08 第七章 干燥机械与设备.ppt

第1页：食品干燥的作用与分类

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

第2页：高温干燥与低温干燥

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

第3页：喷雾干燥的原理

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

第4页：喷雾干燥的优点

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

第5页：喷雾干燥对卫生与质量的保证

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

第6页：喷雾干燥的缺点

（三）喷雾干燥的缺点

• 1、设备比较复杂，一次投资较大
• 2、需一套价格较高的复杂设备从废气中回收粉末
• 3、因降低产品中水分，而废气温含量高，增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量
• 4、热效率不高，热消耗大

第7页：喷雾干燥对设备的要求

（四）喷雾干燥对设备的要求

• 1、与产品接触的部位，必须便于清洗灭菌
• 2、应采取措施防止焦粉，防止热空气产生涡流与逆流，满足工艺要求
• 3、注意风管及加热器中的铁锈及保温材料渗漏造成产品中杂质度的增加
• 4、应配置温度、压力指示记录仪以便于检查生产运转情况

第8页：喷雾干燥对设备的要求（续）

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

第9页：按微粒化方法分类

1、按微粒化方法分类

• （1）压力喷雾干燥
• ①原理
• 采用高压泵，以70～200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10～200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

第10页：压力喷雾微粒化装置

②压力喷雾微粒化装置

• “M”型

第11页：“S”型

“S”型

第12页：喷雾干燥的分类与设备比较结构示意图

第13页：离心喷雾干燥法

（2）离心喷雾干燥法

• ①离心喷雾干燥原理

第14页：离心喷雾干燥法工作原理图

第15页：离心喷雾干燥原理

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

第16页：②离心喷雾器的结构

②离心喷雾器的结构

第17页：按干燥室形式分类部件组成图

第18页：喷雾干燥的分类与设备比较工艺流程图

第19页：②离心喷雾器的结构设备构造图

第20页：按干燥室形式分类外形与布置

第21页：喷雾干燥的分类与设备比较装配关系图

第22页：按干燥室形式分类

按干燥室形式分类

第23页：喷雾干燥设备的比较

3喷雾干燥设备的比较

• （1）设备的结构

第24页：产品

产品

第25页：生产管理

生产管理

第26页：对厂房的要求

对厂房的要求

第27页：喷雾干燥设备的流程

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

第28页：喷雾干燥设备的流程结构剖面图

第29页：压力喷雾

（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

第30页：水平箱式尖底并流型压力喷雾

水平箱式尖底并流型压力喷雾

第31页：立式并流型圆锥塔喷雾干燥部件分解图

第32页：立式并流型圆锥塔喷雾干燥设备

立式并流型圆锥塔喷雾干燥设备

第33页：MD型喷雾干燥设备

3、“MD”型喷雾干燥设备

• （1）流程
• （2）优缺点

第34页：“K-7”型单喷嘴二级喷雾干燥设备

4“K-7”型单喷嘴二级喷雾干燥设备

• （1）流程（2）优缺点

第35页：安海德罗式离心喷雾流程

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

第36页：喷雾干燥设备流程外形轮廓图

第37页：尼罗式离心喷雾干燥设备流程

2尼罗式离心喷雾干燥设备流程

• (1)工艺流程
• ①进料至出粉
• ②进风至排风
• ③冷却沸腾床的进风到排风
• ④细粉回收系统
• ⑤电器开关集中控制

第38页：尼罗式离心喷雾干燥设备流内部构件图

第39页：尼罗设备的主要结构

（2）主要结构

• ①塔体
• ②离心喷雾盘

第40页：粉末回收与冷却沸腾床

③粉末回收装置

• ④冷却沸腾床

第41页：⑤空气减湿器结构

⑤空气减湿器结构

第42页：空气过滤器的选择管路连接图

第43页：喷雾干燥设备流程组成框图

第44页：⑤空气减湿器结构结构对比图

第45页：空气过滤器的选择安装位置图

第46页：喷雾干燥设备流程物料流向图

第47页：喷雾干燥设备的附属设备操作顺序图

第48页：空气过滤器的选择

（一）过滤器，空气加热器，进风机，排风机的选择

• 1、空气过滤器

第49页：空气加热器的类型

2空气加热器

• （1）蒸气加热器

第50页：燃油间接加热的风炉

燃油间接加热的风炉

第51页：进风机与排风机的风压核算

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

第52页：热风分配室

（四）热风分配室

• （1）压力式
• ①均风板形式

第53页：卧式压力喷雾的气流组织

卧式压力喷雾干燥设备中，通常将气流造成螺旋状

第54页：②锥形气流调节装置

②锥形气流调节装置

第55页：离心喷雾热风分配盘

（2）离心喷雾干燥热风分配盘干燥机械与设备

第56页：热风分配盘的调节结构

①导板及空气分散器调节

• ②热风盘本身的结构
• ③冷却风圈结构

第57页：④锥形支座结构

④锥形支座结构

