热风和红外干燥特点的比较

时间:「2020-12-29 11:30:03」 作者:「国信辣椒烘干机厂家 来源:「辣椒烘干行业 浏览次数:

1、前言农产品物料的干燥可概括为两个基本过程:物料内部的水分以液态或气态的形式沿毛细管扩散到物料表面;由表面蒸发到干燥周围介质中。合理的干燥工艺应使内部扩散速度等于或接近外部蒸发速度。不同的干燥方式如热风、红外、微波和喷雾等,其内部扩散速度不一致,即各种方式的干燥机理不同。

2、干燥特点比较干燥初期,物料吸收的热量用于加热,物料温度上升。热风干燥物料,其表面温度上升到一定程度后,达到介质湿泡温度相对保持不变,此时干燥进入恒速期;在降速阶段,表面温度再次上升;当物料含水率达到平衡含水率时,表面温度达到周围介质温度。微波干燥物料,其表面温度上升较快,并达到所控制的干燥表面温度,与干燥周围介质温度无关。在干燥过程中,湿物料的干燥条件不仅使其造成水分梯度,而且形成温度梯度。物料内部的水分靠水分梯度迁移(浓度扩散),又靠温度迁移(热扩散)。最快水分扩散的通量公式为:q = (ΔM +δΔt)ρα 式中,q为水分流过密度;α为水分扩散系数;δ为温度扩散系数;ρ为物料干物质密度;ΔM、Δt为水分梯度和温度梯度。

热风干燥时,表面水分被带走,导致表面水分继续蒸发,内部水分产生浓度差,内部水分向外表扩散。但热交换靠对流换热进行,温度由外向内传递,始终有t表>t内。Δt方向与ΔM方向不一致,其干燥主要靠水分浓度差实现。

红外干燥时,由于水分对远红外线有较强的吸收带,因此远红外线的穿透性与物料水分有关。在干燥初期,物料表面水分高,所吸收的远红外线大部分用于加热和蒸发表层水分,穿透到内部深处的相对少些,则t干>t表>t内。由于干燥不像热风及时将蒸发水分带走,故在干燥初期失水速度低于热风干燥。到中后期,表面水分降低,吸收远红外线少,相反内部吸收多,因此内部温度高于表面温度,即t表<t内,形成Δt方向与ΔM方向一致,加快干燥。红外干燥初期靠浓度差起作用;在后期,以温度差为主导。

3、运行成本比较红外干燥是利用红外辐射元件所发出的红外线对物料直接照射加热的一种干燥方式。由于物料表面和内部的物料分子吸收红外线,故受热均匀,干燥快,但其缺点是电能消耗大,大规模生产困难。

热风干燥则是通过热风循环来加热物料而达到脱水目的的干燥方式。虽然脱水速度比红外干燥速度慢,但是热风干燥有节约成本,循环使用,可以大规模生产,能耗成本低等优点。以我厂家KB60设备烘干红枣为例,湿干比为2:1,批次装载量为3吨,计算公斤干料成本为0.18元。

4、物料干品比较红外干燥的干燥机理使干产品形状基本不变,而且因红外加热物料内部温度不可控,由此造成的质量影响需考虑。

热风干燥时,干产品的形状可以通过温湿度调节而改变,对于有形状要求的物料干燥有益处,同时干产品的质量也可通过温湿度曲线调节而进一步提高,利于规模化生产性状及质量稳定的干产品加工。

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