第九章第四节.pptx
1二、分类二、分类按按滚筒数量滚筒数量分：单滚筒、双滚筒分：单滚筒、双滚筒 和多滚筒式干燥机；和多滚筒式干燥机；按按操作压力操作压力分：常压滚筒和真空式滚筒；分：常压滚筒和真空式滚筒；按按布料方式布料方式分：浸液式、喷溅式、棍铺式等形分：浸液式、喷溅式、棍铺式等形式式第1页/共67页2三、单滚筒干燥机三、单滚筒干燥机滚筒：滚筒：内通加热蒸汽干燥物料；内通加热蒸汽干燥物料；刮刀：刮刀：刮下滚筒上的干燥物料；刮下滚筒上的干燥物料；（一）主要结构（一）主要结构第2页/共67页3料液槽：料液槽：盛待干燥物料；盛待干燥物料；排液虹吸管：排液虹吸管：加热滚筒内冷凝水；加热滚筒内冷凝水；传动装置、螺旋输送器等。传动装置、螺旋输送器等。进、排气管：进、排气管：第3页/共67页4筒体：直径筒体：直径0.60.61.6m1.6m，长径比，长径比L/DL/D0.80.82 2，最长筒体可达，最长筒体可达3.5m3.5m，转速，转速2 210r/min10r/min，附，附在滚筒上的料膜厚度为在滚筒上的料膜厚度为0.50.51.5mm1.5mm。材料为铸。材料为铸铁或钢板、不锈钢板焊制。有铸造和焊接两种铁或钢板、不锈钢板焊制。有铸造和焊接两种型式，在模拟现场加工条件下加工。型式，在模拟现场加工条件下加工。1.滚筒：筒体、端盖、端轴及轴承滚筒：筒体、端盖、端轴及轴承 热容量大、传热稳热容量大、传热稳定、刚性、耐磨、定、刚性、耐磨、壁厚重、热阻大、壁厚重、热阻大、导热差导热差壁薄、导热性好、壁薄、导热性好、单体加工方便、单体加工方便、L/DL/D范围大，适用范围大，适用第4页/共67页5铸铁与钢制滚筒组件第5页/共67页6 铸铁与钢制滚筒组件铸铁与钢制滚筒组件第6页/共67页72.布膜装置：布膜装置：1 1）料槽：）料槽：直接浸液布膜，最小浸液深度直接浸液布膜，最小浸液深度101015mm15mm。料槽、喷淋器、搅拌器、膜厚控制器第7页/共67页82 2）布膜器：）布膜器：A A、喷溅式、喷溅式B B、喷雾管式、喷雾管式第8页/共67页93 3）搅拌器：）搅拌器：弧形（浸液式）弧形（浸液式）保证长度方向均匀一致，无论上部或下部进料保证长度方向均匀一致，无论上部或下部进料均应保证搅拌。均应保证搅拌。第9页/共67页104 4）膜厚控制器）膜厚控制器（高粘度及流（高粘度及流动性差物料使动性差物料使用，控制成膜用，控制成膜厚度）厚度）A A、刮刀式、刮刀式第10页/共67页11B B、压辊式、压辊式第11页/共67页123.3.刮料装置刮料装置刮刀：刮刀：刮取已干燥物料，是滚筒连续作业的重刮取已干燥物料，是滚筒连续作业的重要要 工序。工序。1 1、刀片在滚筒整个长度方向均匀一致、刀片在滚筒整个长度方向均匀一致2 2、压紧力足够、压紧力足够3 3、刀刃锋利，保证物料清理彻底、刀刃锋利，保证物料清理彻底第12页/共67页13（二）工作过程（二）工作过程需要干燥处理的需要干燥处理的料液由高位槽流入滚料液由高位槽流入滚筒干燥机的原料槽内，筒干燥机的原料槽内，由布膜装置使物料薄由布膜装置使物料薄薄地（膜状）附在滚薄地（膜状）附在滚筒表面，滚筒内通有筒表面，滚筒内通有供热介质，食品工业供热介质，食品工业多采用蒸汽，压力一多采用蒸汽，压力一般在般在0.2-6MPa0.2-6MPa，温度，温度120120150150度度第13页/共67页14物料在滚筒中由筒壁传热使其湿分汽化，物料在滚筒中由筒壁传热使其湿分汽化，滚筒在一个转动周期中完成滚筒在一个转动周期中完成布膜、汽化、布膜、汽化、脱水脱水等过程，干燥后的物料由刮刀刮下，等过程，干燥后的物料由刮刀刮下，经螺旋输送送至成品贮存槽，最后进行粉经螺旋输送送至成品贮存槽，最后进行粉碎或直接。在传热中蒸发出的水分，视其碎或直接。在传热中蒸发出的水分，视其性质可通过密闭罩，引入到相应的处理装性质可通过密闭罩，引入到相应的处理装置内进行捕集粉尘或排放。置内进行捕集粉尘或排放。