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      氣流干燥機(jī)的幾種形式及應(yīng)用

      2017-06-24 14:12:38常寨成趙辰龍
      糧食與食品工業(yè) 2017年3期
      關(guān)鍵詞:干燥機(jī)旋風(fēng)過濾器

      常寨成,趙辰龍

      邁安德集團(tuán)有限公司 (揚(yáng)州 225000)

      氣流干燥機(jī)的幾種形式及應(yīng)用

      常寨成,趙辰龍

      邁安德集團(tuán)有限公司 (揚(yáng)州 225000)

      闡述了氣流干燥設(shè)備的工作原理和結(jié)構(gòu)形式、氣流干燥的分類以及主要?dú)饬鞲稍锏漠a(chǎn)品和應(yīng)用。

      氣流干燥;特點(diǎn);原理;優(yōu)勢應(yīng)用

      氣流干燥是利用流動(dòng)的熱空氣流使?jié)竦矸蹜腋≡谄渲?,具有傳熱系?shù)高,傳熱面積大,干燥時(shí)間短等特點(diǎn)。氣流干燥也稱“閃蒸干燥”是固體流態(tài)化中稀相輸送在干燥方面的應(yīng)用。該干燥方法是使加熱介質(zhì)和待干燥固體顆粒直接接觸,并使待干燥固體顆粒懸浮于流體中,因而兩相接觸面積大,強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)過程,提高了傳熱效率與干燥效率。氣流干燥技術(shù)廣泛運(yùn)用于食品、飼料、化工、醫(yī)藥等行業(yè)散狀物料的干燥。

      氣流干燥機(jī)是氣流干燥技術(shù)的典型應(yīng)用,具有以下優(yōu)點(diǎn):①由于氣流速度高,粒子在氣相中分散良好,可以把粒子全部表面積作為有效的干燥面積,有效干燥面積大大增加,因此氣流干燥機(jī)相對體積小,設(shè)備投資??;②由于干燥時(shí)的分散和攪動(dòng)作用,使氣化表面不斷更新,干燥的傳熱、傳質(zhì)過程強(qiáng)度較大,物料表面溫度低,干燥時(shí)間短,對于熱敏性或低熔點(diǎn)物料不會(huì)造成過熱或分解而影響其質(zhì)量,產(chǎn)品質(zhì)量好; ③由于氣流干燥連續(xù)進(jìn)出料運(yùn)行穩(wěn)定,尾氣與產(chǎn)品水份有一定的相關(guān)性,進(jìn)入系統(tǒng)物料流量、進(jìn)入系統(tǒng)的熱量可控,干燥系統(tǒng)易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

      但是,由于氣流干燥干燥時(shí)間短,物料內(nèi)部水份不易擴(kuò)散到物料表面,所以氣流干燥的水份形式以表面水為主,對含內(nèi)部水較多的物料比較難達(dá)到工藝要求,對于需要干燥物料內(nèi)部水份的氣流干燥機(jī)就要采用延長干燥時(shí)間或使用串聯(lián)氣流干燥的形式。 對于不同的物料,可采用不同的氣流干燥機(jī),揚(yáng)長避短,本文將著重介紹幾種氣流干燥機(jī)的應(yīng)用。

      1 氣流干燥的原理與分類

      空氣經(jīng)過空氣過濾器過濾出空氣中的粉塵,然后經(jīng)過蒸汽(或其它熱源)換熱器加熱后進(jìn)入氣流干燥管道內(nèi),濕物料經(jīng)過喂料系統(tǒng),與揚(yáng)升器經(jīng)過加速進(jìn)入氣流干燥系統(tǒng)管道內(nèi),濕物料與干熱的空氣在干燥管道內(nèi)傳質(zhì)、傳熱,物料中水份被蒸發(fā)到空氣中,物料被干燥,干燥高溫的空氣將熱量傳遞到濕物料供物料升溫及水份與蒸發(fā)并獲得水蒸氣變成低溫高濕的空氣,干燥后的物料經(jīng)旋風(fēng)卸料器與空氣分離后經(jīng)卸料關(guān)風(fēng)器后排出氣流干燥系統(tǒng),高濕低溫的空氣經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)排出干燥系統(tǒng)。

