第九章干燥机械与设备
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食品工厂机械与设备思考题答案（终极版）
食品工厂机械与设备第二章物料输送设备3.食品厂通常采用哪些类型的泵输送液体食品原料？它们的适用场合如何？（1）离心泵：常用于低粘度液料（包括工艺用水），液体介质（如热水、冷水、冷冻盐水等）输送。
（2）螺杆泵：常用于高粘度粘稠液体及带有固体物料的浆料的输送。
（3）齿轮泵与罗茨泵：两者都属于会转型容积泵，常用于输送粘稠物料，调高流体压力或作计量泵用。
（4）水环泵：常用的真空设备，也作为物料输送泵，如果酱、番茄酱等带有块粒的料液。
4.气流输送与流送槽输送系统有何异同点？答：相同点：都是将物料沿一定的管路从一处输送到另一处的输送设备。
不同点：气流输送：源动力是气流的动压或静压。
物料要求散粒物料，如面粉、大米、糖、麦芽。
流动槽输送：源动力是水力。
物料要求是块状或颗粒状，可与水分离5．试比较碟阀、球阀、塞阀和座阀的特点与适用场合。
①碟阀：结构简单、体积小、体重轻，只由少数几个零件组成；蝶阀处于完全开启位置时，对流体所产生的阻力很小，且具有较好的流量控制特性；卫生级蝶阀在全开状态清洗时不存在死角。
一般作直通截止阀用。
特适用于剪切敏感流体产品，如酸乳和其他发酵乳制品的输送管路。
②球阀：开关轻便，体积小，口径范围大，密封可靠，结构简单，维修方便，密封面与球面常在闭合状态。
从清洁角度看，它的卫生性不如蝶阀，因为在全开状态下，阀芯球面不能被清洗液冲洗到。
适用场合与蝶阀类似。
三通型球阀可用于需要改变流体输送流向的场合。
③塞阀：塞子可方便地从阀体上取出。
适用场合：罐器的放料口④座阀：密封性好适用场合：流路第三章清洗机械与设备1.分析讨论水果加工过程中，哪些对象宜用机械方式进行清洗？至今为止，食品工厂中可以利用机械设备完成清洗操作的对象主要有原料、包装容器和加工设备三大类。
①针对果蔬原料清洗的器械：滚筒式清洗机、鼓风式清洗机、刷洗机和刷果机；②针对包装容器清洗的器械：洗瓶机（双端和单端式全自动洗瓶机）、洗罐机③针对加工设备清洗的器械：CIP系统（就地清洗或现场清洗）。
09第九章干燥机械与设备
含有需要经过较长时
间降速干燥方能去除的结合水分，则更适于采用流化床干 燥。
四、流化床干燥设备
流化床干燥机的主要型式
单层圆筒型、 多层圆筒型、
卧式多室型、
振动型、脉冲型、惰性粒子型等。 复合型的流化床干燥机，如将振动型与惰性粒子型结合 起来构成振动-惰性粒子型的流化床干燥机。
上推入厢内，故又称为盘架式干燥器。 厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法 可采用蒸汽、煤气或电加热。 干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气混合，并驱使混 合气流循环流过加热器，再流经物料。空气流过物料的方式有 横流和穿流两种。
热空气在物料上方掠过，与物料进行湿交换和热 交换。
)。介质温度、湿度和循环量等可独立控制，可使干燥优
化。
（一）单段带式干燥机
典型结构举例 工作过程 特点
全机分成两个干燥区和一个冷却区。
每个干燥区段由空气加热器、循环风机、热风分布器及隔离板等
组成加热风循环。 第一干燥区的空气自下而上经加热器穿过物料层，第二干燥区的 空气自上而下经加热器穿过物料层。最后一个是冷却区，没有空 气加热器。
（一）单层圆筒型流化床干燥机
气流预分布器
作用：使气流能够较为 均匀地到达分布板，并 使得可在较低阻力下达 到均匀布气。
（一）单层圆筒型流化床干燥机
特点:
优点：结构简单,操作方便。 缺点：(1)要求床层高,气流压降增大。(2)排料较难保
证水分含量均一。
应用: 适用于床层颗粒静止高度低(300~400mm)、容易
常用于需长时间干燥、数量不多，及需要特殊条件 干燥的物料，如水果、蔬菜、香料等。
间降速干燥方能去除的结合水分，则更适于采用流化床干 燥。
四、流化床干燥设备
流化床干燥机的主要型式
单层圆筒型、 多层圆筒型、
卧式多室型、
振动型、脉冲型、惰性粒子型等。 复合型的流化床干燥机，如将振动型与惰性粒子型结合 起来构成振动-惰性粒子型的流化床干燥机。
上推入厢内，故又称为盘架式干燥器。 厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法 可采用蒸汽、煤气或电加热。 干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气混合，并驱使混 合气流循环流过加热器，再流经物料。空气流过物料的方式有 横流和穿流两种。
热空气在物料上方掠过，与物料进行湿交换和热 交换。
)。介质温度、湿度和循环量等可独立控制，可使干燥优
化。
（一）单段带式干燥机
典型结构举例 工作过程 特点
全机分成两个干燥区和一个冷却区。
每个干燥区段由空气加热器、循环风机、热风分布器及隔离板等
组成加热风循环。 第一干燥区的空气自下而上经加热器穿过物料层，第二干燥区的 空气自上而下经加热器穿过物料层。最后一个是冷却区，没有空 气加热器。
（一）单层圆筒型流化床干燥机
气流预分布器
作用：使气流能够较为 均匀地到达分布板，并 使得可在较低阻力下达 到均匀布气。
（一）单层圆筒型流化床干燥机
特点:
优点：结构简单,操作方便。 缺点：(1)要求床层高,气流压降增大。(2)排料较难保
证水分含量均一。
应用: 适用于床层颗粒静止高度低(300~400mm)、容易
常用于需长时间干燥、数量不多，及需要特殊条件 干燥的物料，如水果、蔬菜、香料等。
《食品工厂机械与设备》之干燥机械与设备( 179页)
D.乳粉
( )5.滚筒式干燥机
E.预糊化淀粉
食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备
三、选择题
1. 生产干淀粉可采用____式干燥机。
A. 滚筒 B.喷雾 C. 气流
D. A和C
2. 生产乳粉不可采用_____式干燥机。
A. 滚筒 B. 喷雾 C. 网带 D. 气流
3. _______式干燥机可用于生产脱水蔬菜。
食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备
干燥在食品工业中的地位
干燥在食品工业中有着很重要的地位。干燥可 以起到减小食品体积和重量从而降低贮运成本、提 高食品保藏稳定性，以及改善和提高食品风味和食 用方便性等作用。从液态到固态的各种食品物料均 可以干燥成适当的干制品。例如，牛乳、蛋液、豆 乳通过喷雾干燥可以得到乳粉、蛋粉和豆奶粉；蔬 菜水果通过热风干燥可以得到脱水蔬菜和水果。
自测题
一、判断题 二、填充题 三、选择题 四、对应题
食品工厂机械与设备——第九章 干燥机械与设备
四、对应题
1．请找出以下干燥机与辅助装置之间的对应 关系，并将第二列的字母填入第一列对应 项括号中。
( )1.喷雾干燥机
A.水环式真空泵
( )2.滚筒干燥机
B.冷阱
( )3.流化床干燥机
C.离心转盘
( )4.冷冻干燥机
结垢。 6. 食品工业用的喷雾干燥机大多为开放式。 7. 气流式干燥器适用于干燥湿粉物料。 8. 所有喷雾干燥机中，只有气流干燥雾化器才需要压缩空气。 9. 布袋过滤器可以装在干燥塔（箱）内。 10. 以热空气为干燥介质的喷雾干燥机，一般需空气过滤器净化空气。 11. 压力喷雾用的雾化压力范围在0.2~2MPa。 12. 离心喷雾干燥机处理量调节范围较压力式的小。 13. 压力式喷雾干燥机一般不易出现结壁现象。
干燥机械装备及技术ppt
干燥机械的技术及实例
干燥技术的种类与特点
干燥技术的种类
根据不同的物料特性和生产工艺要求，有多种干燥技术，如 真空干燥、喷雾干燥、流化干燥、压力干燥等。
各种干燥技术的特点
不同的干燥技术有各自的特点，适用范围和优缺点也不尽相 同，需要根据实际情况选用。
干燥技术的应用实例
喷雾干燥的应用
喷雾干燥在化工、医药、食品等领域得到广泛应 用，如用于生产洗衣粉、速溶咖啡等。
干燥设备的选用原则
1 2 3
考虑物料的特性
选用干燥设备时，需要考虑物料的物理和化学 性质，如形态、粘度、腐蚀性等，以选择适合 的设备。
考虑工艺要求
不同的干燥工艺对设备的要求也不同，需要考 虑物料干燥的工艺要求，如温度、压力、湿度 等。
考虑设备能力和效率
选用干燥设备时，需要考虑设备的生产能力和 能源消耗，选择高效、节能的设备。
流化干燥的应用
流化干燥主要用于颗粒状物料的干燥，如颗粒饲 料、化肥等。
压力干燥的应用
压力干燥主要用于含水率较高、需要控制温度和 压力的物料，如纸浆等。
干燥技术的未来发展
提高干燥效率
目前干燥技术存在耗能高、时间长等问题，因此需要研究新的干燥技术，提高干燥效率。
环保和节能
随着环保意识的提高，需要研究更加环保和节能的干燥技术，减少对环境的污染和能源的 消耗。
3
喷雾干燥器的工艺流程包括进料、分散、干燥 和成品输出等步骤。
干燥机械的控制系统
01
干燥机械的控制系统是整个设备的核心，它可以控制设备的各 个部件协调工作，使整个设备达到最优的工作状态。
02
控制系统通常包括温度、湿度、压力、液位等传感器和控制元
件，以及控制仪表和计算机控制系统等。
干燥技术的种类与特点
干燥技术的种类
根据不同的物料特性和生产工艺要求，有多种干燥技术，如 真空干燥、喷雾干燥、流化干燥、压力干燥等。
各种干燥技术的特点
不同的干燥技术有各自的特点，适用范围和优缺点也不尽相 同，需要根据实际情况选用。
干燥技术的应用实例
喷雾干燥的应用
喷雾干燥在化工、医药、食品等领域得到广泛应 用，如用于生产洗衣粉、速溶咖啡等。
干燥设备的选用原则
1 2 3
考虑物料的特性
选用干燥设备时，需要考虑物料的物理和化学 性质，如形态、粘度、腐蚀性等，以选择适合 的设备。
考虑工艺要求
不同的干燥工艺对设备的要求也不同，需要考 虑物料干燥的工艺要求，如温度、压力、湿度 等。
考虑设备能力和效率
选用干燥设备时，需要考虑设备的生产能力和 能源消耗，选择高效、节能的设备。
流化干燥的应用
流化干燥主要用于颗粒状物料的干燥，如颗粒饲 料、化肥等。
压力干燥的应用
压力干燥主要用于含水率较高、需要控制温度和 压力的物料，如纸浆等。
干燥技术的未来发展
提高干燥效率
目前干燥技术存在耗能高、时间长等问题，因此需要研究新的干燥技术，提高干燥效率。
环保和节能
随着环保意识的提高，需要研究更加环保和节能的干燥技术，减少对环境的污染和能源的 消耗。
3
喷雾干燥器的工艺流程包括进料、分散、干燥 和成品输出等步骤。
干燥机械的控制系统
01
干燥机械的控制系统是整个设备的核心，它可以控制设备的各 个部件协调工作，使整个设备达到最优的工作状态。
02
控制系统通常包括温度、湿度、压力、液位等传感器和控制元
件，以及控制仪表和计算机控制系统等。
干燥机械与设备
蒸发，在很短的时间内即被干燥成球状颗粒，
沉降于室底
2024/6/14
干燥机械与设备
6
② 压力喷雾微粒化装置
“M”型
2024/6/14
7
“S”型
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（2）离心喷雾干燥法 ① 离心喷雾干燥原理
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10
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11
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， 液体沿着此螺旋线自圆盘上抛出后，就分 散成很微小的液滴。
1、特点 2、型式与结构
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3、防止叶轮粘附措施
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(七)涡旋气封阀
1 工作原理
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2 系统图
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(八)粉尘分离装置 1 袋滤器 (1) 工作原理及特点 (2)组成方形的袋滤器
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2 旋风分离器 (1)工作原理 (2)结构
高温干燥：喷雾干燥、沸腾干燥、红 外干燥、高频干燥、微波干燥
低温干燥：冷冻升华干燥
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1
第一节 喷雾干燥设备
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 体物料干燥成粉末。
63
食品工厂机械与设备 第九章 自测题 答案
食品工厂机械与设备第九章自测题答案
一、判断题
二、填空题
1．压力式__喷雾干燥_设备，其雾化系统一般由_高压泵_、_连接管路_、_雾化器__等构成，干燥室的形式可以有__立式_和__卧式__两种形式, 其中__后_者又可以分为__平底__和__锥__两种形式. 其尾气中的粉尘一般可以选用_布袋过滤器_、_旋风分离器_和__湿法除尘器_加以回收; 三者中，以_旋风分离器_的回收效果最差,其回收效率一般不超过_98_% 。
所以经常在其后面串联安装_布袋过滤器_或_湿法除尘器__。
2．__离心_式喷雾干燥机的__雾化器_通常是一个高速旋转的转盘，可以由__机械__或__压缩空气__两种方式驱动，其干燥室只能是__立___式。
3．有三类干燥设备需要采用粉尘回收装置，它们是喷雾干燥机、流化床干燥机和气流干燥机。
4．进入离心雾化器系统的料液在高速离心盘作用下，受离心作用而作径向运动，当通过离心盘的沟槽或孔口时，受到剪切力作用而分散成雾状。
5．各种干燥设备均有各自的水分排除装置，喷雾干燥器通过风机排除；真空干燥器通过冷凝器排除；冷冻干燥机通过低温冷凝器（冷阱）排除。
6．滚筒式干燥机属于传导式干燥机，按滚筒数量，可以分为单滚筒和双滚筒两种；
按环境条件可以分为常压式和真空式干燥机两种。
7．冷冻干燥机，一般由预冻、干燥室、加热、制冷、冷阱、真空泵等部分构成。
按操作的连续性，可以分为间歇式、半连续式和连续式三种形式。
干燥机械与设备
30
①物体能浮在床层的上面； ②床层倾斜，床层表面仍能保持水平； ③床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示：
（△p=ρgL，其中ρ和L分别为床层的密度的高度）；
④有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出； ⑤联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。
31
（三） 流化床中的不正常现象
气-固系统流化现象及其复杂，经常产生一些不正常现象， 使气体与固体颗粒不能很好接触，降低了流化床设备的生 产效能，甚至毁坏产品、破坏设备。
8
五、干燥的方法
自然干燥和人工干燥两大类。 在食品工业中常用方法是人工干燥，也称为“脱水”处理。
1、自然干燥：风干、晒干、晾干
“食品干燥”一词，从生活实践的大量感性认识来看，可 理解为经过太阳晒或干空气吹，使食品失去水分而变干的现 象。
许多传统有名的干制土特产都是用这种方法制成的，如： 梅干菜、蜜枣、笋干、葡萄干、火腿、腊肉等。
消除沟流与死床的办法： 加大气流速度；若物料太湿，可进行预先干燥；分布板
开孔率大小不合适时，可应用小型试验进行检验确定。
33
2、腾涌
流化床内的气泡汇合长大，当其直径接近床层直径时， 把床层你上的颗粒物料像活塞一样向上托起，达到一定高 度以后崩裂，颗粒被抛出很高，然后纷纷落下，这种现象 称为“腾涌”，又称活塞流。
因流化床干燥机是使物料在沸腾状态下进行干燥的 设备，又称为沸腾床干燥机。
25
（二）流化床干燥的过程
26
1、第一阶段——固定床阶段
湿物料进入干燥器，先落在设备底部的多孔板（又称 为分布板）上，在热气流速度未足以使其运动时，物料 颗粒层虽与气流接触，但固体颗粒不发生相对位置的变 动，称之固定床。
27
①物体能浮在床层的上面； ②床层倾斜，床层表面仍能保持水平； ③床层中任意两截面间的压差可用静力学关系式表示：
（△p=ρgL，其中ρ和L分别为床层的密度的高度）；
④有流动性，颗粒能像液体一样从器壁小孔流出； ⑤联通两个高度不同的床层时，床层能自动调整平衡。
31
（三） 流化床中的不正常现象
气-固系统流化现象及其复杂，经常产生一些不正常现象， 使气体与固体颗粒不能很好接触，降低了流化床设备的生 产效能，甚至毁坏产品、破坏设备。
8
五、干燥的方法
自然干燥和人工干燥两大类。 在食品工业中常用方法是人工干燥，也称为“脱水”处理。
1、自然干燥：风干、晒干、晾干
“食品干燥”一词，从生活实践的大量感性认识来看，可 理解为经过太阳晒或干空气吹，使食品失去水分而变干的现 象。
许多传统有名的干制土特产都是用这种方法制成的，如： 梅干菜、蜜枣、笋干、葡萄干、火腿、腊肉等。
消除沟流与死床的办法： 加大气流速度；若物料太湿，可进行预先干燥；分布板
开孔率大小不合适时，可应用小型试验进行检验确定。
33
2、腾涌
流化床内的气泡汇合长大，当其直径接近床层直径时， 把床层你上的颗粒物料像活塞一样向上托起，达到一定高 度以后崩裂，颗粒被抛出很高，然后纷纷落下，这种现象 称为“腾涌”，又称活塞流。
因流化床干燥机是使物料在沸腾状态下进行干燥的 设备，又称为沸腾床干燥机。
25
（二）流化床干燥的过程
26
1、第一阶段——固定床阶段
湿物料进入干燥器，先落在设备底部的多孔板（又称 为分布板）上，在热气流速度未足以使其运动时，物料 颗粒层虽与气流接触，但固体颗粒不发生相对位置的变 动，称之固定床。
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干燥机械装备及技术ppt
促进产业发展
干燥机械装备在各个产业领域都有广泛的应用 ，如化工、食品、医药等，对于推动产业发展 具有重要作用。
干燥机械装备的历史与发展
历史
干燥技术起源很早，最初采用的是自然晾晒的方法。随着技术的发展，人们开始 使用简单的机械装置进行干燥处理，如烘箱、烘干房等。现代干燥机械装备则开 始采用更为复杂的干燥技术，如微波干燥、真空干燥等。
技术特点
热风循环式干燥机械装备具有操作简便、干燥效率高、适用范围广等优点。 同时，它也存在着能耗较高、温度控制不精确等问题。
真空干燥式干燥机械装备
工作原理
真空干燥式干燥机械装备利用真空泵将干燥机内的空气抽出，使物料在低气压下 进行干燥。
技术特点
真空干燥式干燥机械装备适用于对热敏性物料进行干燥，如药品、食品等。它具 有干燥速度快、效率高、产品质量好等优点。然而，真空干燥设备的造价较高， 且对能源的消耗较大。
其他领域型干燥机械装备通常具有专业化、精细化 等特点，能够满足特定行业的需求。
其他领域型干燥机械装备的类型包括纺织物干燥 器、纸张干燥器、皮革干燥器、木材干燥器等。
03
干燥机械装备的工作原理与技术
热风循环式干燥机械装备
工作原理
热风循环式干燥机械装备是一种常见的干燥设备，它利用热风炉产生的高温 热风，通过风机送入干燥机内，对物料进行干燥。
03
宠物食品
宠物食品的生产过程中，干燥机械装备被广泛应用于制作宠物零食和
干粮。通过控制温度、湿度等参数，可以制作出营养均衡、口感好的
宠物食品。
在其他领域的应用案例
建筑行业
在建筑行业中，干燥机械装备被广泛应用 于混凝土、砂浆等建筑材料的生产和施工 过程中。这些装备能够控制材料的含水率 ，提高施工效率和质量。
干燥机械装备在各个产业领域都有广泛的应用 ，如化工、食品、医药等，对于推动产业发展 具有重要作用。
干燥机械装备的历史与发展
历史
干燥技术起源很早，最初采用的是自然晾晒的方法。随着技术的发展，人们开始 使用简单的机械装置进行干燥处理，如烘箱、烘干房等。现代干燥机械装备则开 始采用更为复杂的干燥技术，如微波干燥、真空干燥等。
技术特点
热风循环式干燥机械装备具有操作简便、干燥效率高、适用范围广等优点。 同时，它也存在着能耗较高、温度控制不精确等问题。
真空干燥式干燥机械装备
工作原理
真空干燥式干燥机械装备利用真空泵将干燥机内的空气抽出，使物料在低气压下 进行干燥。
技术特点
真空干燥式干燥机械装备适用于对热敏性物料进行干燥，如药品、食品等。它具 有干燥速度快、效率高、产品质量好等优点。然而，真空干燥设备的造价较高， 且对能源的消耗较大。
其他领域型干燥机械装备通常具有专业化、精细化 等特点，能够满足特定行业的需求。
其他领域型干燥机械装备的类型包括纺织物干燥 器、纸张干燥器、皮革干燥器、木材干燥器等。
03
干燥机械装备的工作原理与技术
热风循环式干燥机械装备
工作原理
热风循环式干燥机械装备是一种常见的干燥设备，它利用热风炉产生的高温 热风，通过风机送入干燥机内，对物料进行干燥。
03
宠物食品
宠物食品的生产过程中，干燥机械装备被广泛应用于制作宠物零食和
干粮。通过控制温度、湿度等参数，可以制作出营养均衡、口感好的
宠物食品。
在其他领域的应用案例
建筑行业
在建筑行业中，干燥机械装备被广泛应用 于混凝土、砂浆等建筑材料的生产和施工 过程中。这些装备能够控制材料的含水率 ，提高施工效率和质量。
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干燥室是喷雾干燥的工作空间，雾化后的液滴在干燥 室内与干燥介质相互接触进行传热传质而达到干制品的 水分要求，其内部装有雾化器、热风分配器及出料装置 等。 • 多为厢式和塔式两大类。 • 由于处理物料不同，受热温度不同，以及热风进入和 进料方式不同，其结构型式也很多。 • 干燥室所用材料不同，可分为金属结构的、钢筋水泥 结构的及有衬里（瓷砖）结构的。目前普遍用金属结构。
• 辐射干燥（内部干燥）：此法是利用红外线、远红外线、 微波或介电等能源将热量产给物料。
第九章干燥机械与设备
干燥食品的分类：
• 按被干燥食品的状态分
• 1. 粉状食品物料：主要有淀粉、米粉、鱼粉、调味粉、 果糖、各种氨基酸和食品添加剂等。
• 2. 片、条、块状食品物料：主要有干制的果蔬、饼干、 茶叶、鱼虾干等海产品和猪牛肉等畜产品。
第九章干燥机械与设备
特点：载热体在系统中组成一个封闭的循环回路，有利于 节约载体热。
回收有机溶剂，防止污染大气，载热体大多使用惰性气体 （如N2,CO2等）。
流程：从干燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去微细粒子 ，然后进入冷凝器。
冷凝器的作用:是将废气中的溶剂（或水分）冷凝下来， 除湿后的尾气经鼓风机升压，进入一个间接式加热器后 又变为热风，如此往复循环使用。
第九章干燥机械与设备
5、喷雾干燥适宜干燥的物料
第九章干燥机械与设备
第九章干燥机械与设备
喷雾干燥的分类
(1)按雾化方法分类
• 压力式喷雾干燥器 • 离心式喷雾干燥器 • 气流式喷雾干燥器
第九章干燥机械与设备
第九章干燥机械与设备
1.压力式喷雾干燥器
压力喷雾干燥的含义是指物料的雾化方法是使用压力而得， 其压力的来源一般使用高压泵。其过程是将浓缩过的物料通过雾 化器，使料液的表面张力得以克服而雾化为雾状微粒喷入干燥室， 在干燥室中与热空气直接接触，其表面十分迅速蒸发，在很短时 间内即被干燥成为球状颗粒的干燥操作。
• 在食品工业中，如牛奶，果汁，鸡蛋液物料的干燥，绝大多 数采用并流喷雾干燥。
第九章干燥机械与设备
2.逆流式喷雾干燥器
• 在喷雾干燥器内，热风与液滴呈 反方向流动。
• 特点：高温热风进入干燥器内首 先与要干燥的粒子接触，使内部 水分含量达到较低的程度，物料 在干燥器内悬浮时间长.
• 适于含水量高的物料干燥. • 设计时应注意气流速度小于成品
第九章--干燥机械与设备
2020/12/12
第九章干燥机械与设备
第一节 概述
干燥的概念：
食品干燥过程是传热传质同时进行的过程，通常为 热干燥过程，水分从食品中脱去时往往会发生物理状态 变化，水分由液或固态变成气态而发生相变，以气态形 式脱除。
干燥的目的：
1. 便于物料的贮藏和运输，扩大供应范围； 2. 满足食品含水率的要求，达到安全贮藏的目的； 3. 抑制贮藏中的生化反应，保证产品质量； 4. 经干燥和其它工艺处理，制成风味和形状各异的产品。
第九章干燥机械与设备
3、喷雾干燥的特点
优点：①干燥速度快②产品质量好③ 工艺简单、控制方便④生产率高⑤营 养损失少⑥产品纯度高
• 缺点： ① 能耗大、热效率不高
② 设备较复杂、占地面积大、一次性投资大
③ 因废气湿含量较高，为降低水分含量，需耗用较多的空 气量。增加了鼓风机电能消耗与粉尘回收装置的负担。
第九章干燥机械与设备
•b)离心式雾化器
借助高速转盘产生离心力，将料液高速甩出成薄膜、 细丝，并受到腔体空气的摩擦和撕裂作用而雾化，喷雾的 均匀性随着圆盘转速的增加而提高。
第九章干燥机械与设备
⑤具有高回收率的粉尘回收装置； ⑥为了提高产品的溶解性、速溶性，干燥的产品应迅速从干 燥室取出冷却（连续出粉）； ⑦干燥室内温度及排风温度不许超过100℃，它不仅是保证 质量，而且是安全问题（因为气体中粉浓度达到一定值，温 度大于160℃，若遇闪火，爆炸）； ⑧提高干燥室的热效率，必须使喷雾时浓料液滴和热空气均 匀接触，其次，加热器、干燥室、风管等应予以保温； ⑨对于粘性物料应尽量减少粘壁现象。
第九章干燥机械与设备
1、厢式（卧式）
• 用于水平方向的压力喷雾干燥，其底有平底的和斜底的。 • 前者用于处理量不大的场合，结构简单。用于食品干燥其内衬
不锈钢板，底部有良好的保温层，以免干燥积露回潮。 • 干燥室外壁用绝热材料保温，常用的保温材料有：玻璃丝棉、
砂渣棉、轻质石棉砖、蛭石、泡沫塑料等。
第九章干燥机械与设备
在喷雾干燥室内，液滴与热风呈同方向流动. 常用的基本形式：
垂直下降并流 、垂直上升并流行型、水平并流 型
第九章干燥机械与设备
• 垂直下降并流 特点是塔壁粘粉比较少。 • 垂直上升并流行型 要求干燥塔截面风速要大于干燥物料的悬浮
速度，以保证物料能被带走。由于在干燥室内细粉干燥时间短， 粗粒干燥时间长，产品具有均匀干燥的特点。但动力消耗大。
粉粒悬浮速度，以防粉粒被废气 夹带。 • 常用于压力喷雾。
第九章干燥机械与设备
3.混合型喷雾干燥器
• 气流从上向下（有一个方 向），雾滴有两个方向（从 下向上，从上向下）。
• 特点：气流与产品较充分接 触，并起骚动，脱水效率较 高，耗热量较少。但产品有 时与湿的热空气流接触，故 干燥不均匀。
第九章干燥机械与设备
利用高压泵，使料液获得很高的压力(7～20MPa)，从直 径为0.5～1.5mm的喷嘴中喷出，由于压力大，喷嘴小，料液 瞬时雾化成直径很微小的雾滴。料液的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、 粘度、密度等)。
压力式雾化器必须具有使流体产生湍流的结构，压力式雾 化器结构不同有多种形式，常见的有M型、S型等。
(3)按生产流程分类
1.开放式喷雾干燥系统
特点：载热体在系统中只使 用一次就排入大气中，不再 循环使用，结构简单，适用 于废气中湿含量较高，无毒 无臭气体。缺点：载热体消 耗量大。 简述流程： 压力喷雾，离心喷雾，气流 喷雾都可以按照开放式系统 设计。
第九章干燥机械与设备
2.封闭循环是喷雾干燥系统
压力喷雾器的特点： 优点：结构简单，工作时无噪音；改变喷嘴内部的结构，容 易得到所需的喷矩形状；生产量大时，可采用多喷嘴喷雾；制造 成本低；操作简单，更换检修方便。 缺点：生产中，流量难调节；喷嘴孔径小于1mm时，易堵塞； 不适宜于黏度高的物料。
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2.离心式喷雾干燥器
离心喷雾是利用在水平方向作高速旋转运动的圆盘上注入 料液，使料液在离心力的作用下以高速甩出，形成薄膜、细丝 或液滴。被甩出的料液，受到因圆盘高速转动而带动旋转的空 气的摩擦、阻碍和撕裂等作用而被分散成微小的液滴。
第九章干燥机械与设备
第一节 概述
干燥的方法：
1、自然干燥 2、人工干燥：对流干燥、传导干燥、辐射干燥、冷冻 升华干燥
• 对流干燥（热风干燥）：空气干燥法，此法直接以高温 的空气作热源，即对流传热，将热量传给物料，使水分 汽化同时被空气带走。
• 传导干燥（接触干燥）：此法是间接靠间壁的导热，将 热量传给与间壁接触的物料。热源可为水蒸气、热水、 燃气、热空气等。
• 常用的冷却方法有三种： • 1、由塔的圆锥体下部切线方向进入冷空气扫过塔壁。 • 2、设冷却用夹套 • 3、沿塔内壁装有旋转空气清扫器，通冷空气冷却。
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（二）喷雾器
雾化器也称喷雾器是喷雾干燥的关键设备，直接影响到产 品的质量，其作用是将料液雾化分散成微细液滴。
常见的雾化器形式有：压力式、离心式和气流式 a) 压力式雾化器
由于物料水分汽化是在表面进行，故逐渐形成从物料内 部到表面的湿度梯度，此湿度梯度即为干燥的推动力。
温度梯度也可以使物料内部水分传递，称为热传递。水 分将从温度高处向低温处转移。
对于任一种干燥方法，上述两梯度均存在于物料内部。
第九章干燥机械与设备
第九章干燥机械与设备
• 干燥通常是产品生产过程中最后一道工序，因此与产品质 量，最终产品有着重要关系。如果干燥过程控制不好，会 使产品变质而受到损失。食品多为热敏性物料，在干燥过 程中如果控制不好导致变质，破坏其色、香、味，影响产 品质量。
• 3. 浆状食品物料：主要有奶粉、豆粉、果胶、咖啡粉等。
• 按被干燥食品的物理化学性质分
• 1. 液态食品：包括溶液、胶体溶液和非均相态食品。 • 2. 湿固态食品：包括晶体、胶体和生物组织体。
第九章干燥机械与设备
干燥的推动力：
水分在气相传递的推动力为物料表面附近的一层气膜的 蒸气分压与气相主体中蒸汽分压之差。
离心喷雾干燥的特点： 调整转速，可以调整雾化料液的粒径； 物料黏度的适应性比压力喷雾干燥广，即可以处理黏度低 的料液，对黏度高的浓缩液雾化干燥的效果也较好； 喷雾器的材料要求具有质轻强度高的性能，对材质的要求 高。
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(2)按物料与干燥介质接触方法分类
• 并流、逆流和混合型三种 1.并流式喷雾干燥器
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4.半封闭循环是喷雾干燥统
• 系统中有一燃烧器。半封闭在于干燥介质燃烧去臭气后 一部分排入大气，另一部分燃烧后循环使用 .
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喷雾干燥器及系统
• 组成：干燥室、供 料设备、雾化器、 介质处理设备、产 品收集方式及废气 处理装置。
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（一）喷雾干燥室
• 干燥方法和干燥设备的选择，应根据产品的特点、产量、 经济性等综合考虑。
• 目前食品产品的干燥广泛采用的是空气干燥法。
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第二节 喷雾干燥设备
1、喷雾干燥定义
将液状物料通过雾化器形成喷雾状态，雾滴在沉降过程 中，水分被热空气气流蒸发而进行脱水干燥的过程。
2、喷雾干燥的基本原理
通过机械力的作用，使料液通过雾化 器而雾化成雾滴，其直径一般为10100μm，从而大大增加了表面积，一旦 这些雾滴与从干燥塔顶部导入的热空气 气流接触，在瞬间进行强烈的热交换和 质交换，使其中绝大多数水分迅速蒸发 并被干燥介质带走而除去，经10～30s干 燥便得到符合要求的产品。
• 辐射干燥（内部干燥）：此法是利用红外线、远红外线、 微波或介电等能源将热量产给物料。
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干燥食品的分类：
• 按被干燥食品的状态分
• 1. 粉状食品物料：主要有淀粉、米粉、鱼粉、调味粉、 果糖、各种氨基酸和食品添加剂等。
• 2. 片、条、块状食品物料：主要有干制的果蔬、饼干、 茶叶、鱼虾干等海产品和猪牛肉等畜产品。
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特点：载热体在系统中组成一个封闭的循环回路，有利于 节约载体热。
回收有机溶剂，防止污染大气，载热体大多使用惰性气体 （如N2,CO2等）。
流程：从干燥塔排除的废气，经旋风除尘器除去微细粒子 ，然后进入冷凝器。
冷凝器的作用:是将废气中的溶剂（或水分）冷凝下来， 除湿后的尾气经鼓风机升压，进入一个间接式加热器后 又变为热风，如此往复循环使用。
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5、喷雾干燥适宜干燥的物料
第九章干燥机械与设备
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喷雾干燥的分类
(1)按雾化方法分类
• 压力式喷雾干燥器 • 离心式喷雾干燥器 • 气流式喷雾干燥器
第九章干燥机械与设备
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1.压力式喷雾干燥器
压力喷雾干燥的含义是指物料的雾化方法是使用压力而得， 其压力的来源一般使用高压泵。其过程是将浓缩过的物料通过雾 化器，使料液的表面张力得以克服而雾化为雾状微粒喷入干燥室， 在干燥室中与热空气直接接触，其表面十分迅速蒸发，在很短时 间内即被干燥成为球状颗粒的干燥操作。
• 在食品工业中，如牛奶，果汁，鸡蛋液物料的干燥，绝大多 数采用并流喷雾干燥。
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2.逆流式喷雾干燥器
• 在喷雾干燥器内，热风与液滴呈 反方向流动。
• 特点：高温热风进入干燥器内首 先与要干燥的粒子接触，使内部 水分含量达到较低的程度，物料 在干燥器内悬浮时间长.
• 适于含水量高的物料干燥. • 设计时应注意气流速度小于成品
第九章--干燥机械与设备
2020/12/12
第九章干燥机械与设备
第一节 概述
干燥的概念：
食品干燥过程是传热传质同时进行的过程，通常为 热干燥过程，水分从食品中脱去时往往会发生物理状态 变化，水分由液或固态变成气态而发生相变，以气态形 式脱除。
干燥的目的：
1. 便于物料的贮藏和运输，扩大供应范围； 2. 满足食品含水率的要求，达到安全贮藏的目的； 3. 抑制贮藏中的生化反应，保证产品质量； 4. 经干燥和其它工艺处理，制成风味和形状各异的产品。
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3、喷雾干燥的特点
优点：①干燥速度快②产品质量好③ 工艺简单、控制方便④生产率高⑤营 养损失少⑥产品纯度高
• 缺点： ① 能耗大、热效率不高
② 设备较复杂、占地面积大、一次性投资大
③ 因废气湿含量较高，为降低水分含量，需耗用较多的空 气量。增加了鼓风机电能消耗与粉尘回收装置的负担。
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•b)离心式雾化器
借助高速转盘产生离心力，将料液高速甩出成薄膜、 细丝，并受到腔体空气的摩擦和撕裂作用而雾化，喷雾的 均匀性随着圆盘转速的增加而提高。
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⑤具有高回收率的粉尘回收装置； ⑥为了提高产品的溶解性、速溶性，干燥的产品应迅速从干 燥室取出冷却（连续出粉）； ⑦干燥室内温度及排风温度不许超过100℃，它不仅是保证 质量，而且是安全问题（因为气体中粉浓度达到一定值，温 度大于160℃，若遇闪火，爆炸）； ⑧提高干燥室的热效率，必须使喷雾时浓料液滴和热空气均 匀接触，其次，加热器、干燥室、风管等应予以保温； ⑨对于粘性物料应尽量减少粘壁现象。
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1、厢式（卧式）
