ВАЛЬЦЬОВІ СУШАРКИ

Для тістоподібних рідких суспензій, що не витримують тривалого терміну сушіння, застосовуються вальцьові сушарки, в яких сушіння проводиться на зовнішній поверхні порожнистих обертових барабанів.

Вальцьові сушарки складаються з одного або з двох порожнистих барабанів, що підігріваються парою з внутрішнього боку і обертаються з невеликою швидкістю. При обертанні вальців на їх поверхні лишається тоненька плівка рідкого матеріалу, яка висушується за 3/4-7/8 обертів вальців і знімається з них за допомогою спеціальних скребків або ножів. Товщина шару матеріалу на вальцях складає від 0,1 до 1 мм, а частота обертання - 2- 8 об/хв.

На рис.8.44 подана конструктивна схема двохвальцьовової сушарки для замінника незбираного молока і пахти в молочній промисловості. У цій сушарці всередині корпуса 1 обертаються в протилежні боки два барабани 2, на поверхню яких зверху подається висушуваний матеріал. Нагрівання барабанів проводиться парою, яка подається в їхню порожнину. Висушений продукт знімається скребками 3 і направляється шнеками 4 на дозування і пакування.

Продуктивність вальцьових сушарок характеризується кількістю вологи, що випаровується з їм² поверхні валка за годину, тобто напруженістю поверхні нагрівання, і знаходиться в межах 30-75 кг/м²год. при тиску пари 3-4 ат і 15-35 кг/м²год. при тиску пари 1-2 ат.

Витрати теплоти на випаровування 1 кг вологи складають у вальцьових сушарках 750-900 ккал/кг (1,2-1,5 кг/кг пари).

СУШАРКИ З КИПЛЯЧИМ ШАРОМ

В останній період широке застосування в харчовій промисловості отримало сушіння продуктів в киплячому та віброкиплячому шарі. Переваги цього способу сушіння полягає у простій конструкції апаратів,

високій продуктивності їх і відносно короткому терміні сушіння.

Фізична суть способу сушіння продуктів у киплячому шарі полягає в тому, що коли через шар зернистого матеріалу, який знаходиться на решітці, пропускати з певною швидкістю повітря, то шар спочатку розпушується, а потім переходить в стан, що нагадує киплячу рідину, тобто в стан псевдозрідження. У цьому стані шар інтенсивно перемішується, завдяки чому всі частинки матеріалу омиваються теплоносієм. Внаслідок інтенсивного перемішування і контакту окремих частинок вирівнюється температура в усьому об'ємі, що особливо важливо при висушуванні більшості харчових продуктів.

Конструктивна схема сушильно-охолоджувальної установки для сипучих харчових продуктів у киплячому шарі подана на рис.8.45.

Сушильно-охолоджувальний апарат виконаний у вигляді прямокутного корпуса, розділеного перегородкою на дві камери: сушильну 1 і охолоджувальну 2. У нижній частині камер закріплені сітки 3 і 4 для підтримування шару матеріалу і 5, і 6 - для рівномірного розподілу теплоносія. У верхній частині апарата розміщений аспіраційний колектор 7. Нагрівання повітря проводиться в калорифері 8, а подача вологого матеріалу і розвантаження висушеного відбувається за допомогою турнікетів 9 і 10 відповідно.

Вологий матеріал подається турнікетом 9 в сушильну камеру 1 і розподіляється на підтримуючій сітці 3. Одночасно під розподільну решітку 5 подається теплоносій, потік якого пронизує шар матеріалу, утворюючи псевдозріджений стан його.

При цьому відбувається інтенсивне перемішування частинок продукту і швидке висушування їх.

Висушений продукт пересипається через верхню кромку секторного

шибера 11 і поступає на сітку 4 охолоджувальної камери 2, де проходить аналогічний процес охолодження його повітрям, що подається лід розподільну решітку 6. Висота шару матеріалу в сушильній камері підтримується в межах 200-250 мм, а в охолоджувальній -100-125 мм.

Відпрацьований теплоносій через аспіраційний колектор 7 направляється в циклони для очищення і викидається в атмосферу.

Апарати такого типу застосовуються для сушіння зерна, цукру-піску, повареної солі таінших матеріалів, не схильних до комкування у вологому стані.