      按氣流干燥機(jī)內(nèi)部壓力分:正壓氣流干燥系統(tǒng)、負(fù)壓氣流干燥系統(tǒng)、正負(fù)壓氣流干燥系統(tǒng);按干燥管道形式分:等徑管氣流干燥機(jī)、變徑管氣流干燥機(jī)、脈沖管氣流干燥機(jī);按物料是否循環(huán)與中間停留形式分:普通氣流干燥機(jī)、帶中間分離器的氣流干燥機(jī),P型氣流干燥機(jī)、環(huán)形氣流干燥機(jī);按空氣流速分:噴霧干燥機(jī)、閃蒸干燥機(jī)、低速氣流氣流干燥機(jī)、高速氣流干燥機(jī);按是否帶粉碎裝置分:直接進(jìn)料氣流干燥機(jī)、帶有分散器氣流干燥機(jī)、帶有在線粉碎裝置的氣流干燥機(jī);按干燥熱源分:蒸汽加熱氣流干燥機(jī)、導(dǎo)熱油加熱氣流干燥機(jī)、熱風(fēng)爐(燃木材、天燃?xì)獾?煙道氣氣流干燥機(jī)、熱風(fēng)爐換熱器加熱氣流干燥機(jī);按干燥物料品種分:葡萄糖粉(晶)干燥機(jī)、味精(氨基酸)干燥機(jī)、木薯淀粉干燥機(jī)、玉米淀粉干燥機(jī)、小麥淀粉干燥機(jī)、變性淀粉干燥機(jī)、蛋白粉干燥機(jī)、生物酶制劑干燥機(jī)、酶解蛋白干燥機(jī)、谷朊粉干燥機(jī)等。

      注:1.空氣過濾器;2.空氣加熱器;3.揚(yáng)升器;4.干燥風(fēng)管;5.旋風(fēng)卸料器;6.卸料關(guān)風(fēng)器;7.尾氣風(fēng)機(jī)。圖1 氣流干燥系統(tǒng)示意

      2 氣流干燥機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用

      2.1 葡萄糖干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用正壓氣流干燥機(jī),主風(fēng)機(jī)安裝在空氣換熱器前面,熱空氣不經(jīng)過風(fēng)機(jī),物料采用喂料螺旋進(jìn)料,物料不經(jīng)過風(fēng)機(jī)與粉碎機(jī)(分散器),采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較低的進(jìn)口溫度(90 ℃),采用一級高效旋風(fēng)卸料器卸料。這種結(jié)構(gòu)能使葡萄糖晶體不易破碎與損傷;風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。該氣流干燥機(jī)特別適用于濕物料含水低、濕物料松散、干燥溫度低的結(jié)晶體干燥。

      2.2 味精(氨基酸)干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用負(fù)壓氣流干燥機(jī),主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面,物料采用喂料螺旋進(jìn)料,物料不經(jīng)過風(fēng)機(jī)與粉碎機(jī)(分散器),采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較低的進(jìn)口溫度(120 ℃),采用一級旋風(fēng)卸料器與一級高效旋風(fēng)除塵器的除塵形式。這種結(jié)構(gòu)能使味精晶體不易破碎與損傷,減少味精細(xì)粉的產(chǎn)生,減少味精的損耗。該氣流干燥機(jī)特別適用于濕物料含水低、濕物料松散、干燥溫度低的結(jié)晶(粉狀)物料干燥。

      2.3 木薯淀粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用負(fù)壓、脈沖氣流干燥機(jī),干燥管道與卸料器帶有防爆門,主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面,物料采用喂料螺旋進(jìn)料,經(jīng)打板揚(yáng)升器后進(jìn)入干燥管道,,采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較高的進(jìn)口溫度(160 ℃),采用一級高效旋風(fēng)卸料器。這種結(jié)構(gòu)生產(chǎn)出木薯淀粉細(xì)度好,過篩后不用粉碎即可達(dá)到要求;該氣流干燥機(jī)風(fēng)速低,阻力小,風(fēng)機(jī)壓力小,電能消耗??;設(shè)有防爆門,有利于安全生產(chǎn)。該氣流干燥機(jī)特別適用于蛋白含量低、濕物料松散物料薯類淀粉干燥。

      2.4 玉米淀粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用負(fù)壓、脈沖氣流干燥機(jī),干燥管道與卸料器帶有防爆門,主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面,物料采用喂料螺旋進(jìn)料,經(jīng)葉輪揚(yáng)升器后進(jìn)入干燥管道,采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較高的進(jìn)口溫度(160 ℃),采用一級高效旋風(fēng)卸料器,這種結(jié)構(gòu)氣流干燥機(jī)風(fēng)速低,阻力小,風(fēng)機(jī)壓力小,電能消耗小。設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。該氣流干燥機(jī)適用于玉米淀粉干燥。

      2.5 小麥淀粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用負(fù)壓、脈沖氣流干燥機(jī),干燥管道與卸料器帶有防爆門,主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面,物料采用喂料螺旋進(jìn)料,經(jīng)打板揚(yáng)升器后進(jìn)入干燥管道,采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較高的進(jìn)口溫度(160 ℃),采用一級高效旋風(fēng)卸料器,這種結(jié)構(gòu)氣流干燥機(jī)風(fēng)速低,阻力小,風(fēng)機(jī)壓力小,電能消耗小。設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。干燥機(jī)設(shè)有返料流程及混合機(jī),該氣流干燥機(jī)適用于小麥淀粉等水份高、粘性大淀粉干燥。

