Промышленная сушка сырья для АПК - обзор технологий

Так уж сложилось, что в ходе хранения пищевые продукты подвержены ферментативным, биохимическим и микробиологическим изменениям, которые приводят к быстрой их порче.

Для подавления роста микроорганизмов издавна использовался метод удаления влаги при помощи искусственной, либо же естественной сушки. Практически любое растительное сырье характеризуется значительным содержанием воды и сравнительно низким количеством сухого вещества. При этом около 5% влаги прочно связано с клеточными коллоидами, в то время как основная часть находится в свободном виде и может быть удалена при помощи специального оборудования – промышленных сушилок.

Конструкции промышленных сушилок

Сушилки, использующие законы термодинамики (выпаривание влаги из сырья) Обычно промышленная сушилка представляет собой специализированную конструкцию использующую для высушивания сырья законы термодинамики, которая создает среду обладающую свойствами теплоносителя с целью отвода/подвода тепла, и высушивания таким образом обрабатываемого сырья. За годы существования оборудование для сушки было совершенствовано множество раз, и на сегодня этот процесс не остановлен. Современные конструкции очень разнообразны. Применение конкретных схем и отдельно взятых узлов определяется геометрией, химическими и физическими свойствами высушиваемого сырья, типом сушильного агента, режимами работы. Наиболее широко распространенными являются типовые конструкции сушильных установок: – атмосферные; – коридорные; – барабанные; – камерные; – вакуумные; – вакуумно-импульсные.

Существенным недостатком такого рода сушилок является существенное энергопотребление и не высокое сохранение полезных веществ в конечном продукте.

Специальные виды сушилок

Вреди всего разнообразия сушильных агрегатов принято выделять специальные их типы, к которым относятся: – высокочастотные; – сублимационные; – контактные; – конвективные пневматические; – инфракрасные.

Сушилки нового поколения Промышленные сушилки кинетического типа не используют законов термодинамики и более экономичны. Первой сушилкой на принципе кинетического выбивания влаги стала запатентованная канадская технология KDS для сыпучих продуктов (работает с влажностью сырья до 65%), гораздо дальше пошли наши российские разработчики технологии АСКТ (проработана технология сушки сырья до 90-95%) совместив в одной сушилке 6 способов обезвоживания сырья, где также одним из способов является кинетическое воздействие частиц сырья друг на друга.

Итак разберем подробнее устройство промышленных сушилок на примерах

Атмосферные сушилки конвективного типа

Атмосферная сушка осуществляется в условиях открытого пространства, либо под навесом. Вследствие малой способности воздуха при низких температурах поглощать пары влаги, такой процесс происходит достаточно долго, а зимой практически останавливается. Именно поэтому на смену такой технологии пришла более прогрессивная – атмосферная конвективная сушка. Принцип её действия основан на загрузке в специально оборудованную камеру высушиваемого сырья, где оно остается неподвижно. Сушка выполняется в воздушной или среде сгорания топлива. К существенным недостаткам такого метода относятся неравномерность высушивания, высокая трудоемкость погрузочно-разгрузочных работ, огромные теплопотери на аккумуляцию ограждающих стенок. При всем этом такое оборудование нашло себе применение в машиностроении и металлургии. Однако как сушилка овощей такой агрегат не подойдет, ведь его использование как минимум будет не рентабельно.

Коридорные сушилки

Принцип работы туннельных или коридорных сушек основан на перемещении материала, на транспортном оборудовании вдоль специального нагнетательного канала. Скорость сушки определяется частотой перемещения сырья и интенсивностью движения сушильного агента. Для повышения эффективности используется зонирование, либо полная рециркуляция рабочей среды. Таким образом, повышается средняя температура, и степень влажности сушильного агента.