第14页/共67页15第四节第四节 流化床干燥器流化床干燥器第15页/共67页16一、概念及特点一、概念及特点流化床干燥器又称为流化床干燥器又称为沸腾床干燥器沸腾床干燥器。流化床流化床是指在一个设备中，将颗粒物料堆放在分是指在一个设备中，将颗粒物料堆放在分布板上，当气流由设备下部通入床层，随着气流布板上，当气流由设备下部通入床层，随着气流速度加大到某种程度，固体颗粒在床内会产生沸速度加大到某种程度，固体颗粒在床内会产生沸腾状态，这种床层称为流化床，那么采用这种方腾状态，这种床层称为流化床，那么采用这种方法进行物料干燥的称为法进行物料干燥的称为流化床干燥。流化床干燥。1 1、概念、概念第16页/共67页17 从上述概念中可以看出，采用热空气为流从上述概念中可以看出，采用热空气为流化介质干燥湿食品时，热空气既是流化介质化介质干燥湿食品时，热空气既是流化介质又是干燥介质，起了双重作用，而被干燥的又是干燥介质，起了双重作用，而被干燥的物料则在热气流中物料则在热气流中一方面一方面被吹起、翻滚、相被吹起、翻滚、相互混合和摩擦碰撞，互混合和摩擦碰撞，另一方面另一方面又进行传热和又进行传热和传质，从而达到干燥的目的。传质，从而达到干燥的目的。第17页/共67页18优点：优点：1 1）物料与干燥介质接触面大，搅拌激烈，表）物料与干燥介质接触面大，搅拌激烈，表面更新机会多，热容量大，热传导效果好，面更新机会多，热容量大，热传导效果好，利用设备的效率高，可实现小规模设备大生利用设备的效率高，可实现小规模设备大生产；产；2 2）干燥速度快，物料在设备内停留时间短，）干燥速度快，物料在设备内停留时间短，适宜于热敏性物料的干燥；适宜于热敏性物料的干燥；2 2、特点、特点第18页/共67页193 3）物料在干燥时内停留时间可由出料口控制，容易控制物料的）物料在干燥时内停留时间可由出料口控制，容易控制物料的含水率；含水率；4 4）装置简单，设备造价低，本身无机械运动装置，保养容易，）装置简单，设备造价低，本身无机械运动装置，保养容易，维修费低；维修费低；5 5）密封性能好，机械运转部分不直接接触物料，对卫生指标要）密封性能好，机械运转部分不直接接触物料，对卫生指标要求较高的食品干燥十分有利。求较高的食品干燥十分有利。第19页/共67页201 1）对被干燥物料颗粒度有一定的限制，不小于）对被干燥物料颗粒度有一定的限制，不小于30um30um，又不大于，又不大于4 46mm6mm。2 2）不适于易结块物料和易与设备壁间粘结的物）不适于易结块物料和易与设备壁间粘结的物料，主要用于物料粒度在料，主要用于物料粒度在0.46mm0.46mm范围的物料的范围的物料的干燥；干燥；3 3）该设备单层流化床难以保证物料干燥均匀，）该设备单层流化床难以保证物料干燥均匀，一般为三层，设备高；一般为三层，设备高；4 4）微细粒子易被风吹散飞扬，部分粒子易破碎；）微细粒子易被风吹散飞扬，部分粒子易破碎；缺点：缺点：第20页/共67页21按被干燥物料分为按被干燥物料分为粒状物料、膏状物料、悬浮粒状物料、膏状物料、悬浮液和溶液等液和溶液等流动物料；流动物料；按操作情况分为按操作情况分为间歇式和连续式间歇式和连续式；按设备结构形式分为按设备结构形式分为单层流化床、多层流化床、单层流化床、多层流化床、卧式流化床、喷动流化床、脉冲流化床、振卧式流化床、喷动流化床、脉冲流化床、振动流化床、惰性粒子流化床和锥形流化床干动流化床、惰性粒子流化床和锥形流化床干燥器。燥器。3 3、分类、分类第21页/共67页22二、流化过程及原理第22页/共67页231 1第一阶段第一阶段固定床固定床 湿物料进入干燥器，先落在设备底部设有金属制湿物料进入干燥器，先落在设备底部设有金属制的多孔板（又分布板）上，在热气流未足以使其运动的多孔板（又分布板）上，在热气流未足以使其运动时，物料颗粒层虽与气流接触，但固体颗粒不发生相时，物料颗粒层虽与气流接触，但固体颗粒不发生相对位置的变动，称之对位置的变动，称之固定床固定床。