Устройство и принцип действия вальцовых сушилок

Вальцовые сушилки (рис. 90) применяют преимущественно для сушки обезжиренного молока, пахты, сыворотки. Растворимость продуктов, получаемых на этих сушилках, не превышает обычно 80…85 %.

Рис. 90. Вальцовая сушилка:

1 – барабаны; 2 – ножи; 3 – питатель; 4 – вытяжной патрубок;

5 – шнеки; 6 – полый вал

Поэтому область применения их ограничена. Расход пара на высушивание составляет 1,2…1,25 кг на 1кг выпаренной воды. С 1 м² поверхности вальцов (барабанов) удаляется 40…90 кг воды за 1 ч.

Продукт подается питателем на рабочую поверхность барабанов и образует на их поверхности тонкую пленку. По мере вращения барабана продукт высушивается. Сухая плёнка снимается ножами и шнеками, транспортируется к мельнице. Барабаны сушилки обогреваются паром, подаваемым в полый вал, через этот же вал отводится и конденсат пара. Воздух, уносящий испаренную влагу, уходит в вытяжной патрубок. Барабаны вращаются навстречу друг другу с частотой 24 мин^-1. Толщина пленки высушиваемого материала регулируется величиной зазора между барабанами.

Вальцовые сушилки подразделяют по способу нанесения продукта, подлежащего сушке, на греющие поверхности. Сгущенное молоко наносят наливом, распылением, накатыванием валиками (рис. 91). Способ накатывания валиками эффективен при сушке продукта повышенной вязкости.

Рис. 91. Схемы способов нанесения сгущенного молока на поверхность вальцов:

а – наливом; б – распылением; в – накатыванием валиками; 1 – ножи для снятия сухой пленки; 2 – вытяжной зонт; 3 – сушильные вальцы;

4 – форсунка; 5 – питательный желоб; 6 – вращающийся диск;

7 – питательные валики

Устройство вальцовых вакуумных сушилок

Вальцы заключены в камеру. Сушка осуществляется при относительно низких температурах (60…70 ⁰С). Устройство аналогично устройству атмосферных сушилок. Продукт получается значительно лучшего качества.

Однако из-за высокой первоначальной стоимости и эксплуатационных затрат применение вакуум-сушилок ограничено.

Ленточная вакуум-сушильная установка (рис. 92) применяется для сушки молока и других молочных продуктов.

Рис. 92. Вакуумная ленточная сушилка:

1 – питающее устройство (валик); 2 – приемник; 3 – воздушный затвор; 4 – нож; 5 – барабаны; 6 – электронагревательные приборы; 7 – лента-конвейер из нержавеющей стали (ширина – 1200, толщина – 0,6 мм)

Жидкий продукт питающим устройством наносится на ленту из нержавеющей стали. Над лентой установлены электронагревательные приборы. Продукт далее поступает на обогреваемый паром барабан, температура в котором зависит от условий сушки и лежит в пределах 60…149 ⁰С, затем проходит вторую зону нагрева. Сухой продукт охлаждается на барабане, снимается с ленты специальным ножом и шнеком подается в два приемника. Приемники разгружаются поочередно. Вакуум создается многоступенчатым пароструйным эжекторным агрегатом.

Классификация установок для сушки твердых молочных продуктов

К твердым молочным продуктам относятся: казеин, казеинаты, творог, молочный белок, молочный сахар, сыр.

В зависимости от характера высушиваемого материала используют сушилки периодического и непрерывного действия.

Сушилки периодического действия

(камерные, шкафные):

атмосферные; вакуумные.

Сушилки непрерывного действия

(по конструктивному признаку):

барабанные; скребковые; вихревые; ленточные; вибрационные.

Устройство и принцип действия установок для сушки твердых молочных продуктов

Сушилки периодического действия

Сушилки шкафные (камерные) атмосферные предназначены для сушки казеина, творога; вакуумные – для сушки молочного сахара.

Атмосферные и вакуумные шкафные сушилки подразделяются:

- на сушилки с паровым калорифером и промежуточным подогревом воздуха;

- сушилки с паровым калорифером без промежуточного подогрева воздуха;

- сушилки с рециркуляцией (вторичным использованием) отработавшего воздуха.

Камерная сушилка (рис. 93) представляет собой шкаф, в котором на стеллажах или ситах высушивается материал.

Рис. 93. Сушилка камерная:

1 – теплообменники; 2 – вентилятор; 3 – подогреватель;

4 – шибер; 5 – полки

Воздух с помощью вентилятора подается на основной подогреватель и в камеру сушилки. Проделывая зигзагообразный путь, воздух дополнительно подогревается в теплообменниках. Отработавший воздух выходит через трубу в верхней части сушилки.

Принципиальное устройство сушилок вакуумных представлено на рис. 94.