Классической конструкцией туннельных сушилок является несколько параллельно расположенных и частично закрытых каналов, по которым движется сушильный агент и нагруженные материалом вагонетки. Вентиляционная система расположена, как правило, в торце – в месте загрузки сырья. Из-за сравнительно небольшой подвижности материала и возможности расслаивания в каналах нагретого и холодного воздуха, наблюдается неравномерность высушивания. Для устранения такого негативного эффекта лучше всего использовать туннели со ступенчатым подогревом.

Барабанные сушилки

Сушилки барабанной конструкции предназначены для обработки кускообразных, зернистых, и сыпучих материалов, например угля, известняка, глины, песка, пастообразных материалов. Зависимо от метода передачи тепла от сушильного агента к сырью принято различать три вида барабанных сушилок: 1. Косвенного действия – тепло передается через стенки барабана. 2. Прямого действия – сушильный агент непосредственно касается материала. 3. Смешанного типа – конструкции, в которых объединены два первых способа.

Большая часть таких сушилок представляют собой наклонный конический, либо цилиндрический барабан, вращающийся с постоянной скоростью. Внутри конструкции устанавливают специальные насадки, которые обеспечивают интенсивность перемешивания и ускоряют тем самым сушку. В ходе вращения лопасти подхватывают и поднимают вверх часть обрабатываемого материала, который последовательно стекает или падает в потоке газа. Такое пересыпание значительно увеличивается площадь контакта сырья с сушильным агентом.

Камерные сушилки

Камерные типы сушилок являются самыми распространенными и позволяют обрабатывать сырье в любом первоначальном состоянии. Сушильным агентом выступает топочные газы, нагретый воздух, несколько реже – водяной перегретый пар. Камерные сушилки конструктивно представляют собой камеру, которая состоит из специализированных полок, подвижных вагонеток, противней, сеток, где располагается высушиваемые материалы. Такие установки универсальны, ведь позволяют достаточно просто организовать рециркуляцию определенного сушильного агента, либо быстро подстроить режим под конкретное сырье. Сегодня существует огромное количество конструкций камерных сушек, принцип действия которых остается одинаковым, различаются только способы выгрузки/загрузки и тип циркуляции сушильного агента.

Главным недостатком такого оборудования является огромный расход тепла, которое затрачивается на прогрев всей конструкции вследствие цикличности работы. Кроме того высушивание любого материала происходи неравномерно на нижних и верхних полках-ярусах.

Высокочастотные сушилки

Принцип действия таких агрегатов заключается в преобразовании переменного тока в ток высокой частоты, подводящийся к конструкции пластинчатых конденсаторов, между которыми перемещается обрабатываемый материал при помощи ленточного конвейера. Электрическое поле высокой частоты способствует выделению тепла и подсушиванию материала. Контролируя напряженность поля, регулируется температурный градиент а, следовательно, и интенсивность сушки. К примеру, таким образом производится витаминно-травяная мука.

Достоинства: высокочастотная сушилка фруктов отличается большой скоростью обработки сырья и равномерностью сушки объемных материалов. Недостатки: дороговизна оборудования и значительные затраты на электроэнергию.

Сублимационные сушилки

В данном агрегате сушильная камера (сублиматор) оборудована пустотелыми плитами, по которым беспрерывно циркулирует нагретая вода. Высушиваемое сырье располагается на противнях, установленных на эти плиты. Тепло от последних передается материалу излучением. Смесь пара и воздуха от сублиматора переходит к трубам вымораживательного конденсатора, где происходит процесс конденсации и замораживания отработанных водяных паров. Использование такой технологии актуально при предъявлении высоких требований к высушенному продукту относительно сохранности ее свойств на протяжении длительного времени хранения. Сегодня способом сублимации сушат только особо ценное сырье, которое не переносит тепловой сушки (например, сушилка трав).

Достоинства: высушенная продукция полностью сохраняет собственные биологические качества на протяжении длительного периода времени. Недостатки: дороговизна технологии и эксплуатации.

