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高效节能的真空带式干燥机设备介绍

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高效节能的真空带式干燥机设备介绍

信息来源:本站 | 发布日期: 2018-06-20 | 浏览量:97
关键词:真空带式干燥机,真空干燥机,低温烘干机
      真空带式连续干燥是一种新兴的干燥方式;它不仅具有普通真空干燥的所有优点而且更加高效、节能;其作业时间约为真空冷冻干燥的1/5,且品质相当,该方法适用于固体、液体、高粘性流体;能够连续运作;设备一次性投资适中;运作成本较低;值得在大规模工业生产中使用推广。由于此类设备在国内刚开始研制应用,扼要介绍真空带式干燥设备的原理、特性及系统。

       真空干燥技术近二十年来得到了长足的发展,不仅节约能源而且节省干燥时间F超热蒸汽干燥。连续式干燥等方式的出现都有助于缓解能源危机。真空带式连续干燥是一种新兴的为物料进行精细加工的干燥方式,它不仅具有普通真空干燥的所有优点,还具有适用范围广、干燥时间短、节能、连续作业、产品品质高等优势。德国、瑞士、日本等国对真空带式干燥设备的研制已进行了20余年,开发了大中型及实验用机。中国对该设备的研究尚处于起步阶段,投入使用的几台设备大都依靠进口。

       从20世纪,80、90年代起,欧洲、美国、日本等国家和地区已经开始了对带式真空干燥设备的研制和干燥工艺的研究。瑞士的布赫-盖德(Bucher-Guyer)公司开发了一系列真空带式干燥设备,包括工业用机和实验设备,加热方式主要为传导加热,有全自动就地清洗系统(CIP).德国Merk Trocknungtechnik公司从 1995年,开始从事真空带式干燥设备ECKEN的设计、制造、安装和服务、德国的Pueschner微波技术公司开发出了微波真空连续干燥设备。日本的日阪制作所的真空带式干燥设备WL-VAQ,适合于从液体物料泥浆状和糊膏状高浓度和高黏度物料的干燥。日本大川原株式会社的BV-100.5型真空带式干燥试验装置,采用蒸汽加热和传导加热相结合,它各区段温度可调,传送带的张紧度和速度可调。

真空带式干燥机  理论基础和原理
       水的饱和蒸气压与温度紧密相关,在真空状态下,水的沸点降低,干燥在低温下进行,避免在高温下维生素等营养成分的破坏,同时提高了干燥速度;在真空系统中,相对缺氧干燥可以减轻甚至避免食品中脂肪的氧化,色素褐变或其它氧化变质等。真空干燥的过程就是将被干燥物料放置在密闭的干燥室内。用真空系统抽真空的同时对被干燥物料不断加热,使物料内部的水分通过压力差或浓度差扩散到表面,水分子在物料表面获得足够的动能,在克服分子间的相互吸引后,逃逸到真空室的低压空间,从而被真空泵抽走的过程。在维持干燥室真空度的情况下,如何实现连续化生产是真空带式连续干燥设备的难点和特点。
       真空带式连续干燥指的是在真空条件下,将被干燥物料连续地、均匀地铺放在传送带上,然后提供热量,物料呈沸腾发泡状态,内部水分扩散、蒸发,被真空泵抽走,从而得到多孔、高品质的干制品。物料一般由计量泵或真空专用进料装置连续送入真空干燥室,在输送带上铺成薄层,输送带运行时物料水分不断蒸发,得到干制品,之后干制品进入成品仓; 积累到一定量后将干燥室与成品仓间的密封阀门关闭,以维持干燥室的真空环境(进料端仍然连续进料)然后一次性出料,从而实现真空条件下的连续进料,间歇出料的干燥过程。

