枯燥機(jī)(一)單級(jí)網(wǎng)帶式枯燥機(jī)各單元可獨(dú)立控制運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，優(yōu)化操作；穿流式帶式枯燥機(jī)，枯燥效果較好；平流帶式枯燥機(jī)，普通用于處置不帶黏性的物料；〔二〕多級(jí)網(wǎng)帶式枯燥機(jī)物料的蒸發(fā)面積增大，改善了透氣性和枯燥均勻性；枯燥區(qū)數(shù)目較多，便于優(yōu)化物料枯燥工藝；設(shè)備的進(jìn)出料口密封不嚴(yán)，易產(chǎn)生漏氣景象；適用于各種脫水蔬菜，葡萄干，麥片等產(chǎn)品的枯燥；〔三〕多層網(wǎng)帶式枯燥機(jī)多層帶式穿流是在單層帶式根底上，疊加而成，網(wǎng)帶普通為3層或5層，來回往復(fù)式運(yùn)動(dòng)枯燥，物料由頂層參與，逐層向下挪動(dòng)枯燥，最后由底層送出產(chǎn)品。構(gòu)造簡(jiǎn)單，常用于枯燥速度低，枯燥時(shí)間長(zhǎng)的場(chǎng)所；廣泛運(yùn)用于谷物類的枯燥；不適用于黏性物料及易碎物料的枯燥；三、流化床枯燥機(jī)〔一〕概念〔二〕原理〔三〕適用范圍〔四〕枯燥過程〔五〕特點(diǎn)〔一〕概念流化：“流化〞是指固體顆粒被流體吹起呈懸浮形狀，粒子可以相互分別，作上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)，這種形狀我們稱作“流化〞，或流態(tài)化，流動(dòng)化或沸騰形狀〔即沸騰〕。沸騰枯燥：是指枯燥介質(zhì)使固體顆粒在沸騰形狀下進(jìn)展枯燥的過程。〔二〕原理物料被大量氣流吹起，呈懸浮形狀，作上下、左右、前后運(yùn)動(dòng)，在沸騰形狀下進(jìn)展枯燥?！踩尺m用范圍沸騰枯燥普通適用于30微米～6毫米顆粒狀物料，或結(jié)團(tuán)景象不嚴(yán)重的場(chǎng)所。對(duì)溶液或懸浮液的液體物料的枯燥和造粒也很適宜。尤其對(duì)含水要求很低的產(chǎn)品特別適宜?！菜摹晨菰镞^程固定床階段：當(dāng)氣流速度增到某一值時(shí)，此時(shí)壓降大致等于單位面積(床層橫斷面)上床層的實(shí)踐分量，這時(shí)的床層稱固定床。流化床階段：把通入的氣流速度添加，顆粒被吹起懸浮在氣流中作自在運(yùn)動(dòng)，床高也上升。再提高流速，床層壓力降仍不變。保送階段：再提高氣流速度到某一定值時(shí)，床層高度大于容器高度，固體顆粒開場(chǎng)吹出容器，再提高氣流速度到極限速度時(shí)，顆粒全部分散，流化層消逝。工業(yè)上利用此方式作氣流保送。動(dòng)畫表示圖〔五〕特點(diǎn)——優(yōu)點(diǎn)1、物料與枯燥介質(zhì)接觸充分，傳熱效果好，溫度分布均勻；2、枯燥速度大，停留時(shí)間短，故適宜于熱敏性物料枯燥；3、枯燥停留時(shí)間可根據(jù)產(chǎn)品含水量調(diào)整；4、床內(nèi)縱向返混猛烈，溫度分布均勻，對(duì)物料外表水分可運(yùn)用比較高的熱風(fēng)溫度。1、對(duì)物料的顆粒度有一定的限制，普通要求不小于30微米，不大于4－6毫米為適宜。2、在物料的濕含量高而且結(jié)團(tuán)場(chǎng)所不適。3、對(duì)易結(jié)塊物料與設(shè)備會(huì)粘壁或堵塞。〔五〕特點(diǎn)——缺陷四、噴霧枯燥器〔一〕原理〔二〕噴霧枯燥的特點(diǎn)〔三〕對(duì)噴霧枯燥機(jī)的要求〔四〕霧化器的類型和性能〔一〕原理經(jīng)過機(jī)械的作用，將需枯燥的物料，分散成很細(xì)的霧狀微粒(以增大水分蒸發(fā)面積，加速枯燥過程)，與熱空氣接觸后，在一瞬間將大部分水分除去，而使物料中的固體物質(zhì)枯燥成粉末。