Конструктивна схема сушильно-охолоджувальної установки з киплячим шаром і перемішуючим пристроєм для сипучих матеріалів, схильних до комкування у вологому стані, подана на рис.8.46.

Установка включає корпус 1, всередині якого розміщена сушильна посудина 2 з газорозподільною решіткою 3 і перемішуючим пристроєм 4. У нижній частині корпуса знаходиться охолоджувальна камера 5 з похилою підтримуючою решіткою 6.

Вологий продукт подається живильником 7, що розміщений на кришці корпусу 1, висушується в сушильній посудині 2 і перекидається на підтримуючу решітку 6 охолоджувальної камери 5. Направленим потоком повітря він охолоджується і переміщується по похилій решітці 6 до розвантажувального лотка 8. Висушений і охолоджений продукт просіюється на віброситі 9 і направляється на дозування та пакування.

Для сушіння та охолодження продукту застосовується атмосферне повітря, що всмоктується вентилятором 10 через фільтр 11 і подається в сушильну посудину через калорифер 12, а в охолоджувальну камеру - по повітроводу 13. Відпрацьоване повітря очищається в циклонах 14 і відводиться в атмосферу.

СУШАРКИ З ВІБРОКИПЛЯЧИМ ШАРОМ

Особливістю сушарок з віброкиплячим шаром є горизонтальне або дещо похиле розміщення решітки сушильних камер, що забезпечує відносно невелику висоту всієї установки.

Принципова схема лоткової вібросушарки з продуванням теплоносія через шар матеріалу подана на рис.8.47.

Вібросушарка включає прямокутний лоток 1, у нижній частині якого розміщена похила решітка 2, що утворює з дном повітровід рівномірного розподілу 3 для теплоносія. Лоток закріплений за допомогою листових пружин 4 на основі 5. Вздовж лотка, з нижнього боку його, знаходиться ребро жорсткості 6, на якому закріплений дебалансний вібратор 7. Кут нахилу пружин 4 при роботі вібратора 7 утворює поступально-зворотний характер переміщення лотка в напрямку, нормальному до осі пружин, що дає можливість забезпечити рух матеріалу відносно до поверхні лотка. Залежно від частоти і амплітуди коливань, діаметр отворів у решітці складає 1-3,5 мм. Крім дебалансних вібраторів у промислових установках

застосовуються ексцентрикові механізми при частоті коливань до 25 Гц або електромагнітні вібратори при частотах 25-50 Гц.

Теплоносій, що подається в повітровід 3, через отвори решітки поступає в шар матеріалу. Віддаючи теплоту і відібравши вологу, відпрацьований теплоносій відводиться з сушильної камери через патрубок 8.

Матеріал завантажується в лоток сушарки через живильник 9, а відводиться з протилежного боку сушильної камери. Основа 5 сушарки з'єднана з фундаментом через гумові амортизатори 10.

Вібросушарки виготовляються з розмірами до 10 м по довжині і до 3 м по ширині. Довжина лотка сушарки вибирається залежно від терміну сушіння матеріалу, а ширина - від продуктивності. Кут нахилу лотків складає 3-8° до горизонту.

Частота коливань лотків, залежно від властивостей матеріалу, методу сушіння і швидкості переміщення, приймається в межах від 10 до 50 Гц, а амплітуда коливань складає 10-0,7 мм відповідно.

РОЗПИЛЮВАЛЬНІ СУШАРКИ

У харчовій промисловості метод розпилення застосовується для сушіння рідких і пастоподібних продуктів: молока, сироватки, крові, яєць, альбуміну, желатину тощо.

Цей метод полягає в тому, що продукт диспергується в камері до туманоподібного стану за допомогою спеціальних пристроїв і висушується в потоці теплоносія. Основні переваги цього способу полягають у можливості застосування теплоносія з високою температурою, в підвищенні розчинності отриманого продукту завдяки високому ступеню його дисперсності та в можливості регулювання якісних показників продукту, що складається з декількох компонентів, а до недоліків належать великі габарити установок та підвищені затрати електроенергії.

При розприсковому сушінні продуктів використовують три методи розпилення: механічними форсунками, пневматичними форсунками та відцентровими дисками.