第23页/共67页242.2.第二阶段流化床阶段第二阶段流化床阶段当通入的气流速度进一步增大，增大到足以把物料颗粒吹起，当通入的气流速度进一步增大，增大到足以把物料颗粒吹起，使颗粒悬浮在气流中自由运动，物料颗粒间相互碰撞、混合，床使颗粒悬浮在气流中自由运动，物料颗粒间相互碰撞、混合，床层高度上升，整个床层呈现出类似液体般的流态，这时，再增加层高度上升，整个床层呈现出类似液体般的流态，这时，再增加流速，压力降亦保持不变。流速，压力降亦保持不变。第24页/共67页25流化床干燥的特征流化床干燥的特征1 1、流化床层有一个不太稳定的上界面，界面以每秒钟数次的频、流化床层有一个不太稳定的上界面，界面以每秒钟数次的频率上下波动。率上下波动。2 2、床层中出现一部分气体以鼓泡的形式高速流过床层，另一部、床层中出现一部分气体以鼓泡的形式高速流过床层，另一部分则以渗流的形式流过颗粒较为密集的乳化相。分则以渗流的形式流过颗粒较为密集的乳化相。3 3、床层中固体颗粒相互之间作剧烈的相对运动，发生强烈的混、床层中固体颗粒相互之间作剧烈的相对运动，发生强烈的混合和搅拌。合和搅拌。4 4、整个床层具有象流体一样的特性：、整个床层具有象流体一样的特性：第25页/共67页26（1 1）密度比床层密度小的物体能浮在床层的上面。密度比床层密度小的物体能浮在床层的上面。（2 2）床层倾斜，床层表面仍能保持水平；床层倾斜，床层表面仍能保持水平；（3 3）床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示 （p=gL,p=gL,其中其中和和L L分别为床层的密度的高度）分别为床层的密度的高度）（4 4）有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出；有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出；（5 5）联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。第26页/共67页27第27页/共67页28气流流速继续增加，当气流速度大于固体颗气流流速继续增加，当气流速度大于固体颗粒的沉降速度，这时，床层高度大于容器高度，粒的沉降速度，这时，床层高度大于容器高度，固体颗粒被气流带走，空隙度增加，床层压力固体颗粒被气流带走，空隙度增加，床层压力减少。这种当流速增大到某一数值，使流速对减少。这种当流速增大到某一数值，使流速对物料的阻力和物料的实际重量相平衡的流速，物料的阻力和物料的实际重量相平衡的流速，称为称为“悬浮速度悬浮速度”、“最大流化速度最大流化速度”、“带带出速度出速度”，当气流速度稍高于，当气流速度稍高于“带出速度带出速度”，被干燥物料则被气流带走，这一阶段称之为气被干燥物料则被气流带走，这一阶段称之为气流输送阶段。流输送阶段。3 3第三阶段第三阶段气流输送气流输送第28页/共67页29第29页/共67页30三、流化床的结构三、流化床的结构A A、热风输送系统：、热风输送系统：加热器、鼓风机、空气过滤组成，输送干燥介质；加热器、鼓风机、空气过滤组成，输送干燥介质；B B、多孔板（分布板）：、多孔板（分布板）：其作用是其作用是1 1）支承固体颗粒物料；）支承固体颗粒物料；2 2）均匀分布气体；）均匀分布气体；3 3）分散气流，在分布板上方产生较小气泡；）分散气流，在分布板上方产生较小气泡；1 1、主要结构、主要结构第30页/共67页31C C、湿物料输送系统：、湿物料输送系统：皮带或螺旋输送器、抛料机等加料器，将湿物料皮带或螺旋输送器、抛料机等加料器，将湿物料送入干燥室；送入干燥室；D D、排风系统：、排风系统：有旋风除尘器、集灰斗、星形下料器、料仓及抽有旋风除尘器、集灰斗、星形下料器、料仓及抽风机组成，抽出蒸发的水分和灰尘等轻物，并风机组成，抽出蒸发的水分和灰尘等轻物，并回收杂物；回收杂物；E E、卸料系统：、卸料系统：卸料管及螺旋输送器，排除干物；卸料管及螺旋输送器，排除干物；F F、流化床体：、流化床体：绝热风罩、通风室等。