動(dòng)畫表示圖〔二〕噴霧枯燥的特點(diǎn)采用噴霧枯燥，不需求粉碎、分級(jí)等操作，直接制成粉末產(chǎn)品，簡(jiǎn)化了工序，節(jié)省了設(shè)備。適于處置熱敏性物料物料微?；螅獗矸e增大，枯燥迅速〔幾秒到十幾秒〕，防止物料過熱蛻變。制品的溶解性和流動(dòng)性好霧滴與熱風(fēng)接觸，水分蒸發(fā)極快，可以構(gòu)成中空球狀或疏松團(tuán)粒狀的粉體，制品有良好的沖調(diào)性和流動(dòng)性。容易改動(dòng)操作條件，控制或調(diào)理產(chǎn)品的質(zhì)量目的、改動(dòng)原料的濃度、熱風(fēng)溫度等噴霧條件，可獲得不同水分和粒度的產(chǎn)品?？梢詽M足對(duì)產(chǎn)品的各種要求，添加某些措施或運(yùn)用操作上的靈敏性，能制成不同外形〔球形、粉末、疏松團(tuán)?！场⑿再|(zhì)〔流動(dòng)性、速溶性〕、色、香、味的產(chǎn)品。延續(xù)作業(yè)，處置量大現(xiàn)國內(nèi)中小乳粉廠，噴霧枯燥設(shè)備的蒸發(fā)量為50－500kg/h。大、中型乳粉消費(fèi)，每小時(shí)處置1000～5000kg鮮乳。設(shè)備較龐大，投資費(fèi)用、動(dòng)力和熱能耗費(fèi)均較大?！捕硣婌F枯燥的特點(diǎn)物料在枯燥過程中，凡與物料相接觸的設(shè)備部位，必需便于清洗滅菌。應(yīng)采取措施防止焦粉，防止熱空氣產(chǎn)生逆流。要保證熱風(fēng)干凈。為了提高產(chǎn)品的溶解度，速溶性，枯燥的產(chǎn)品，應(yīng)迅速從枯燥室延續(xù)排出，經(jīng)冷卻后包裝。排風(fēng)溫度不允許超越要求，以保證產(chǎn)質(zhì)量量和平安。對(duì)粘性物料，應(yīng)采取措施盡量減少粘壁景象?！踩硨?duì)噴霧枯燥機(jī)的要求〔四〕霧化器的類型和性能

原理：主要是采用高壓泵，以70～200大氣壓的壓力，將濃縮后的濃料經(jīng)過霧化器(噴槍)噴成霧狀小液滴噴入枯燥室，與熱空氣直接接觸，其外表水分迅速蒸發(fā)，在很短的時(shí)間內(nèi)完成枯燥。壓力霧化器的特點(diǎn)1、壓力式噴霧壓力霧化器的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)①構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造本錢低、維修、改換方便；②動(dòng)力耗費(fèi)較小．缺陷：①噴嘴易堵塞、磨損；②操作彈性小，產(chǎn)量調(diào)理范圍窄。2、離心噴霧枯燥原理：利用在程度方向做高速旋轉(zhuǎn)的圓盤，給濃料以離心力，將其成薄膜狀甩出，遭到空氣的撕扯，變成細(xì)絲、霧狀液滴噴入枯燥室，與熱空氣直接接觸，其外表水分迅速蒸發(fā)，在很短的時(shí)間內(nèi)完成枯燥。離心噴霧原理離心噴霧動(dòng)畫表示離心霧化器特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：①液料通道大，不易堵塞；②對(duì)液料的順應(yīng)性強(qiáng)。高粘度、高濃度的液料均可；③操作彈性大，進(jìn)液量變化±25％時(shí)，對(duì)產(chǎn)質(zhì)量量無大影響。缺陷：①構(gòu)造復(fù)雜、造價(jià)高；②動(dòng)力耗費(fèi)比壓力式大；③只適于順流立式噴霧枯燥設(shè)備。離心霧化器的特點(diǎn)3、氣流式噴霧霧化原理：利用高速氣流對(duì)液膜的摩擦分裂作用，把液體霧化。高速氣流可用緊縮空氣或蒸汽。特點(diǎn)：動(dòng)力耗費(fèi)大，適用粘度范圍大，構(gòu)造簡(jiǎn)單。