При механічному розпиленні рідина, що диспергується, подається в форсунки під значним тиском. Призначення форсунки полягає в тому, щоб розбити рідину на дрібнесенькі краплинки. Для цього струмінь газу пропускається через отвір дуже маленького діаметра. Крім того, за допомогою форсунок струменю надається обертовий рух, що забезпечує розпилення рідини.

На рис.8.48 зображена форсунка зі спіральним стержнем. Рідина в цій форсунці приводиться в обертовий рух і при виході з отвору утворює широкий конус вологого пилу, утворюючи краплі розміром від 50 до 150 нм. Однак ці форсунки не придатні для розпилення в'язких рідин і суспензій.

Пневматичне розпилення рідини проводиться за допомогою стисненого повітря або пари з надмірним тиском (1,5ч-5)10⁵Па. Форсунка, що працює на стисненому повітрі, зображена на рис.8.49.

Повітря, що поступає в кільцевий прохід форсунки 1, інжектує рідину, яка надходить по центральній трубці 2. При цьому рідина розпилюєшся.

Затрата стисненого повітря визначається

властивостями рідини і конструкцією форсунки і знаходиться в межах 0,3-0,6 м³ на 1 кг рідини. Пневматичні форсунки застосовуються для розпилення рідких і в'язких рідин і суспензій.

Конструктивна схема сушарки з пневматичним розпиленням продукту показана на рис.8.50.

Нагріте повітря подається в сушильну камеру 1, у верхній частині якої розміщені пневматичні форсунки 2. Відпрацьований теплоносій виводиться в центрі камери, нижня частина якої виконана у вигляді подвійного зрізаного конуса. Частина порошку випадає в сушильній камері при зміні напрямку руху потоку повітря при виході з неї, а остальний сухий.

Для розпилення рідини у відцентрових розпилювачах продукт подається в швидко обертовий диск, де він під дією відцентрової сили розприскується і диспергується.

Конструкція диска подана на рис.8.51 і виконується діаметрами 100-150 мм. а

Механізм утворення крапель при відцентровому розпиленні залежить від інтенсивності потоку рідини. При малій подачі рідина, що рухається в і/ центра диску до периферії, переливається через його краї і утворює висячий циліндр, який, розриваючись під дією відцентрової сили, утворює краплі Мінімальна колова швидкість розпилювальних дисків складає υ = 60 м/с, а частота обертання - 4000-20000 об/хв.

Розпилювальні диски застосовуються в розпилювальних сушарках для в'язких і пастоподібних продуктів.

Конструктивна схема розпилювальної сушарки з розпилювальним диском подана на рис.8.52.

0собливі способи сушіння

Сушіння сублімацією - найефективніший спосіб консервування багатьох харчових продуктів, що швидко псуються. При 0°С колоїдна система матеріалів, в тому числі і їх волога, замерзає і надалі проходить сублімація, тобто випаровування твердого тіла без його розплавлення. У цьому випадку з твердого агрегатного стану вода переходить у паровий, проминувши рідку фазу. При такому способі сушіння молекулярна структура матеріалу зберігається майже без змін і висушений матеріал характеризується доброю дисперсністю і пористістю, тоді як при звичайному сушінні відбувається значне зменшення об'єму його.

Продукти, висушені способом сублімації, зберігають первісний об'єм, колір, смак, запах і біологічну цінність значно краще, ніж за інших способів висушування. При замочуванні висушений продукт легко поглинає вологу і набуває попереднього вигляду. Способом сублімації можна сушити м'ясо, овочі, хліб та фрукти.

Сублімаційна сушарка (рис.8.53) складається із сушильної камери- субліматора 1, конденсатора-виморожувача 2 і вакуум-насоса 3. Попередньо заморожений матеріал розміщується на полицях субліматора, що обігрівається парою або гарячою водою. Пара, яка утворюється під час випаровування, поступає в конденсатор, де конденсується на його стінках і перетворюється в лід, який скребками видаляється з апарата. Вакуумнасосна установка створює в сушильній камері залишковий тиск 0,1 -1,0 мм рт.ст., який забезпечує сушіння продукту при температурі 15°С.

