Конвективный способ сушки

Конвективный способ сушки основан на тепло- и влагообмене между высушиваемым материалом и нагретым сушильным воздухом, который обдувает изделия. Процесс сушки заключается в подводе влаги, находящейся внутри изделия, к его поверхности, превращении влаги в пар и удалении пара с поверхности изделия. При этом сушильный воздух выполняет следующие основные функции;

а) отдает материалу энергию (теплоту), необходимую для превращения воды в пар;

б) поглощает испаряющийся с поверхности изделий пар;

В связи с этим чем выше температура сушильного воздуха, тем интенсивнее происходит испарение влаги с поверхности изделий; чем ниже относительная влажность воздуха, т. е. чем он «суше», тем интенсивнее он будет поглощать испаряющуюся влагу, и чем выше скорость движения воздуха над изделиями, тем быстрее будет отводиться от них испарившаяся влага. Таким образом, основными параметрами сушильного воздуха, определяющими скорость высушивания изделий, являются температура, относительная влажность и скорость движения. Относительная влажность воздуха, или просто влажность, представляет собой процентное отношение массы водяного пара, находящегося в 1 м3 влажного воздуха, к максимально возможной массе водяного пара, которая может быть в том же объеме при тех же температуре и давлении. Обозначают влажность воздуха греческой буквой ср.

Перемещение влаги из внутренних слоев материала к наружным происходит под влиянием градиента влажности, т. е. разницы во влажностях слоев, возникающей в результате испарения влаги с поверхности материала и осушения наружных слоев. Градиент влажности направлен к центру высушиваемых изделий, т. е. в направлении, противоположном перемещению влаги. Величина его тем больше, чем интенсивнее происходит осушение наружных слоев. Явление перемещения влаги под влиянием градиента влажности называют влагопроводностью, или концентрационной диффузией.

Для правильного выбора режима сушки очень важно знать величины равновесной влажности макаронных изделий, которые определяются по кривым равновесной влажности. При выборе режима сушки необходимо пользоваться соответствующей кривой. Так, если изделия высушивают воздухом, нагретым до температуры 48°С, то по кривой 3 можно определить, что для достижения изделиями влажности, например 13%, относительная влажность сушильного воздуха должна быть не выше 80%. Если же влажность воздуха при этой температуре будет, например, 85 %, то изделия высохнут только до влажности примерно 15%.

Рис. 1.4. Кривые равновесной влажности макаронных изделий: 1 — 20 °С; 2 — 32 °С; 3 — 48 °С; 4 —60 °С

Охлаждение изделий

Выходящая из сушилки макаронная продукция имеет обычно повышенную температуру, равную температуре сушильного воздуха. Перед упаковкой ее необходимо охладить до температуры упаковочного отделения.

В процессе медленного охлаждения происходит стабилизация изделий: окончательно выравнивается влажность по всей толщине изделий, рассасываются внутренние напряжения сдвига, которые могли остаться после сушки изделий, а также происходит некоторое снижение массы остывающих изделий за счет испарения 0,5—1 % влаги из них.

Минимальная продолжительность стабилизации составляет 4 ч, при этом изделия омываются воздухом температурой 25—30 °С и относительной влажностью 60—65 %.