噴霧枯燥機(jī)實(shí)物圖五、間歇式洞道枯燥器六、氣流枯燥器七、轉(zhuǎn)筒枯燥器第三節(jié)傳導(dǎo)式枯燥器一、滾筒式枯燥器二、真空枯燥器三、真空冷凍枯燥機(jī)一、滾筒枯燥器按滾筒數(shù)量：?jiǎn)螡L筒，雙滾筒，多滾筒枯燥器；按操作壓力：常壓式，真空式；按滾筒的料液布膜方式：浸液式，噴濺式，鋪輥式，頂槽式和噴霧式；滾筒枯燥器動(dòng)畫雙滾筒枯燥器動(dòng)畫滾筒枯燥設(shè)備特點(diǎn)傳導(dǎo)式枯燥器對(duì)流式枯燥器滾筒枯燥設(shè)備特點(diǎn)操作彈性大，順應(yīng)性廣；熱效率高；枯燥速度高，枯燥時(shí)間短；產(chǎn)質(zhì)量量較差，不適宜于產(chǎn)質(zhì)量量和溶解度要求高的物料；筒體及刮刀易磨損，運(yùn)用周期短。二、真空枯燥器枯燥過程物料溫度低，無過熱景象，所需時(shí)間短，所得產(chǎn)品具有較好的溶解性，復(fù)水性，色澤和口感；產(chǎn)品的最終含水量低；熱量利用經(jīng)濟(jì)，枯燥速度高；枯燥時(shí)所采用的真空度和加熱溫度范圍較大，通用性好；設(shè)備投資和動(dòng)力耗費(fèi)高于常壓熱風(fēng)枯燥，且產(chǎn)量較低。類型真空枯燥設(shè)備類型帶式真空枯燥機(jī)：枯燥時(shí)間短；可直接用于枯燥高濃度，高黏度物料；可獲得多孔構(gòu)造制品。攪拌型圓筒真空枯燥機(jī)：適用于高濕的固體物料。三、真空冷凍枯燥〔升華枯燥〕〔一〕升華枯燥技術(shù)概述〔二〕升華枯燥的原理〔三〕升華枯燥的特點(diǎn)〔四〕枯燥過程的三個(gè)階段〔五〕升華枯燥安裝的根本構(gòu)成〔六〕食品升華枯燥設(shè)備的類型〔一〕升華枯燥技術(shù)概述發(fā)明于1811年，生物行業(yè)；20世紀(jì)40年代食品加工。主要運(yùn)用于速溶固體飲料〔咖啡、茶、速溶果汁等〕、水果類〔切片香蕉、杏、檸檬等〕、水產(chǎn)類〔對(duì)蝦、魚片、蟹棒等〕、肉類〔牛肉粉、牛肉丁、豬肉丁等〕、禽蛋類〔蛋粉、蛋白粉、蛋黃粉等〕。〔二〕升華枯燥的原理只需壓力在三相點(diǎn)壓力之下，物料中的冰那么可不經(jīng)過液態(tài)而直接升華為水汽。水的三相點(diǎn)分布圖〔三〕升華枯燥的特點(diǎn)低溫低氧滅菌、抑活，防氧化；可最大限制保管食品中易揮發(fā)及熱敏性成分；含水量低，延伸保質(zhì)期；干制品可堅(jiān)持原有外形，復(fù)水性好；凍干過程時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)品本錢高?！菜摹晨菰镞^程的三個(gè)階段預(yù)凍階段：溫度要比共熔點(diǎn)溫度低5-10度；在產(chǎn)品到達(dá)預(yù)凍溫度后，需求堅(jiān)持2小時(shí)左右時(shí)間；應(yīng)選擇適宜的冷卻速度；升華枯燥階段：操作溫度和壓力都必需控制在產(chǎn)品共熔點(diǎn)以下；解析枯燥：溫度應(yīng)足夠高，箱內(nèi)要處于高真空形狀?！参濉成A枯燥安裝的根本構(gòu)成冷凍枯燥室；水汽冷凝器；真空系統(tǒng)；制冷系統(tǒng)；加熱系統(tǒng)；控制系統(tǒng)。冷凍枯燥原理表示〔六〕食品升華枯燥設(shè)備的類型-間歇式間歇式升華枯燥設(shè)備：構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低，運(yùn)用和維修方便；預(yù)操作占用時(shí)間多，設(shè)備利用率較低；順應(yīng)多種類小產(chǎn)量消費(fèi)，季節(jié)性強(qiáng)的食品消費(fèi)。