Рис. 94. Принципиальное устройство сушилок вакуумных:

1 – сушильная камера (герметичная); 2 – система паропровода в нагревающих плитах; 3 – трубопровод для отвода пара из сушильной камеры; 4 – конденсатор пара поверхностный; 5 – насос суховоздушный

Сушилки непрерывного действия

Основной частью барабанной сушилки (рис. 95) является барабан, установленный на двух парах опорных роликов с небольшим уклоном в сторону движения высушиваемого материала. Применяются для сушки казеина и молочного сахара. Влажный продукт загружается питателем и с помощью ребер перемещается вдоль барабана. Воздух, нагретый в паровом калорифере до 140 ⁰С, проходя через барабан, отдает теплоту продукту и отсасывается вентилятором через циклон в атмосферу.

Для сушки молочного сахара температура теплоносителя –130…140 ⁰С; скорость движения – 1,5 м/с; потребляемая мощность – 0,6 кВт; давление пара – 20…25 кг/ч.

Производительность сушки – 6 кг испаренной влаги в час = 50 кг готового продукта в час.

Рис. 95. Барабанная сушилка:

1 – барабан; 2 – зубчатый венец; 3 – вентилятор; 4 – циклон; 5 – устройство отвода готового продукта; 6 – опорные ролики; 7 – зубчатое колесо редуктора

В основном применяются четырех- и пятиярусные сушилки, работающие при атмосферном давлении. Сушилка (рис. 96) имеет четыре сетчатых конвейера, каждый из которых имеет индивидуальный привод.

Рис. 96. Ленточная сушилка:

1 – конвейер; 2 – нагреватель; 3 – вентилятор; 4 – труба

Между ветвями конвейеров расположены трубчатые ребристые нагреватели, обогреваемые паром. Воздух поступает от вентиляторов и проходит перекрестным по отношению к материалу потоком через все ленты. Отработавший воздух удаляется с помощью зонта и трубы. Скорость движения ленты регулируется вариатором от 0,1 до 0,7 м/мин.

Принципиальное устройство вибрационной сушилки представлено на рис. 97. Влажный молочный сахар из центрифуги поступает в загрузочное устройство сушилки, из него – в вибрирующий желоб. В результате вибрации желоба сахар находится во взвешенном состоянии. Навстречу движущемуся по спирали продукту снизу вверх перемещается горячий воздух. При контакте сырья и воздуха происходит сушка.

Рис. 97. Сушилка вибрационная для молочного сахара:

1 – сборник сухого продукта; 2 – нижняя цапфа; 3 – верхняя цапфа;

4 – устройство загрузочное; 5 – амортизатор пружинный; 6 – верхняя опора; 7 – желоб спиральный; 8 – основание; 9 – нижняя опора;

10 – станина; 11 – электродвигатель; 12 – механизм эксцентриковый

Важнейшими преимуществами вихревых сушилок являются простота конструкции и надежность в работе, отсутствует необходимость в предварительном подсушивании молочного сахара, гарантирована влажность готового продукта и не требуется размол его на шаровых мельницах.

Подача сырого молочного сахара осуществляется ленточным транспортером через питатель-гранулятор в рабочую камеру сушилки (рис. 98).

Рис. 98. Вихревая сушилка:

1 – устройство загрузочное; 2 – питатель-гранулятор; 3 – сушилка;

4 – решетка; 5 – приемник; 6 – порог; 7 – циклон очистки воздуха от мельчайших частиц казеина; 8 – бункер-разгрузитель; 9 – вентилятор

Туда же с помощью вентилятора подается горячий воздух, который нагревается в паровом калорифере до 120 ⁰С. В вихревой камере имеются выступы, с помощью которых происходит завихрение молочного сахара. Молочный сахар обезвоживается и направляется через приемник в бункер-разгрузитель. Очистка теплоносителя от мельчайших частиц казеина осуществляется в циклоне.

Таким образом, материал по данной теме позволяет сделать вывод о том, что аппаратурное оформление процессов сушки жидких и твердых молочных продуктов разнообразен как по устройству, так и по принципу действия. Рассмотренные виды сушильных устройств и их элементов на ознакомительном теоретическом и практическом уровнях позволяют в дальнейшей практической деятельности освоить и выработать практические навыки эксплуатации ныне существующих сушильных установках, представленных в таблице 28.

Таблица 28

Технические характеристики сушильных установок

Марка	Производительность по испаренной влаге, кг/ч	Потребляемая мощность, кВт	Габариты, мм			Расход пара, кг/ч
			длина	ширина	высота
Ангидро	500	45	12000	12000	12100	1250
ЦТ-500	500	65	14000	12000	7000	1050
РСМ-500	500	51	14000	12000	12000	1460
А1-ОРЧ	500	78	11000	10600	12500	1360
РС-1000	1000	180	11000	9000	12000	3000
РС-1000А	1000	180	14000	8500	16000	3000
ВРА - 4	1000	180	18000	9000	18000	3000
ОСВ-1	1000	220	14000	11000	16000	3000
Ниро-Атомайзер	1000	250	17500	7300	12800	2500
А1-ОРЧ	1000	113	12000	13000	12500	2500