      2.6 變性淀粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用負(fù)壓、脈沖氣流干燥機(jī),干燥管道與卸料器帶有防爆門,主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面,物料采用喂料螺旋進(jìn)料,經(jīng)打板揚(yáng)升器后進(jìn)入干燥管道,采用較低氣流速度(15~18 m/s)與較高的進(jìn)口溫度(160 ℃),采用一級高效旋風(fēng)卸料器,這種結(jié)構(gòu)氣流干燥機(jī)風(fēng)速低,阻力小,風(fēng)機(jī)壓力小,電能消耗小。設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。干燥機(jī)設(shè)有返料流程及混合機(jī),該氣流干燥機(jī)適用于變性淀粉等粘性淀粉的干燥。

      2.7 蛋白粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用閃蒸機(jī)與負(fù)壓、脈沖氣流干燥機(jī)組合干燥的方式。濕物料先與返回的干料混合,然后經(jīng)螺旋喂料器進(jìn)入閃蒸干燥機(jī)內(nèi),經(jīng)過分散器與熱風(fēng)充分混合并進(jìn)行干燥,然后進(jìn)入氣流干燥機(jī)干燥。氣流干燥機(jī)干燥管道與卸料器帶有防爆門,主風(fēng)機(jī)安裝在旋風(fēng)卸料器后面。采用變化的氣流速度與較高的進(jìn)口溫度,采用一級高效旋風(fēng)卸料器,這種閃蒸機(jī)與氣流干燥機(jī)相結(jié)合的干燥機(jī)干燥時(shí)間長,帶有干濕料混合裝置,有利于粘性小物料難干燥物料的干燥。設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。干燥機(jī)設(shè)有返料流程及混合機(jī)。

      2.8 酶解蛋白、發(fā)酵豆粕干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用環(huán)形氣流干燥機(jī)干燥物料。濕物料先與返回的干料混合,然后經(jīng)螺旋喂料器進(jìn)入環(huán)形干燥機(jī)內(nèi)與熱風(fēng)混合,經(jīng)過打板揚(yáng)升器后,物料被松散與熱風(fēng)充分混合,在烘干管道內(nèi)進(jìn)行干燥。氣流干燥機(jī)干燥管道與布袋過濾器都帶有防爆門,烘干管道上帶有分離器,可將干、濕物料分離,干物料經(jīng)旋風(fēng)卸料器排出干燥系統(tǒng),濕物料不能排出烘干系統(tǒng)繼續(xù)干燥,主風(fēng)機(jī)安裝在布袋過濾器后面。采用恒定的氣流速度與較低的進(jìn)口溫度,采用一級高效旋風(fēng)卸料器,一級布袋過濾器除塵,這種環(huán)形氣流干燥機(jī)帶有在線粉碎與分離系統(tǒng),保證物料干燥后被及時(shí)排出干燥系統(tǒng),濕物料經(jīng)在線粉碎后繼續(xù)干燥。設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。干燥機(jī)設(shè)有返料流程及混合機(jī)。改干燥機(jī)帶有在線粉碎機(jī)與在線分離器,采用干燥機(jī)外混合物料再喂入干燥機(jī)內(nèi)的干燥方式,特備適應(yīng)粘性大的物料干燥。

      2.9 谷朊粉干燥機(jī)

      該干燥機(jī)采用環(huán)形氣流干燥機(jī)干燥物料。濕物經(jīng)魚尾嘴喂料器進(jìn)入環(huán)形干燥機(jī)內(nèi)與熱風(fēng)混合干燥,經(jīng)過打板揚(yáng)升器后,物料被粉碎,在烘干管道內(nèi)進(jìn)行干燥。氣流干燥機(jī)干燥管道與布袋過濾器都帶有防爆門,烘干管道上帶有分離器,可將干、濕物料分離,干物料經(jīng)布袋過濾器排出干燥系統(tǒng),濕物料不能排出烘干系統(tǒng)繼續(xù)干燥,主風(fēng)機(jī)安裝在布袋過濾器后面。采用恒定的氣流速度與較低的進(jìn)口溫度,采用一級布袋過濾器卸料,這種環(huán)形氣流干燥機(jī)帶有在線強(qiáng)力粉碎與分離系統(tǒng),保證物料干燥后被及時(shí)排出干燥系統(tǒng),濕物料經(jīng)在線強(qiáng)力粉碎后繼續(xù)干燥。干燥機(jī)設(shè)有防爆門有利于安全生產(chǎn)。干燥機(jī)帶有在線粉碎機(jī)與在線分離器,采用魚尾嘴喂入干燥系統(tǒng),增加了濕物料的表面積,有利于物料快速干燥,可保持物料的活性,特備使用粘性大、要求保持物料活性的物料干燥。

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      2016-10-31

      常寨成,男,1964年出生,工程師,主要研究方向?yàn)榧Z食工程工藝與設(shè)備、固態(tài)發(fā)酵工程、生物工程工藝與設(shè)備。

      TS210

      B

      1672-5026(2017)03-052-03

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