绝热风罩、通风室等。第31页/共67页32GLWGLW系列流化床干燥机系列流化床干燥机第32页/共67页33GWT-70GWT-70型谷物流化干燥机型谷物流化干燥机第33页/共67页34四、各种不同形式的流化床四、各种不同形式的流化床单层流化床单层流化床多层溢流管式多层溢流管式多层穿流板式多层穿流板式卧式多室式卧式多室式喷动床干燥器喷动床干燥器振动流休床振动流休床脉冲流化床脉冲流化床膏状物料流化床干燥器膏状物料流化床干燥器第34页/共67页351.单层流化床干燥单层流化床干燥第35页/共67页36颗粒状食品由供料装置撒布在多孔板上，由颗粒状食品由供料装置撒布在多孔板上，由热风输送系统输送热空气穿过多孔板，流经堆积热风输送系统输送热空气穿过多孔板，流经堆积在多孔板上的颗粒食品层分为两部分：一部分颗在多孔板上的颗粒食品层分为两部分：一部分颗粒层在热风穿过和吸湿过程中被干燥，后由卸料粒层在热风穿过和吸湿过程中被干燥，后由卸料系统排出；另一部分吸湿过的低温空气不断上升，系统排出；另一部分吸湿过的低温空气不断上升，通过绝热吸风罩外逸，由排风系统排出。而干燥通过绝热吸风罩外逸，由排风系统排出。而干燥床上的物料层的深度和物料在干燥床内停留时间床上的物料层的深度和物料在干燥床内停留时间由出口的挡板高度来调节，流化床干燥可实现连由出口的挡板高度来调节，流化床干燥可实现连续作业。续作业。2 2、工作过程、工作过程第36页/共67页37此干燥器结构简单，操作方便，生产能力大，此干燥器结构简单，操作方便，生产能力大，能连续作业，一般使用于床层颗粒静止高度较低能连续作业，一般使用于床层颗粒静止高度较低（300300400mm400mm）情况下，生产能力可达）情况下，生产能力可达5005001000kg/h.m1000kg/h.m2 2,空气消耗量空气消耗量3 312kg/h12kg/h，适宜较易，适宜较易干燥或要求不严格的湿粒状物料。干燥或要求不严格的湿粒状物料。流化床易出现流化床易出现沟流和腾涌的现象，单层的缺点是干燥仍存在相沟流和腾涌的现象，单层的缺点是干燥仍存在相对不均匀，实际中用多层好。对不均匀，实际中用多层好。特点特点第37页/共67页382.多层流化床干燥器多层流化床干燥器第38页/共67页39溢流管式工作过程：溢流管式工作过程：物料由料斗送入，有规律地自上溢流而下，物料由料斗送入，有规律地自上溢流而下，热空气则由底部进入。自下而上运动而将湿物热空气则由底部进入。自下而上运动而将湿物料沸腾干燥，干燥后的物料，由出料管卸出。料沸腾干燥，干燥后的物料，由出料管卸出。这种形式的干燥器，溢流管为主要部件。这种形式的干燥器，溢流管为主要部件。有溢流管式和穿流板式两种有溢流管式和穿流板式两种第39页/共67页40（1）溢流管式多层流化床）溢流管式多层流化床第40页/共67页41（2 2）穿流板式多层流化床干燥床）穿流板式多层流化床干燥床物料直接从筛板孔由上而下物料直接从筛板孔由上而下流动，气体则通过筛孔由下流动，气体则通过筛孔由下而上运动，在每块板上形成而上运动，在每块板上形成沸腾床。故结构简单，但操沸腾床。故结构简单，但操作控制严格。作控制严格。孔径：孔径：530倍；倍；孔径：孔径：1012mm；开孔率：开孔率：30%50%第41页/共67页423.3.卧式多室流化床干燥器卧式多室流化床干燥器第42页/共67页43结构：结构：矩形箱式流化床，在长度方向用垂直挡板隔成多室，一般矩形箱式流化床，在长度方向用垂直挡板隔成多室，一般4 48 8室。室。开孔率：开孔率：4%4%13%13%。孔径：。孔径：1.51.52mm2mm。筛板与挡板下沿有一定的间隙，大小可由挡板的上下移动来调节，并以挡板分筛板与挡板下沿有一定的间隙，大小可由挡板的上下移动来调节，并以挡板分隔成小室，其下部均有一进气支管，其上有调节气体流量的阀门。