Сушіння сублімацією за енергетичними показниками приблизно рівноцінне сушінню при атмосферному тиску, але витрати на побудову сушарки значно вищі.

Сушіння інфрачервоними променями. Теплота для випаровування вологи в цих сушарках підводиться термовипромінюванням. Генератором, що випромінює теплоту, служать спеціальні лампи або ж нагріті керамічні чи металеві поверхні. Лампи інфрачервоного випромінювання відрізняються від звичайних освітлювальних ламп тим, що температура розжарення в них досягає 2500°К замість 2920°К для звичайних ламп. Біля 80 % електроенергії, яка підводиться до цих ламп, перетворюється на енергію інфрачервоного випромінювання. Перевагою сушіння продуктів інфрачервоними променями є швидке видалення вологи. Потрапляючи в капіляри матеріалу, промені майже повністю поглинаються внаслідок відбивання їх від стінок. Сушарки цього типу використовуються для сушіння пофарбованих металевих виробів, виробів з картону, дерева, пластмаси, а також для сушіння овочів і фруктів.

Лампові випромінювачі споживають велику кількість електроенергії, що є основною причиною для їх обмеженого застосування.

У промисловості застосовуються також газові радіаційні сушарки, які простіші за конструкцією і споживають менше енергії. Випромінювачі нагріваються газом, який спалюється безпосередньо під ними, або ж топковими газами, що поступають всередину випромінювачів.

Сушіння в полі струмів високої частоти. Фізична суть цього явища полягає в тому, що коли висушуваний матеріал помістити між двома пластинками, до яких підводиться струм високої частоти, то матеріал нагріватиметься по всій своїй товщині. Це пояснюється тим, що під впливом змінного електричного струму молекули речовини починають коливатися, що викликає нагрівання матеріалу. Але оскільки зовнішні поверхні тіла віддають теплоту в навколишнє середовище, то температура матеріалу знижується від центра до поверхні матеріалу. У цьому ж напрямку під час сушіння змінюється і вологість матеріалу. Отже, температурний і вологісний градієнти зберігаються за знаком і обидва вони сприяють переміщенню вологи від центра до поверхні. Цим і пояснюються ті обставини, що швидкість високочастотного сушіння вища від швидкості конвективного. Так, при висушуванні деревини процес прискорюється приблизно в 10 разів і значно скорочується брак. Однак вартість висушування струмами високої частоти вища від вартості конвективного сушіння в 3-4 рази через велику витрату електроенергії. Тому цей спосіб сушіння застосовується лише для товстих важковисушуваних матеріалів.

Обслуговуючи сушильні установки, необхідно слідкувати за якістю розсіювання цукру по перерізу барабану лопатями, станом продукту, за кількістю відділених грудок цукру, за температурою та вологістю повітря на вході і виході з сушарки, розрідженням в апараті, температурою цукру на вході і виході. Для нормальної роботи сушарки необхідно забезпечити рівномірну подачу цукру. Необхідно забезпечити герметичність барабанів, не допускати виходу цукрової пилюки в приміщення, так як її наявність в певній концентрації в повітрі – вибухонебезпечна. В приміщенні, де знаходиться сушарка, заборонено використовувати відкритий вогонь: все обладнання в сушильному відділенні повинно бути заземлено.

При обслуговуванні жомосушильних апаратів необхідно слідкувати за ритмічною подачею сирого жому та його якістю, не допускати відхилення від нормальної температури газів на вході і виході, за якістю висушеного жому.

При експлуатації солодосушарки ЛСГА на початку кожної зміни необхідно перевірити технічний стан всіх механізмів, контрольно-вимірювальних засобів автоматизації, калориферів, конденсатовідвідників. Перевіряють щільність дверей, люків, змащування механізмів сушарки.

Щоденно необхідно перевіряти натяг ланцюгових та пасових передач, рівень масла в картерах редукторів, працездатність кнопок управління і магнітних пускачів, стан датчика температури, каналів подачі та відведення повітря.

Щомісяця перевіряють стан каналів проходження сушильного агента і сит сушильних шахт, очищають їх від забруднення. Визначають якість масла в картерах редукторів; роботу вентиляторів, стан їх підшипників, приводів, механізмів завантаження та розвантаження шнеків.

Поиск по сайту: