Продовольственное

Рис. 2. Принцип работы сушильной установки
63

---

Устройство работает следующим образом (рис. 1, 2). Полый цилиндр суш иль­
ной камеры 3 от трубопровода 12 через трубчатый кольцевой питатель 5 и гидрав­
лические форсунки 6 предварительно заполняется подлежащим сушке продуктом с 
помощью насоса 8, после чего по газоходу 4 производится подача сушильного аген­
та в рабочий объем сушилки, образованный двумя усеченными конусами 1 и 2. Д а ­
лее производится открытие вентиля 13. Вентиль 13 позволяет непрерывно осу­
ществлять посредством питателя 5 и гидравлических форсунок 6 циркуляционное 
перемешивание продукта, подлежащего сушке, его дополнительный подвод от тр у­
бопровода 12 и предварительный нагрев за счет теплоносителя.
Поток теплоносителя при поступлении в слой жидкого продукта через перф о­
рации колпачков 15 газораспределительной решетки 9 разбивается на струи, кото­
рые с большой скоростью входят в ж идкий продукт. В пространстве между смеж­
ны ми колпачками газовые и жидкостные струи сталкиваются, деформируясь, обра­
зуя слой газожидкостной системы (пены) с сильно развитой поверхностью контакта 
продукта и теплоносителя, при этом образуется кипящ ий слой распыленных частиц 
продукта.
Распыленные частицы продукта при контакте с сушильным агентом вы сы ха­
ю т и транспортируются потоком теплоносителя по газоходу 10 в циклон 11, где за 
счет возникающей центробежной силы происходит отделение сухого продукта от 
отработавшего теплоносителя. При циркуляционном перемешивании продукт 
непрерывно подается гидравлическими форсунками 6 на стенки сушильной кам е­
ры, омывая их, за счет чего исключается налипание и контакт распыленных частиц 
продукта со стенками сушильной камеры, а следовательно, нарастающее загрязне­
ние стенок в процессе распылительной сушки.
При работе устройства с целью непрерывного и качественного высушивания 
продукта необходимо согласование расходов вновь подводимого по трубопроводу 
12 продукта и продукта, диспергируемого на поверхности газораспределительной 
решетки 9. Количество гидравлических форсунок 6 в кольцевом питателе 5 опреде­
ляется из условия полного омывания стенок сушильной камеры струями продукта 
без его диспергирования в зависимости от расхода продукта и размеров сушильной 
камеры. В рабочий объем сушилки при диспергировании попадаю т частицы про­
дукта различных размеров. Мелкие частицы, скорость движения которых меньше 
скорости движения теплоносителя в рабочем объеме сушильной камеры, транспор­
тируются потоком теплоносителя в циклон 11, при этом происходит их досушка. 
Крупные, вследствие того что скорость теплоносителя меньше их скорости дви ж е­
ния, под действием силы тяжести вновь возвращаются на газораспределительную 
решетку 9, благодаря чему обеспечивается надежная работа устройства при воз­
мож ных технологических колебаниях режимов распыления и сушки продукта вви­
ду изменения расходных параметров процесса и физико-химических характери­
стик продукта.
Скорость теплоносителя, подаваемого под газораспределительную решетку 9, 
долж на соответствовать режиму уноса частиц продукта с поверхности решетки.
Все пространство между смежными колпачками 15 мож ет быть разбито на 
следующие основные зоны (рис. 2): небарботируемой ж идкости (зона А); недефор- 
мируемых струй (зона Б); деформируемых струй - пены (зона В); взвешенных ча­
стиц продукта (зона Д). Д ля зоны пены (зона В) характерна наиболее развитая по­
верхность массообменного контакта продукта с теплоносителем. Высота зоны пены 
возрастает с увеличением слоя жидкого продукта на газораспределительной реш ет­
ке и скорости потока теплоносителя. Высота слоя жидкого продукта на газораспре­
делительной решетке устанавливается и регулируется с помощью переливных
Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности
АПК - продукты здорового питания, № 1, 2015
64

---

перегородок 7 и 14. Вместе с тем необходимо иметь в виду, что при увеличении вы ­
соты слоя пены увеличивается гидравлическое сопротивление движению потока 
теплоносителя. Переливная перегородка 14 образует с поверхностью сушильной 
камеры щелевой сектор для возврата части продукта в цилиндр 3 при циркуляци­
онном перемешивании.
Дальнейш ее развитие получает проведение исследований по учету при проек­
тировании сушильной техники кинетических закономерностей процесса [1, 2, 3] и 
комплекса свойств объектов сушки, в том числе термодинамических [5], структур­
но-механических и теплофизических. Кроме того, необходима разработка матема­
тических моделей [6] для оперативного управления процессом и качеством продук­
ции, а также автоматизации работы сушильной установки [7].
Предложенный рациональный метод позволяет увеличить интенсивность про­
цесса и осуществить циркуляционное перемешивание, предварительный нагрев и 
струйную подачу продукта при сушке. Положительный эффект предлагаемого 
устройства обеспечивается за счет увеличения интенсивности и качества процесса 
сушки. Предложена принципиально новая схема организации процесса распыли­
тельной сушки и ее конструкторское решение для минимизации/устранения недо­
статков, присущих традиционным конструкциям, а также для расширения пер­
спектив использования сушильной техники для организации процессов комплекс­
ной переработки пищевого сырья.