第七章干燥机械和设备

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1、第七章干燥机械与设备干燥的目的：减少体积和重量，便于成品的贮存和长途运输，且可以防止微生物在成品中繁殖。干燥的方法：高温短时：喷雾、沸腾、红外、高频、微波低温：冷冻升华干燥的特点：传热、传质为复杂的物理化学变化过程。第一节喷雾干燥设备（起源于1920年）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，使物料中的固体物质干燥成粉末。（二）喷雾干燥的优点：1.干燥过程非常迅速；2.可直接干燥成粉末；3.易改变干燥条件，调整产品质量标

2、准；4.由于瞬间蒸发，设备材料选择要求不严格；5.干燥室有一定负压，保证了生产中的卫生条件，避免粉尘在车间内飞扬，提高产品纯度；6.生产效率高，操作人员少。（三）喷雾干燥的缺点：1.设备较复杂，占地面积大，一次投资大；2.雾化器，粉末回收装置价格较高；3.需要空气量多，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。（四）喷雾干燥对设备的要求：301.与产品接触的部位，必须便于清洗灭菌；2.应有防止焦粉措施，防止热空气产生涡流与逆流；3.防止空气携带杂质进入产品；4.配置温度、压力指示纪录仪装置，便于检查生产运转；5.具有高回收率的粉尘

3、回收装置；6.应迅速出粉冷却，以提高溶解度、速溶性；7.干燥室内温度极排风温度，不允许超过100℃，保证安全与质量；8.喷雾时浓奶液滴与热空气均匀接触，提高热效率；9.对粘度物质尽量减少粘壁现象。（五）喷雾干燥设备的分类和比较：1.按微粒化方法分类：（1）压力喷雾干燥法：①原理：利用高压泵，以70～200大气压的压力，将物料通过雾化器（喷枪），聚化成10～200的雾状微粒与热空气直接接触，进行热交换，短时间完成干燥。②压力喷雾微粒化装置：M型和S型，具有使液流产生旋转的导沟，M型导沟轴线垂直于喷嘴轴线，不与之相交；S型导沟轴线与水平成一定角度。其目的都

4、是：设法增加喷雾时溶液的湍流度。（2）离心喷雾干燥法：①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，液体高着此螺旋线自圆盘上抛出后，就分散成很微小的液滴以平均速度沿着圆盘切经方向运动，同同时液滴又受到地心吸力的上落，由于喷洒出的微粒大小不同。因而它们飞行距离也就不同，因此在不同的距离落下的微粒形成一个以转轴中心对称的圆柱体。30②获得较均匀液滴的要求：a.减少圆盘旋转时的震动b

5、.进入圆盘液体数量在单位时间内保持恒定c.圆盘表面平整光滑d.圆盘的圆周速率不宜过小，rmin=60m/s,乳（100-160m/s）若<60m/s，喷雾液滴不均匀，喷距似乎主要由一群液滴及沉向盘近处的一群细液滴组成，并随转速增高而减小。③离心喷雾器的结构:要求：润湿周边长，能使溶液达到高转速，喷雾均匀，结构坚固、质轻、简单、无死角、易拆洗、有较大生产率。2.按干燥室形式分类：根据干燥室中热风和被干燥颗粒之间运动方向分类：并流型、逆流型、混流型。牛乳中常采用并流型。并流型可采用较高的进风温度来干燥，而不影响产品的质量。a.水平并流型b.垂直下降并流型c

6、.垂直下降混流型。d.垂直上升并流型3.喷雾干燥设备的比较：（1）设备结构喷雾设备结构比较表内容离心喷雾压力喷雾结构高速旋转设备（4000~15000r/min）其主机要求加工精密，必须进行动、静平衡校验。对主轴、轴承材料有一定要求。但结构简单，加工容易，造价便宜。高村泵为主机，加工精密，材料的强度，结构的安全与稳定必须要求，而且不易加工，造价也贵。传动与变速结构可用2级3000转/分的电动机一次变速，即可采用皮带传动。可避免采用加工要求高的齿轮传动，旋转的零部件，因平衡情况好，不易损坏。必须进行两次变速对齿轮的加工要求，因是往复式的高压泵，易损坏。主

7、轴直轴，加工方便曲轴，加工麻烦不锈钢材需用量泵体活塞均需不锈钢约需100公斤30仅转盘及进料管需不不锈钢，总重量小于5公斤出料管件及阀门不而高压出料及高压管件与阀门需耐160大气压以上的高压管道及阀门高压表与安全阀无要求特殊结构的高压表及安全阀机体重量较轻，每台不超过100公斤较重，每台约200公斤电机功率120公斤/时的处理量仅需1.7千瓦120公斤/时的处理量约需2.8千瓦润滑系统一次用量较少，若使用不当，有断油或溢入成品危险一次用量较多，但运转保证可靠（2）产品、产量和质量产品的产量和质量比较表比较内容离心喷雾压力喷雾生产率的调节对同一个离心转盘

8、，可以在生产率±25%范围内改变，并能得到均匀的喷雾。办法简单，只需调节进料量生产率是以喷嘴截