真空带式连续干燥的优点
       常见真空干燥为间歇式生产,产品品质好但效率比较低,带式真空干燥机正是既保持了真空干燥的优点,又能连续生产,且适合干燥多种物料(液态、粉糕状及固态物料),是加工优质产品的又一选择。
       真空带式干燥系统,在规模化生产和缩短干燥时间方面取得了极大的发展,可以应用于多个生产领域,例如调味料、酵母提取物、麦芽、饴糖的干燥等等。据报道,国外有一种连续式真空带式干燥机每年大约能生产2000T干燥产品。
       真空带式干燥的主要优点有:①低温干燥,适合于热敏性物料;②稀氧干燥,适用于易氧化物料;③能够实现连续生产,便于大规模工程化生产;④密闭工作,卫生条件好,产品质量与安全性容易保障;⑤尤其适合高粘性、带有微粒的物料干燥;⑥产品呈多孔状,溶解性好。
       此类设备主要应用于以下行业:①食品行业(纯果汁粉、速溶咖啡、甜料、调味料等);②医药卫生行业(蛋白质、酶等生物活性物质以及中草药提取物);③化工行业(染料、金属氧化物及易爆品)。

真空带式干燥设备系统及其主要部件
    真空带式干燥设备主要由真空系统、带式干燥机、加热系统和控制及测量系统等组成。
    1、真空系统
    真空系统是为干燥过程提供传质动力的装置。目前在真空干燥中去除水蒸汽的方法主要有两种。一是采用水蒸汽喷射泵加水环泵的抽气系统,常见的有罗茨真空泵、水环式真空泵、水蒸汽喷射真空泵,水喷射真空泵系统,直接抽除大量的水蒸汽;另一种是捕水器加真空泵,先用捕水器将水蒸汽捕集,然后用旋片泵等真空泵抽除剩余气体。
    2、带式干燥机
    它是真空带式干燥设备的核心,主要由干燥室、进料机构、传动装置及其拖动机构、加热板和冷却板、剪切及出料机构等组成。
    干燥室体是一个严格要求密封的不锈钢容器,使用时抽出其内空气形成真空,其形状一般为圆筒形或方箱形。进料机构一般由原料槽、阀门、输送泵(可用蠕动泵或计量泵),软管、喷嘴和喷嘴拖动机构等组成。液态和浆状物料可以由计量泵传输到干燥室内,固态、片状物料则需要有专用的真空进/吸料设备来完成进料过程。液态、浆状物料进料前一般应经过真空浓缩,提高其固形物含量达到50%左右再进行真空带式干燥,以达到节约能源、得到更高干燥效率的目的。传送带是承载、输送物料的装置,其材质应满足真空干燥工艺。干燥室内传送带数可以为一条,也可以是多条。加热板提供给被干燥物料蒸发水分所需的热量,冷却板使已干燥的产品降温,便于剪切出料。剪切机构就是将物料切成小块状,便于粉碎和出料。出料时的情况是干制品达到一定量后打开成品仓上面的闸板阀(开启前已将成品仓抽过真空),将粉碎后的产品颗粒放入成品仓,然后关闭该闸板阀。如此反复,将干燥、粉碎好的产品一批一批地存入成品仓内。当其成品达到一定量或干燥工艺结束时,开启成品仓下面的闸板阀排放出成品。
    3、加热系统
    加热系统是提供物料蒸发水分所需热量的装置。间热式加热系统通常由热交换器、热水泵、气水分离罐、温度计、管路及加热温度平稳、物料受热均匀、易于控制的优点、但该加热系统较复杂,需要配备热媒循环泵和热源设备等,成本相对较高。加热系统一般不采用电加热直热传导方法,这是因为物料干燥后设备常需用水清洗,比较容易发生故障。一般来说,加热区可以分成几个子加热区,在不同的干燥阶段,根据物料的性质,提供适宜的加热温度,以达到节能和保证制品质量的目的。
    4、控制及测量系统
    真空带式干燥设备的控制主要包括真空泵、制冷机和循环泵的起停,传送带和喷嘴拖动机构电机的起停及其速度的调控,加热温度的控制,安全保护和报警装置以及各种传感装置。配有真空计测量装置、温度测量装置。控制及测量系统的主要功能是方便操作,并在线测量作业时干燥室内真空度、各个区段加热板及物料的温度,以达到实时监控的目的。
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