Самые популярные статьи







Сушка инфракрасными лучами

Инфракрасные сушильные установки используют излучение определённой длины волны для подведения тепловой энергии к высушиваемому продукту. Для генерации необходимого излучения применяют специальные лампы, нагревающие элементы с керамическим покрытием или металлические поверхности.

Отличие инфракрасных ламп от обычных ламп, используемых для освещения, состоит в том, что они имеют более низкую температуру накала, равную 2500 К (а не 2920 К как у обычных ламп накаливания). Данные лампы преобразуют до 80% подводимой к ним энергии в излучение инфракрасного спектра. Часто в этих лампах применяются рефлекторы для направления светового потока.

Главным достоинством процесса сушки инфракрасными лучами продуктов является более высокая скорость удаления влаги в сравнении с конвективной или кондуктивной (контактной) сушкой. Такое преимущество обеспечивается действием потока излучаемой тепловой энергии, которая проникает в на некоторую глубину в капиллярно-пористые продукты (около 0,1...2,0 мм). Благодаря большому числу отражений от стенок капилляров, лучи инфракрасного излучения поглощаются практически полностью. В данном случае коэффициент теплообмена получается довольно большим. Это значит, что на единицу поверхности высушиваемого продукта за единицу времени передаётся значительное количество тепла. Данное преимущество инфракрасного излучения позволяет значительно ускорить процесс сушки. Для сравнения: сушка инфракрасными лучами текстильных материалов сокращает затраты времени в 30...100 раз. Данные цифры справедливы и для сушки других тонкослойных материалов. Инфракрасные сушилки часто применяют для сушки окрашенных металлических изделий, а также изделий из пластмассы, дерева и картона.

Схема сушилки, оборудованной инфракрасными лампами изображена на рисунке 1. На рисунке 2 представлена схема сушилки, использующей радиационные излучатели.

Сушилки, оснащённые ламповыми излучателями требуют значительных затрат электрической энергии. Это обстоятельство сильно затрудняет их внедрение. Тем не менее, в определённых ситуациях с экономической точки зрения выгоднее использовать инфракрасные лампы нежели конвективную сушку. При этом сокращается время сушки продукта, снижаются капитальные затраты

alt

Рисунок 1 - Схема ламповой сушилки

В отличие от них, газовые радиационные сушильные установки имеют гораздо более простую конструкцию, а, следовательно, стоят дешевле ламповых сушилок. Они потребляют меньше энергии. В процессе работы нагрев излучателей производится газом, который сжигают под излучателями. Как вариант, могут использоваться топочные газы, которые проходят внутри излучателей. Такой метод позволяет интенсивно нагревать высушиваемый продукт, что вызывает в последнем высокий температурный градиент. Из-за этого в продукте возникает термодиффузионный поток влаги, тормозящий удаление влаги из внутренних слоёв продукта. Для предотвращения данного явления устанавливают прерывистый режим сушки. Он состоит из коротких, 2...4 с, и длительных, 20...80 с, периодов. Во время коротких периодов происходит интенсивное облучение продукта, а во время длительных - его отлёжка, за время которой влага движется из внутренних слоёв к поверхности. При этом из-за отсутствия нагрева происходит смена направления температурного градиента.

alt

Рисунок 2 - Схема радиационной сушилки с излучателями:
1 - излучатель; 2 - конвейер; 3 - вытяжное устройство

Использование прерывистых режимов сушки продуктов приводит к снижению расхода электрической энергии и снижению конечной температуры сушки. Стоит отметить, что при данном режиме не происходит увеличение общей продолжительности процесса сушки. Прерывистая сушка продуктов позволяет сохранить в них большую часть витаминов. Улучшить качество готового продукта позволяет применение комбинированной сушки (совмещение радиационной и конвективной сушки). При этом одновременно с радиационным нагревом продукт обдувают потоком нагретого воздуха.

 

 

 

Материал подготовлен по книге "ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ", О.В. Чагин, Н.Р. Кокина, В.В. Пастин : Иван. хим. - технол. ун-т.:Иваново. 2007. 138 с.



Нашли ошибку? Выделите её и нажмите Ctrl+Enter. Будем благодарны за помощь.