文档介绍：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:
;
;
,调整产品质量标准;
,设备材料选择要求不严格;
,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;
,操作人员少。
(三)喷雾干燥的缺点:
,占地面积大,一次投资大;
,粉末回收装置价格较高;
,增加鼓风机的电能消耗与回收装置的容量;
,热消耗大。
(四)喷雾干燥对设备的要求:
,必须便于清洗灭菌;
,防止热空气产生涡流与逆流;
;
、压力指示纪录仪装置,便于检查生产运转;
;
,以提高溶解度、速溶性;
,不允许超过100℃,保证安全与质量;
,提高热效率;
。
(五)喷雾干燥设备的分类和比较:
:
(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。
②获得较均匀液滴的要求:,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。
:
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。

。

:
(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。
主轴
直轴,加工方便
曲轴,加工麻烦
不锈钢材需用量
仅转盘及进料管需不不锈钢,总重量小于5公斤
泵体活塞均需不锈钢约需100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/
120公斤/时的处理量