隔成小室，其下部均有一进气支管，其上有调节气体流量的阀门。第43页/共67页444.4.玉米胚芽喷动干燥器玉米胚芽喷动干燥器第44页/共67页45工作过程：工作过程：干燥时，热气流以高速从锥底进入，夹带一部分固体颗料向上运干燥时，热气流以高速从锥底进入，夹带一部分固体颗料向上运动，形成中心通道，这股夹带了固体颗料的气流在床层顶部使动，形成中心通道，这股夹带了固体颗料的气流在床层顶部使颗料好似喷泉一样，从中心喷出向四周散落，然后沿周围向下颗料好似喷泉一样，从中心喷出向四周散落，然后沿周围向下移动，到锥底又被上升的气流喷射向上，如此循环，达到干燥移动，到锥底又被上升的气流喷射向上，如此循环，达到干燥的要求。的要求。第45页/共67页465.5.振动式流化床干燥器振动式流化床干燥器第46页/共67页47工作过程：工作过程：含水量为含水量为4%4%6%6%的湿砂糖由加料器送入分配段，在平板的振动下，物料均匀地被送入流化段进行干燥，干的湿砂糖由加料器送入分配段，在平板的振动下，物料均匀地被送入流化段进行干燥，干燥后进入筛选段进行分级分选。燥后进入筛选段进行分级分选。适用：太粗或太细、易粘结、不易流化的物料以及对产品质量有特殊要求的物料。适用：太粗或太细、易粘结、不易流化的物料以及对产品质量有特殊要求的物料。第47页/共67页486.6.脉冲式流化床干燥器脉冲式流化床干燥器热风进口管阀门按一定的时间程序热风进口管阀门按一定的时间程序开与关，当气体突然进入时则产生开与关，当气体突然进入时则产生脉冲，脉冲又很快在物料颗粒间传脉冲，脉冲又很快在物料颗粒间传递能量，使热气流与待干燥的物料递能量，使热气流与待干燥的物料以流化状态在床内扩散和向上运动，以流化状态在床内扩散和向上运动，在短时间内形成一股强烈的流化状在短时间内形成一股强烈的流化状态，使气体和物料进行强烈的传质，态，使气体和物料进行强烈的传质，但当阀门关闭，流化状态在同一方但当阀门关闭，流化状态在同一方向逐渐消失，物料又回到固定状态，向逐渐消失，物料又回到固定状态，如此循环，直到物料干燥。如此循环，直到物料干燥。第48页/共67页497.7.膏状物料流化床干燥膏状物料流化床干燥第49页/共67页50第五节第五节 真空冷冻干燥机真空冷冻干燥机(Vacuum freeze drier)(Vacuum freeze drier)一、冷冻干燥的原理及特点一、冷冻干燥的原理及特点 冷冻干燥又称真空冷冻干燥，是先将湿物冷冻干燥又称真空冷冻干燥，是先将湿物料冻结到其晶点温度以下，使水分变成固态的料冻结到其晶点温度以下，使水分变成固态的冰，然后在适当的真空度下，使冰直接升华为冰，然后在适当的真空度下，使冰直接升华为水蒸汽，再用真空系统中的水气凝结器将水蒸水蒸汽，再用真空系统中的水气凝结器将水蒸汽冷凝，从而获得干燥制品的技术。汽冷凝，从而获得干燥制品的技术。第50页/共67页51该项技术是前苏联科学家该项技术是前苏联科学家拉巴斯塔罗茨基拉巴斯塔罗茨基19211921年发明的，第二次世界大战中，为了保证年发明的，第二次世界大战中，为了保证血液的供给，开发了真空干燥技术，用于生产血液的供给，开发了真空干燥技术，用于生产血浆，随后各发达国家广泛用于医疗药品，到血浆，随后各发达国家广泛用于医疗药品，到6060年代开始应用于食品工业，国内年代开始应用于食品工业，国内9090年代以来年代以来冻干食品才开始发展，目前产量尚低。冻干食品才开始发展，目前产量尚低。第51页/共67页52特点：特点：（1 1）物料在低压下干燥，使物料中的易氧化成分不致）物料在低压下干燥，使物料中的易氧化成分不致氧化变质，同时低压缺氧能杀菌或抑制某些细菌的活力氧化变质，同时低压缺氧能杀菌或抑制某些细菌的活力（2 2）物料在低温下干燥，使物料中的热敏成分能保留物料在低温下干燥，使物料中的热敏成分能保留下来，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留下来，营养成分和风味损失很少，可以最大限度地保留食品原有成分、味道、色泽和芳香；食品原有成分、味道、色泽和芳香；（3 3）由于物料先预冻，形成稳定的固体骨架，所以水）由于物料先预冻，形成稳定的固体骨架，所以水分升华以后固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的分升华以后固体骨架基本保持不变，干制品不失原有的固体结构，保持着原有形状，因此，多孔结构的食品具固体结构，保持着原有形状，因此，多孔结构的食品具有有理想的速溶性和快速复水性。理想的速溶性和快速复水性。第52页/共67页53（4 4）由于物料中水分在预冻后以冰晶的形态存在，）由于物料中水分在预冻后以冰晶的形态存在，原溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀分配在物料原溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀分配在物料之中，升华时溶于水中的溶解物质就地析出，之中，升华时溶于水中的溶解物质就地析出，避免避免了了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象表面硬化的现象。（5 5）脱水彻底，重量轻，适合长途运输和长期保存，）脱水彻底，重量轻，适合长途运输和长期保存，在常温下，采用真空包装保质期可达在常温下，采用真空包装保质期可达3 35 5年。年。第53页/共67页54设备投资和运转费用高，冻干过程时间设备投资和运转费用高，冻干过程时间长，产品成本高。长，产品成本高。缺点：缺点：第54页/共67页55二、结构二、结构冷冻干燥室冷冻干燥室冷阱冷阱真空系统真空系统制冷系统制冷系统加热系统加热系统控制系统控制系统第55页/共67页56 1.1.冷冻干燥室：冷冻干燥室：箱内有搁板，可用来搁置被冻干物箱内有搁板，可用来搁置被冻干物料，当物料在箱内预冷时，该搁板既能冷却，又能料，当物料在箱内预冷时，该搁板既能冷却，又能加热。加热。2.2.冷阱：冷阱：是制冷系统中的蒸发器，保持低温，排出是制冷系统中的蒸发器，保持低温，排出水蒸汽。水蒸汽。3.3.真空系统：真空系统：用来保持干燥箱和水汽凝结器内所必用来保持干燥箱和水汽凝结器内所必要的真空度，以及抽取从连接管和阀门等处泄露入要的真空度，以及抽取从连接管和阀门等处泄露入系统中的空气和不凝性气体的。系统中的空气和不凝性气体的。第56页/共67页574.4.制冷系统制冷系统:一般为两级压缩制冷循环或复叠式制冷循环。一般为两级压缩制冷循环或复叠式制冷循环。5.5.加热系统加热系统:采用间接加热形式，可利用中间介质既作冷媒又采用间接加热形式，可利用中间介质既作冷媒又作热媒。作热媒。6.6.控制系统控制系统:按物料的不同冻干工艺，设定温度和时间来控制按物料的不同冻干工艺，设定温度和时间来控制整个工艺过程。整个工艺过程。第57页/共67页58前处理预冻抽真空前处理预冻抽真空升华干燥加热后处理成品升华干燥加热后处理成品3 3、干燥过程、干燥过程第58页/共67页59第六节第六节 电磁辐射食品干燥机电磁辐射食品干燥机电磁辐射干燥食品电磁辐射干燥食品，是指利用不同力场作用下，是指利用不同力场作用下给食品物料和它周围的介质施加振动，使食品物料给食品物料和它周围的介质施加振动，使食品物料的加热和干燥过程加速，干燥过程得到大大的强化。的加热和干燥过程加速，干燥过程得到大大的强化。电磁辐射（如微波等）是一种能量而不是一种热量，电磁辐射（如微波等）是一种能量而不是一种热量，它可以在电介质中转化为热量，这种能量转化的机它可以在电介质中转化为热量，这种能量转化的机理有多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、理有多种，如离子传导、偶极子转动、界面极化、磁带、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振磁带、压电现象、电致伸缩、核磁共振、铁磁共振等，其中广泛认为离子传导、偶极子转动是电磁辐等，其中广泛认为离子传导、偶极子转动是电磁辐射加热的主要原因。