• 用于水平方向的压力喷雾干燥，其底有平底的和斜底的。 • 前者用于处理量不大的场合，结构简单。用于食品干燥其内衬
不锈钢板，底部有良好的保温层，以免干燥积露回潮。 • 干燥室外壁用绝热材料保温，常用的保温材料有：玻璃丝棉、
砂渣棉、轻质石棉砖、蛭石、泡沫塑料等。
第九章干燥机械与设备
在喷雾干燥室内，液滴与热风呈同方向流动. 常用的基本形式：
垂直下降并流 、垂直上升并流行型、水平并流 型
第九章干燥机械与设备
• 垂直下降并流 特点是塔壁粘粉比较少。 • 垂直上升并流行型 要求干燥塔截面风速要大于干燥物料的悬浮
速度，以保证物料能被带走。由于在干燥室内细粉干燥时间短， 粗粒干燥时间长，产品具有均匀干燥的特点。但动力消耗大。
粉粒悬浮速度，以防粉粒被废气 夹带。 • 常用于压力喷雾。
第九章干燥机械与设备
3.混合型喷雾干燥器
• 气流从上向下（有一个方 向），雾滴有两个方向（从 下向上，从上向下）。
• 特点：气流与产品较充分接 触，并起骚动，脱水效率较 高，耗热量较少。但产品有 时与湿的热空气流接触，故 干燥不均匀。
第九章干燥机械与设备
利用高压泵，使料液获得很高的压力(7～20MPa)，从直 径为0.5～1.5mm的喷嘴中喷出，由于压力大，喷嘴小，料液 瞬时雾化成直径很微小的雾滴。料液的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、 粘度、密度等)。
压力式雾化器必须具有使流体产生湍流的结构，压力式雾 化器结构不同有多种形式，常见的有M型、S型等。
(3)按生产流程分类
1.开放式喷雾干燥系统
特点：载热体在系统中只使 用一次就排入大气中，不再 循环使用，结构简单，适用 于废气中湿含量较高，无毒 无臭气体。缺点：载热体消 耗量大。 简述流程： 压力喷雾，离心喷雾，气流 喷雾都可以按照开放式系统 设计。
第九章干燥机械与设备
2.封闭循环是喷雾干燥系统
压力喷雾器的特点： 优点：结构简单，工作时无噪音；改变喷嘴内部的结构，容 易得到所需的喷矩形状；生产量大时，可采用多喷嘴喷雾；制造 成本低；操作简单，更换检修方便。 缺点：生产中，流量难调节；喷嘴孔径小于1mm时，易堵塞； 不适宜于黏度高的物料。
第九章干燥机械与设备
2.离心式喷雾干燥器
离心喷雾是利用在水平方向作高速旋转运动的圆盘上注入 料液，使料液在离心力的作用下以高速甩出，形成薄膜、细丝 或液滴。被甩出的料液，受到因圆盘高速转动而带动旋转的空 气的摩擦、阻碍和撕裂等作用而被分散成微小的液滴。
第九章干燥机械与设备
第一节 概述
干燥的方法：
1、自然干燥 2、人工干燥：对流干燥、传导干燥、辐射干燥、冷冻 升华干燥
• 对流干燥（热风干燥）：空气干燥法，此法直接以高温 的空气作热源，即对流传热，将热量传给物料，使水分 汽化同时被空气带走。
• 传导干燥（接触干燥）：此法是间接靠间壁的导热，将 热量传给与间壁接触的物料。热源可为水蒸气、热水、 燃气、热空气等。
• 常用的冷却方法有三种： • 1、由塔的圆锥体下部切线方向进入冷空气扫过塔壁。 • 2、设冷却用夹套 • 3、沿塔内壁装有旋转空气清扫器，通冷空气冷却。
第九章干燥机械与设备
（二）喷雾器
雾化器也称喷雾器是喷雾干燥的关键设备，直接影响到产 品的质量，其作用是将料液雾化分散成微细液滴。
常见的雾化器形式有：压力式、离心式和气流式 a) 压力式雾化器
由于物料水分汽化是在表面进行，故逐渐形成从物料内 部到表面的湿度梯度，此湿度梯度即为干燥的推动力。
温度梯度也可以使物料内部水分传递，称为热传递。水 分将从温度高处向低温处转移。
对于任一种干燥方法，上述两梯度均存在于物料内部。
第九章干燥机械与设备
第九章干燥机械与设备
• 干燥通常是产品生产过程中最后一道工序，因此与产品质 量，最终产品有着重要关系。如果干燥过程控制不好，会 使产品变质而受到损失。食品多为热敏性物料，在干燥过 程中如果控制不好导致变质，破坏其色、香、味，影响产 品质量。
• 3. 浆状食品物料：主要有奶粉、豆粉、果胶、咖啡粉等。
• 按被干燥食品的物理化学性质分
• 1. 液态食品：包括溶液、胶体溶液和非均相态食品。 • 2. 湿固态食品：包括晶体、胶体和生物组织体。
第九章干燥机械与设备
干燥的推动力：
水分在气相传递的推动力为物料表面附近的一层气膜的 蒸气分压与气相主体中蒸汽分压之差。
离心喷雾干燥的特点： 调整转速，可以调整雾化料液的粒径； 物料黏度的适应性比压力喷雾干燥广，即可以处理黏度低 的料液，对黏度高的浓缩液雾化干燥的效果也较好； 喷雾器的材料要求具有质轻强度高的性能，对材质的要求 高。
第九章干燥机械与设备
(2)按物料与干燥介质接触方法分类
• 并流、逆流和混合型三种 1.并流式喷雾干燥器
第九章干燥机械与设备
4.半封闭循环是喷雾干燥统
• 系统中有一燃烧器。半封闭在于干燥介质燃烧去臭气后 一部分排入大气，另一部分燃烧后循环使用 .
第九章干燥机械与设备
喷雾干燥器及系统
• 组成：干燥室、供 料设备、雾化器、 介质处理设备、产 品收集方式及废气 处理装置。
第九章干燥机械与设备
（一）喷雾干燥室
• 干燥方法和干燥设备的选择，应根据产品的特点、产量、 经济性等综合考虑。
• 目前食品产品的干燥广泛采用的是空气干燥法。
第九章干燥机械与设备
第二节 喷雾干燥设备
1、喷雾干燥定义
将液状物料通过雾化器形成喷雾状态，雾滴在沉降过程 中，水分被热空气气流蒸发而进行脱水干燥的过程。
2、喷雾干燥的基本原理
通过机械力的作用，使料液通过雾化 器而雾化成雾滴，其直径一般为10100μm，从而大大增加了表面积，一旦 这些雾滴与从干燥塔顶部导入的热空气 气流接触，在瞬间进行强烈的热交换和 质交换，使其中绝大多数水分迅速蒸发 并被干燥介质带走而除去，经10～30s干 燥便得到符合要求的产品。