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技术文献

农产品的干燥节能技术

      干燥是农产品加工的重要单元,也是其中耗能最大的单元。因而,研究节能干燥技术,对农产品加工有着重大的意义。节能主要体现在煤耗低、电耗低以及设备的一次性投资低等诸多方面。结合我厂多年来的实践经验,研究出更出色的节能技术。
      实现农产品干燥过程中的节能应包括提高设备的通用性、对传统干燥技术的改进、采用先进的节能干燥设备等,其根本目的是提高能源的利用效率,以降低一次能源消耗和提高单位能砂产值。通过开发和利用新能源,降低对传统化石能源的信赖性。对单套设备节能,可通过提高入口空气温度;降低出口空气温度;降低蒸发负荷;预热料液;减少联接处泄露;用废气预热干燥介质;采用组合干燥;利用内换热器;废气循环;改变热源;干燥区域保温,防止干燥过度。要采用先进的制造技术理念,如绿色制造、智能设计、并行设计技术,以实现干燥装备的升级换代。
      提高设备的通用性,通过加强通用性设备的开发和利用,从而提高设备的利用率,减少重复投资和设备折旧,这一点突出地表现在粮食干燥方面。我国干燥设备的通用化程度比较低,制约了干燥设备的使用率,已造成设备重复投资。
      由于粮食品种繁多,各种作物的收获期各不相同,而且其干燥工艺也各不相同,因此通过对传统的顺流、混流等干燥工艺的调整,使现有设备一机多用是现阶段粮食干燥设备的主要研究内容。
      传统干燥技术的改进,从组合干燥以及设备改进等方面对传统的干燥技术进行优化设计,显著地提高干燥机的效率或降低风机的功率,从而达到降低有效消耗的目的。组合干燥技术,在农产品加工过程中,由于物料的多样性及其性质的复杂性,有时用单一形式的干燥器来干燥物料时,往往达不到最终产品的质量要求,或者质量达到了要求,但能量消耗太大。为此把两种或两种形式以上的干燥器组合起来,就可以达到单一干燥所不能达到的目的,这种干燥方式称为组全干燥。组合干燥可以较好地控制整个干燥过程,同时又能节约能源,尤其适用于热敏性物料。组合干燥是当前农产品干燥中的研究重点,从目前使用情况来看,可以按下述方法分为:
   (1) 同一干燥方式下的多级串联干燥:这种方式主要应用于热风干燥的情况。如在食品、医药和轻工产品干燥中采用的喷雾干燥和流化床干燥的组合、气流干燥与气流干燥的多级组合、气流干燥与旋流闪蒸干燥组合、喷雾干燥与闪蒸干燥的组合等。
   (2) 不同传热干燥方式的组合:这种组合方式根据物料在不同干燥阶段所具有的干燥特性,充分发挥不同传热干燥方式的特点,达到既满足生产需要,又降低生产成本的目的。如在低水份稻谷干燥阶段采用热风干燥与远红外干燥相结合方式。在经济作物如枸杞、葡萄干、脱水蔬菜的干燥中广泛采用的太阳能干燥与热风干燥相结合、微波干燥与热风干燥相结合、微波干燥与真空干燥组成的微波真空干燥等等。
   (3) 节能干燥工艺:根据农产品的干燥特性,在不同阶段采用不同的热风温度,如在粮食干燥方面有针对高水分粮食干燥所采用的低温组合干燥、高温干燥+缓苏+冷却的粮食干燥工艺。
   (4) 其他组合:由于个别农产品加工过程中,在进行干燥之彰水分很高,利用机械方式脱去前期大量水分,再辅之以热风干燥。机械方式+热风干燥的组合已成为普遍应用的干燥方式,如在酒糟干燥中采用螺旋挤压脱水+闪蒸干燥+流化干燥、淀粉加工过程中的离心脱水+气流干燥,此外常用的机械脱水方式还有板框压滤、带式压滤等等。
      此外,我国北方玉米种干燥中所采用的大型果蔬干燥即是采用了换向通风干燥工艺。该干燥机显著的特点是:(1)单机干燥降水幅度大,如干燥菜籽可从65%一次降低到8%;(2)干燥机能耗低,节能效果显著;由于该工艺全部回收二级干燥段的含有飞粉的高温尾气,通过调控干燥部分热风风温和风量,可保证在不黏管壁的前提下,使废气达到低温(40±2)℃高温(90%以上),从而使尾气带走的湿热明显减少。经过测定证明,该机蒸发1kg水的蒸汽消耗为(1.3±0.2)kg,比一般气流干燥速度快。
      节能技术在农产品干燥中具有广泛的应用前景,节能技术直接的表现为降耗节支,节能技术的应用程度直接体现代表了一个国家的综合技术水平。节能技术应该是一个综合的概念,而不仅仅是热能和电能的节约。大量成功的实践表明:节能技术在农产品干燥加工方面的应用完全可以通过提高设备的利用率,减少重复投资和设备折旧、对传统干燥方式改进诸如组合干燥、风机位置的变更、风机风压的调整,采用节能干燥工艺如换向通风、正负压结合、余热回收,以及采用新的能源等方式来实现。同时,除了采用经济和行业标准手段,逐渐淘汰一些落后设备以外,应当加大开发先进节能干燥设备的技术投入和推广力度,重视干燥基础理论研究,加快引进其它领域的科研成果。