延續(xù)式升華枯燥設(shè)備：處置才干大，設(shè)備利用率高；便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，勞動(dòng)強(qiáng)度低；不能控制在不同真空度下進(jìn)展；設(shè)備復(fù)雜，龐大，投資費(fèi)用大；僅適宜于單種類大批量消費(fèi)。動(dòng)畫表示〔六〕食品升華枯燥設(shè)備的類型-延續(xù)式第四節(jié)輻射式枯燥器輻射式枯燥器利用電磁感應(yīng)加熱〔如高頻，微波等〕或紅外線輻射效應(yīng)來枯燥食品。微波枯燥設(shè)備遠(yuǎn)紅外枯燥設(shè)備一、微波枯燥設(shè)備〔一〕微波枯燥的開展〔二〕微波加熱枯燥原理〔三〕微波加熱與普通加熱比較〔四〕微波枯燥特點(diǎn)〔五〕微波枯燥器類型〔一〕微波枯燥的開展微波食品加工始于1946年．但1960年以前，微波加熱只限于在食品烹調(diào)和解凍上。60年代起，人們開場(chǎng)將微波加熱運(yùn)用于食品加工業(yè)。60年代中期，美國和歐洲的許多消費(fèi)廠家用微波加熱枯燥土豆片，并獲得了色澤有很大改善的產(chǎn)品，這是食品工業(yè)中早期運(yùn)用微波加熱的勝利例子60年代后期，其運(yùn)用領(lǐng)域進(jìn)一步擴(kuò)展到食品殺菌、消毒、脫水、漂燙和焙烤等領(lǐng)域?！捕澄⒉訜峥菰镌砦锪系呐紭O子在電場(chǎng)作用下會(huì)定向陳列，假設(shè)改動(dòng)電場(chǎng)方向，偶極子的取向也會(huì)改動(dòng)，而假設(shè)電場(chǎng)改動(dòng)頻率極高，那么會(huì)引起由偶極子改動(dòng)方向而產(chǎn)生熱效應(yīng)。〔四〕微波枯燥特點(diǎn)加熱速度快加熱均勻性好加熱易于瞬時(shí)控制選擇性吸收加熱效率高〔五〕微波枯燥器類型-延續(xù)式延續(xù)式微波枯燥器動(dòng)畫表示圖〔五〕微波枯燥器類型-間歇式間歇式微波加熱器工作原理圖〔三〕微波加熱與普通加熱比較普通枯燥

過程：食品首先外部受熱枯燥，然后向內(nèi)部傳送。而熱量傳送與水分分散傳送的方向相反。

結(jié)果：熱量向內(nèi)層傳送愈來愈慢，水分向外層傳送也愈來愈慢。微波加熱

過程：內(nèi)部加熱。物品的最內(nèi)層首先枯燥，最內(nèi)層水分蒸發(fā)遷移至次內(nèi)層、外層。

結(jié)果：水分由內(nèi)層向外層的遷移速度很快，即枯燥速度比普通的枯燥速度快很多．特別是在物料的后續(xù)枯燥階段。二、遠(yuǎn)紅外枯燥設(shè)備70年代我國就開場(chǎng)利用遠(yuǎn)紅外加熱技術(shù)枯燥谷物等農(nóng)作物以及中草藥，并獲得了良好的枯燥效果。特別是遠(yuǎn)紅外烘干糧食的技術(shù)，無論是設(shè)備和操作都已較為成熟，并且消費(fèi)上已有運(yùn)用，烘干設(shè)備的處置才干可達(dá)每天數(shù)百噸。〔一〕遠(yuǎn)紅外加熱枯燥原理〔二〕遠(yuǎn)紅外枯燥的特點(diǎn)〔一〕遠(yuǎn)紅外加熱枯燥原理當(dāng)被加熱物體中的固有振動(dòng)頻率和射入該物體的遠(yuǎn)紅外線頻率〔波長(zhǎng)在2~15m〕一致時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生劇烈的共振，質(zhì)點(diǎn)會(huì)吸收紅外線并使運(yùn)動(dòng)進(jìn)一步激化，轉(zhuǎn)換成分子熱運(yùn)動(dòng)，因此溫度迅速升高，即物體內(nèi)部分子吸收到紅外輻射能而直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏鴮?shí)現(xiàn)枯燥。〔二〕遠(yuǎn)紅外枯燥的特點(diǎn)熱輻射率高；熱損失小；容