53. Классификация и принцип действия сушилок для твердых и молочных продуктов.

Из твердых молочных продуктов высушиваются казеин, казеинаты, творог, молочный белок, молочный сахар, сыр. В зависимости от характера высушиваемого материала используют сушилки периодического и непрерывного действия. Сушилками для твердых молочных продуктов являются также сублимационные сушилки.

Сушилки периодического действия К сушилкам периодического действия относят камерные (шкаф­ные), которые бывают атмосферными и вакуумными.

В атмосферных камерных (шкафных) сушилках с паровым кало­рифером рециркуляция воздуха осуществляется регулированием клапанов на вводном, отводном и промежуточном воздуховодах. Воздух подогревается в калорифере. Подготовленный для сушки казеин-сы­рец накладывают на рамки равномерным слоем до б мм. Рамки уста­навливают на тележку, которую вкатывают в сушильную камеру. Вакуум-камерные сушилка применяют главным образом для суш­ки молочного сахара. Принципиальная схема вакуум-камерной сушилки приведена на рис. 248. Кристаллы молочного сахара насы­паются слоем на сита или металлические противни, которые устанавливают на полые плиты в сушильную камеру.

Сушилки непрерывного действия Сушилки непрерывного действия подразделяют на барабанные, ленточные, скребковые, вибрационные и вихревые. Барабанная сушилка для казеина работает следую­щим образом. Казеин-сырец непрерывно из загрузочного бункера через питатель поступает в барабан, который медленно (2—4 мин*¹) вращается. В барабане казеин захватывается винтовыми лопастями и постепенно передвигается к разгрузочному бункеру. Небольшой уклон барабана, лопасти и поток воздуха способствуют достаточному перемешиванию казеина. За время прохождения барабана казеин высыхает. Воздух, нагретый в паровом калорифере до температуры 90— 95°С, со скоростью 1—1,5 м/с проходит вдоль барабана и омывает зерна казеина. Отработавший воздух вентилятором удаляется нару­жу. Барабан расположен на опорных роликах (катках). Вращение он получает от приводного механизма (шестерня привода вступает в зацепление с большой шестерней, надетой на барабан в виде коль­ца). Основным рабочим органом барабанной сушилки для молочного сахаря является вращающийся барабан, соединенный одной стороной с дробящим механизмом и бункером, а другой —с разгрузочной ка­мерой. Сырой сахар поступает в загрузочный бункер и шнековым пита­телем подается непрерывно в барабан. Наклонными лопатками, рас­положенными на внутренней стенке по всей длине барабана, сахар захватывается, при вращении барабана поднимается вверх. Затем сахар сбрасывается, поэтому барабан заполняется его падающими частичками, которые омываются горячим воздухом (13С—140°С), поступающим из пластинчатого калорифера.

На концах барабана расположены лабиринтовые сальники. Ко­нец барабана,

который связан с электромагнитным клапаном, регулирующим подачу пара в калорифер.

Вибрационная сушилка для молочного сахара имеет вертикальную цилиндрическую камеру. В верху и внизу камеры смонтирова­ны опорные устройства, снабженные подшипниками скольжения. Внутри камеры расположен спиральный желоб 7. Шаг витков спирали различный. Же­лоб, подвешенный на пружинном амор­тизаторе 5, получает через эксцентри­ковый механизм 11 возвратно-поступа­тельное движение. Эксцентриковый ме­ханизм 11 монтируют на станине 10, на которой расположен и приводной меха­низм. Привод состоит из электродви­гателя, вариатора скорости и системы ременной передачи. Сахар поступает в загрузочное устройство 4 к перехолит в вибри­рующий спиральный желоб 7. Из-за вибраций желоба кристаллы мо­лочного сахара отбрасываются от поверхности и практически нахо­дятся во взвешенном состоянии. Сахар движется сверху вниз, на­встречу полается горячий воздух начальной температурой 70—100*С. Воздух поступает в каждую из трех секций сушильной камеры от общего калорифера, з отводится одним общим вентилятором. Перед выбросом воздуха в атмосферу он проходит через циклон.

Высушенный молочный сахар поступает в сборник I, снабженный системой сит. Продолжительность сушки молочного сахара 4—6 мин.

Вихревая сушилка Из загрузочного устройства 3 казеин-сырец поступает в питатель-гранулятор 4, откуда гранулы продукта размером 2—5 мм попадают в сушилку 5. В сушилку подается воздух температурой до 120"С. В сушилке воздух проходит через щели решетки, в результате чего приводит казеин в вихревое движение и псевдоожиженное состояние. Высохший казеин переходит через порог из сушильной камеры в приемник, откуда пневмотранспортером 9 подается в бункер 8. Дви­жение воздуха и продукта в пневмотранспотере создает вентилятор 7. Этот же вентилятор отсасывает воздух из сушильной башни. Воздух предварительно проходит через циклон 6, где из него удаляются мель­чайшие частицы сухого казенна.

Сублимационные сушилки Сущность сублимационной суш­ки состоит ь следующем. Высу­шиваемый материал помешают в сушильную «амеру (сублиматор), в которой создан глубокий вакуум. Влага, содержащаяся з исходном продукте, начинает интенсивно испаряться. При испарении из мате-риала выделяется тепло, продукт охлаждается, 'л в нем замерзает свободная влага. К высушиваемому .материалу подводят тепло, а конденсационные поверхности охлаждают. Температура материала выше температуры п :зер хности конденсации, поэтому начинается сублимация, т. е. переход льда в пар, которым немедленно отводится в конденсатор.

Водяные пары из с у 6л пма торов удаляются двумя способами: с ис­пользованием охлаждаемых конденсаторов и механических вакуум-на­сосов л с использованием пароэжекторных многоступенчатых установок.

Привод вальцов распылительных дисков шнеков осуществляется от общего электродвигателя 4 через редуктор. Конденсат отводится из каждого вальца через патрубок 16 отдельным конденсатоотводчиком 15 в общую линию.

Подводимый через полую цапфу пар в вальцы проходит по коль­цевому зазору. На вальцах сушилки предусмотрено устройство ры­чажных предохранительных клапанов, срабатывающих при повыше­нии допустимого давления пара. Зазор между вальцами (0,2—0,8 мм) регулируется прижимными механизмами, позволяющими передвигать один из вальцов (другой укреплен на станине неподвижно). Расстояние между вальцами не­обходимо изменять при пуске сушилки в работу, когда вальцы наг­реваются и расширяются, а также при переходе с сушки одного про­дукта на сушку другого для изменения толщины пленки. Вальцовые вакуумные сушилки применяют для сушки продуктов при относительно низких температурах (60—70°С). При этом продукты получаются значительно лучшего качества, чем на вальцовых атмосферных сушилках, хотя растворимость их все же Недостаточна. В вальцовых вакуумных сушилках вальцы расположе­ны в камере, где поддерживается вакуум. Сгущенное молоко из спе­циальных резервуаров подается на вальцы. За время поворота валь­цов примерно на 300° молоко высушивается и снимается ножами. Сухой продукт шнеком транспортируется к разгрузочным бункерам. Чтобы частички молока, пар и воздух не уносились из ка­меры сушилки, они перед конденсатором проходят гидравлический затвор. Через цапфы вальцов подается пар и отводится конденсат. В ка­мере сушилки давление поддерживается 0,15 - 10* —0,2 • 10⁴ Па. При эксплуатации валыювых сушилок возникает необходимость в расчете их производительности по испаренной влаге и определе­нии расхода тепла и пара, продолжительности сушки и толщины пленки.

Ленточная сушилка. Продукт в сушилку подается по наклонному питающему транс­портеру. 3. Далее он поступает на сетчатые ленты и располагается на них тонким слоем. Специальный шибер 2 выравнивает продукт на ленте. Лента очищается от продукта скребком 4. Переходя с ленты на ленту, продукт постепенно высыхает, так как через ленты продувается горячий воздух, нагреваемый в секциях калорифера 6, расположенного внутри самой камеры. Скорость движения нижних лент меньше, чем верхних. Это необходимо для того, чтобы слой продукта на них был постоянным. Скорость движе­ния лент изменяется вариатором скоростей. В зависимости от уста­новленной скорости лент продукт находится в камере 1,5—5,5 ч.

Скребковая сушилка имеет прямоугольную форму. Сварной каркас ее закрыт металлическими щитами. На боко­вых щитах находится по три смотровых окна.

Внутри сушилки расположены полки /, изготовленные из метал­лической сетки, которая натянута на отдельные вынимающиеся рамы. Казеин перемешивается и транспортируется вдоль полок в процессе сушки скребками 2, смонтированными в рамах 3. Рама со скребками движется поэтапно. Сначала верхняя рама передвигается в горизонтальном направлении слева направо. Скреб­ки медленно перемешивают казеин н перемещают его. Затем рама поднимается и движется справа налево, скребки не касаются слоя казеина. Достигнув крайнего левого положения, рама вновь опуска­ется н начинает двигаться слева направо. Направление движения нижней рамы противоположно движению верхней. Привод рам осу­ществляется от электродвигателя через червячный редуктор и цеп­ную или ременную передачу. На верхней полке продукт, поступающий из измельчителя 4, рав­номерно распределяется слоем 30 мм по всей ее ширине. Верхняя полка справа не достигает торца су­шилки, -Через; этот зазор казеин с верх­ней полки ссыпается на нижнюю. Здесь установлено дополнительное дробиль­ное устройство 5. После прохождения по нижней полке сухой казеин (влаж­ностью 10—12%) ссыпается в бункер 8, откуда Шнеком передается на фасовку. Частицы казеина могут в незначитель­ном количестве просыпаться через сетки и собираться в поддоне. Казеин сушится горячим воздухом 90 —95°С, поступающим из калорифе­ра 7. Отработавший воздух выходит из сушилки через центральное отверстие. Для автоматического регулирования процесса сушки около калорифера рас­положен электроконтактный термометр,