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冷冻干燥机 冷冻干燥是湿物料经过冻结在真空条件下完成脱水的操作过程。 冷冻状态的物料进行干燥是水分升华过程，因此，冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。 食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备 冷冻干燥设备的组成及原理 （一）预冷冻系统 （二）供热系统 （三）低温冷凝器（冷阱） 脉冲流化床干燥机 食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备 工作原理 在干燥机下部周向均布几根热风进管，每根管上装有快开阀门，按一定的频率（如4~16Hz）和次序启闭，使流化气体周期性脉冲输入。 气阀打开时，突然进入的气体会对物料床层产生脉冲，脉冲又很快在物料颗粒间传递能量，短时间内形成剧烈的局部流化沸腾状态，流化状态又在床内扩散和向上移动，从而使得气体和物料间有强烈的传热传质作用。当气体阀门关闭时，流化态在同一方向逐步消失，物料又回到堆积状态。如此，流化床内的脉冲式循环一直维持到物料被干燥为止。 气流干燥机简介 气流干燥机利用高速热气流，在并流输送潮湿粉粒状或块粒状物料的过程中，对其进行干燥。 气流干燥机适用于在潮湿状态仍能在气体中自由流动的颗粒物料的干燥，如面粉、谷物、葡萄糖、食盐、味精、离子交换树脂、水杨酸、切成粒状或小块状的马铃薯、肉丁及各种粒状食品等均可用采用气流干燥法干燥。 食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备 直管式气流干燥机 至今，直管式气流干燥机应用最普遍。如图9.17所示。被干燥物料经预热器加热后送入干燥管的底部，然后被从加热器送来的热空气吹起。气体与固体物料在流动过程中因剧烈的相对运动而充分接触，进行传热和传质，达到干燥的目的。干燥后的产品由干燥机顶部送出，废气由分离器回收夹带的粉末后，经排风机排入大气。 多级气流干燥机 图所示即为两级气流干燥机，它既降低了干燥管的高度，第一段的扩张部分还可以起到对物料颗粒的分级作用。小颗粒物料随气流移动，大颗粒物料则由旁路通过星形加料器再进入第二段，以免沉积在底部转弯处将管道堵塞。 脉冲式气流干燥机 原有的直管被直径交替缩小与扩大的脉冲管代替，如图9.19(1)所示。 物料首先进入管径较小的干燥管内，此处气体以较高的速度流过，使颗粒产生加速运动。当颗粒的加速运动终了时，干燥管直径突然扩大。由于颗粒运动的惯性，在该段内颗粒的速度大于气流的速度，颗粒在运动过程中因气流阻力而不断减速。在减速终了时，干燥管直径再度突然缩小，颗粒又被加速。管径重复交替的缩小与扩大，使颗粒的运动速度也在加速和减速之间不断地变化，没有等速运动阶段，从而强化了传热和传质速率。 旋风式气流干燥机 物料与热空气一起以切线方向进入干燥机内，在内管和外管间作螺旋运动。颗粒处于悬浮旋转运动的状态，所产生的离心加速作用使物料在很短的时间内(几秒)达到干燥的目的。 特点：体积小，结构简单，适用于干燥那些允许磨损的热敏性物料；但不适用于干燥含水量高、黏性大、熔点低、易升华爆炸、易产生静电效应的物料。 环形气流干燥机 一般的气流干燥机存在着不宜处理结晶物料及停留时间短的缺点。 近年来，国外根据气流干燥机内混相流动中传热、传质机理，对设备进行了很多改进，出现了形状复杂的气流干燥机，如图所示的环形管气流干燥机。 将干燥管设计成环状(或螺旋状)的主要目的是延长颗粒在干燥管内的停留时间。 喷雾干燥机 喷雾干燥机是一种将液状物料通过雾化方式干燥成粉体的设备。许多粉状制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白质水解物粉、微生物发酵物等都用喷雾干燥机生产。喷雾干燥机也是主要的微胶囊造粒设备之一。 喷雾干燥的主要优缺点 （1）干燥速度快 （2）产品质量好 （3）营养损失少 （4）产品纯度高 （5）工艺较简单 （6）生产率高 （7）成本高 （8）能耗大，热效率低 食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备 工作原理如图9.20所示。 雾化器出来的范围10~100 μm的料液雾滴，有巨大表面积，这些雾滴与进入干燥室的热气流接触，可在瞬间(0.01~0.04s)发生强烈的热交换和质交换，使其中绝大部分水分迅速蒸发气化并被干燥介质带走。由于水分蒸发会从液滴吸收气化潜热，因而液滴的表面温度一般为空气的湿球温度。包括雾滴预热、恒速干燥和降速干燥等三个阶段的整个过程，只需10~30s便可得到符合要求的干燥产品。产品干燥后由于重力作用，大部分沉降于底部，少量微细粉末随废气进入粉尘回收装置得以回收。 基本构成 系统基本构成主要由雾化器、干燥室、粉尘分离器、进风机、空气加热器、排风机等构成。 压力式雾化器的工作原理 压力式雾化器的工作原理是高压泵使料液获得高压(7~20MPa) ，从喷雾头出来时，由于压力大，喷孔小(0.5~1.5mm)，很快雾化成雾滴。 料液的雾化分散度取决于喷嘴的结构、料液的流出速度和压力、料液的物理性质(表面张力、黏度、密度等)。