射加热的主要原因。第59页/共67页601微波加热原理 微波加热利用的是介质损耗原理，而且水的损微波加热利用的是介质损耗原理，而且水的损耗因数比干物质大得多，电磁场释放能量中的绝耗因数比干物质大得多，电磁场释放能量中的绝大部分被物料中的水分子吸收。一般情况下，被大部分被物料中的水分子吸收。一般情况下，被干燥物料中的水分子由于布朗运动，分子的排列干燥物料中的水分子由于布朗运动，分子的排列杂乱无章并迅速变化，极性相互抵消，宏观上不杂乱无章并迅速变化，极性相互抵消，宏观上不呈现极性。而被置于由微波发生器产生的电场中呈现极性。而被置于由微波发生器产生的电场中时，微波场以每秒几亿次的高速周期地改变外加时，微波场以每秒几亿次的高速周期地改变外加电场的方向，使介质的极性水分子迅速摆动，产电场的方向，使介质的极性水分子迅速摆动，产生显著的热效应，从而使物料内部和表面的温度生显著的热效应，从而使物料内部和表面的温度同时迅速升高。同时迅速升高。第60页/共67页612 2微波干燥的机理分析微波干燥的机理分析 由于物料中的水分介质损耗较大，能大量吸收由于物料中的水分介质损耗较大，能大量吸收微波能并转化为热能，因此物料的升温和蒸发是在微波能并转化为热能，因此物料的升温和蒸发是在整个物体中同时进行的。整个物体中同时进行的。在物料表面，由于蒸发冷在物料表面，由于蒸发冷却的缘故，使物料表面温度略低于里层温度，同时却的缘故，使物料表面温度略低于里层温度，同时由于物料内部产生热量，以致于内部蒸汽迅速产生，由于物料内部产生热量，以致于内部蒸汽迅速产生，形成压力梯度。形成压力梯度。第61页/共67页62如果物料的初始含水率很高，物料内部的压力如果物料的初始含水率很高，物料内部的压力非常快地升高，则水分可能在压力梯度的作用非常快地升高，则水分可能在压力梯度的作用下从物料中排除。初使含水率越高，压力梯度下从物料中排除。初使含水率越高，压力梯度对水分排除的影响越大，也即有一种对水分排除的影响越大，也即有一种“泵泵”效效应，驱使水分流向表面，加快干燥速度。应，驱使水分流向表面，加快干燥速度。第62页/共67页63干燥速度快、干燥时间短。干燥速度快、干燥时间短。产品质量高。产品质量高。反应灵敏、易控制。反应灵敏、易控制。热能利用率高，节省能源、没有公害、设备占地少。热能利用率高，节省能源、没有公害、设备占地少。3 3微波干燥的特点微波干燥的特点第63页/共67页64 4 4微波干燥系统微波干燥系统 排湿冷却装置微波发生器 干燥器 传动系统 控制系统波导波导微波干燥系统主要由微波发生器、波导装置、微波干燥器、排湿冷微波干燥系统主要由微波发生器、波导装置、微波干燥器、排湿冷却装置、传动系统、控制系统以及安全保护系统等部分组成。却装置、传动系统、控制系统以及安全保护系统等部分组成。第64页/共67页65第七节国内外干燥机械的技术进展第七节国内外干燥机械的技术进展喷雾干燥技术喷雾干燥技术流化干燥技术流化干燥技术微波加热干燥技术微波加热干燥技术其它新型干燥技术：声波场干燥技术其它新型干燥技术：声波场干燥技术热泵干燥技术热泵干燥技术过热干燥技术过热干燥技术第65页/共67页66第九章小结与思考第九章小结与思考1 1、干燥的必要条件。、干燥的必要条件。2 2、流化床的概念及特征，各种型式的流化床的工作原理及特点。、流化床的概念及特征，各种型式的流化床的工作原理及特点。3 3、喷雾干燥的原理及各种喷雾器的工作机理。、喷雾干燥的原理及各种喷雾器的工作机理。4 4、真空冷冻干燥的概念及原理。、真空冷冻干燥的概念及原理。第66页/共67页67感谢您的观看！第67页/共67页