第58页：⑤空气分散器结构传动示意

第59页：⑤空气分散器结构

⑤空气分散器结构

第60页：电锤和空气震荡器

（五）电锤和空气震荡器

• 1、电锤
• 2、空气震荡器

第61页：鼓形阀的特点与型式

(六)鼓形阀1、特点

• 2、型式与结构

第62页：防止叶轮粘附措施

防止叶轮粘附措施

第63页：喷雾干燥设备的附属设备控制要点

第64页：系统图

系统图

第65页：粉尘分离装置

(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

第66页：旋风分离器的工作原理

2旋风分离器

• (1)工作原理
• (2)结构

第67页：旋风分离器的工作原理装配方式

第68页：影响旋风分离器效率的因素工作流程

第69页：影响旋风分离器效率的因素

(3)影响旋风分离器效率的有关因素

• ①粉的颗粒
• ②气流速度
• ③气密性

第70页：喷雾干燥设备的附属设备安装过程

第71页：④有关尺寸对效率的影响

④有关尺寸对效率的影响

第72页：优良旋风分离器的特点

(4)优良的旋风分离器应具备的特点

第73页：旋风分离器的设计计算

(5)设计计算

• ①旋风分离器压力损失
• 式中ρ--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²)
• 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)

第74页：旋风分离器直径

②旋风分离器直径

• 式中V
• 气体流量(米³/秒)
• ξ--阻力系数
• r---气体重度(公斤/米³)
• 旋风分离器直径粗略估算:
• (6)有关注意事项

第75页：第二节其它干燥设备外形尺寸

第76页：沸腾干燥装置概述

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

第77页：床层流速的三个阶段

（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

第78页：沸腾干燥的特点

（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

第79页：①单层沸腾干燥器

①单层沸腾干燥器

第80页：多层沸腾干燥器

②多层沸腾干燥器

• a溢流管式

第81页：b穿流板式部件清单

第82页：b穿流板式

b穿流板式

第83页：③卧式多室沸腾干燥床

③卧式多室沸腾干燥床

第84页：④喷动床干燥器

④喷动床干燥器

第85页：⑤振动沸腾干燥器

⑤振动沸腾干燥器

第86页：沸腾干燥装置结构示意图

第87页：⑥脉冲沸腾干燥器

⑥脉冲沸腾干燥器

第88页：膏状物料的沸腾干燥器

（3）膏状物料的床本身沸腾干燥器

• ①螺旋挤压型

第89页：②振动加料器

②振动加料器

第90页：溶液与悬浮液的沸腾干燥

（4）溶液，悬浮液等物料的沸腾干燥器

• ①葡萄糖沸腾造粒干燥设备

第91页：②奶粉生产用的喷雾沸腾干燥设备

②奶粉生产用的喷雾沸腾干燥设备

第92页：滚筒干燥机的分类

二、滚筒干燥机（一）滚筒干燥机的分类

第93页：滚筒干燥机的分类工作原理图

第94页：滚筒干燥设备的结构与工作部件组成图

第95页：滚筒干燥设备的结构与工作过程

（二）滚筒干燥设备的结构和工作过程

• 1结构
• 2工作过程

第96页：滚筒干燥器的特点

（三）滚筒干燥器的特点

• （四）影响干燥速率的因素

第97页：滚筒干燥机工艺流程图

第98页：升华干燥原理

三、升华干燥设备（冷冻升华干燥）

• (一)升华干燥原理（3）解吸干燥610压强/Pa·0.01温度/℃ABCD液态固态气态升华曲线汽化曲线水的三相图abc

第99页：升华干燥的特点

（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

第100页：升华干燥的优点（续）

• （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95％～99％以上的水分，产品能长期保存而不变质

第101页：升华干燥在食品工业的应用

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

第102页：升华干燥设备的组成

（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

第103页：升华干燥设备的组设备构造图

第104页：冷冻干燥室的隔板结构

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

第105页：食品冷冻干燥容器外形与布置

第106页：食品冷冻干燥容器

食品冷冻干燥容器

第107页：.冷阱

.冷阱

第108页：制冷、加热与控制系统

真空系统4、制冷系统与加热系统5、控制系统

第109页：升华干燥设备装配关系图

第110页：冷冻干燥机的形式

（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

第111页：辐射传热式真空冷冻干燥机

辐射传热式真空冷冻干燥机

第112页：连续式冷冻干燥机

.连续式冷冻干燥机隧道式连续式冷冻干燥机

第113页：连续式冷冻干燥机结构剖面图

第114页：冷冻干燥的发展方向

（四）发展方向

• (1)降低能量消耗
• (2)降低制造成本，节约材料，减少占地面积，节约投资费用
• (3)加工品种的选择，要求是稀少而名贵的原料

第115页：其它干燥设备的类型

四、其它干燥设备

• 1固定床式干燥机

第116页：箱式干燥机

箱式干燥机

第117页：隧道式干燥机部件分解图

第118页：隧道式干燥机

隧道式干燥机

第119页：其它干燥设备外形轮廓图

第120页：带式干燥机

带式干燥机

第121页：带式干燥机内部构件图

第122页：远红外加热器

远红外加热器