Контактные сушилки

Контактные устройства активно применяются в условиях, когда использование высокопроизводительного оборудования не оправданно. По конструкции такое оборудование представляет собой сушильную камеру, в которой расположены пустотелые плиты, обогреваемые изнутри водой или паром. Обрабатываемое сырье находится в лотках, установленных поверх таких плит. Для улучшения эффективности работы контактные сушильные установки оборудуют устройствами создания вакуума.

Достоинства: допускаются для высушивания взрывоопасных веществ и материалов, которые выделяют ценные или вредные пары (например, сушилка навоза, помета и пр.). Недостатки: сравнительно низкая производительность и эффективность из-за неподвижности сырья.

Конвективные пневматические сушилки

Их еще ошибочно называют аэродинамическими сушилками. Используются для высушивания кристаллических и зерновых материалов во взвешенном состоянии. Процесс выполняется в вертикальной трубе, длина которой может достигать 20м. Частички материала перемещаются в потоке разогретого воздуха. Сырье подается из бункера в трубу, где увлекается воздушным потоком, нагнетаемым при помощи мощного вентилятора и нагреваемого калорифером. Горячий воздух выносит просушенный материал в специальный сборник, откуда удаляется посредством специального разгрузочного приспособления. Воздух после фильтрации устраняется в атмосферу.

Достоинства: простота конструкции, компактные размеры. Недостатки: большой расход энергии, область использования строго ограничена, входящая влажность сырья не превышает 65%

Инфракрасная сушилка

Принцип действия инфракрасной сушилки основан на проникновении ИК-излучения непосредственно вглубь обрабатываемого материала. При этом поглощение спектра осуществляется не мягкими тканями сырья, а самой влагой. Таким образом, любой продукт может быть избавлен от лишней воды без потери каких-либо полезных свойств. Кроме того, если положить обработанные овощи в воду на определенное время, то они способны практически полностью возвратить свою первичную форму. Процесс сушки производится при низких значениях температур 40-60 градусов.

Достоинства: простота процедуры обработки; восстановление формы при вымачивании в воде. Недостатки: сравнительно большая стоимость, низкое сохранение полезных веществ

Принципы выбора промышленной сушилки

Подбор типа и конструкции промышленной сушилки зависит от сферы использования и от планируемой интенсивности загрузки такого оборудования. Благодаря современному широчайшему ассортименту достаточно легко можно запутаться, именно поэтому при выборе следует предварительно учесть следующие моменты: 1. Рабочий объем – способность агрегата осуществить сушку определенного количества сырья за один цикл. 2. Принцип работы и тип сушильного агента. 3. Потребляемая мощность на один цикл. 4. Производительность. 5. Возможность совершенствования и наличие дополнительных опций.

Обратите свое внимание – промышленная сушилка АСКТ Яваджра

ООО «Агро Профиль Плюс» разработчик, патентодержатель и производитель сушильных комплексов основанных на новом аэродинамическом комбинированном методе сушки любого сырья влажностью до 90-95% без предварительного отжима и сушки.

Экономический эффект метода состоит в том, что по качеству получаемой продукции его можно сопоставить с методом лиофилизации (сублимации), а по себестоимости он дешевле любых аналогов (ротор, шкаф, барабан, пневмосушка (псевдо аэродинамика) и другие методы, которые используют классические законы термодинамики). А также превосходит канадскую технологию KDS – метод кинетического выбивания влаги.

Технология АСКТ Яваджра (аэродинамическая сушилка комбинированного типа) – самая новая и перспективная на сегодня технология. Для удаления 1 тонны воды требуется до 100 кВт энергии (в барабане около 1 мВТ, в сублимационной камере около 5 мВТ). Температура воздействия от 30 до 90 градусов Цельсия (а в случае, когда требуется сохранить максимум белка и витаминов режим сушки 30-60 градусов Цельсия). Время воздействия температурой при сушке всего 18 секунд. Потери полезных веществ сопоставимы с методом сублимации 5,7-12% (в зависимости от режима сушки). Производительность же сушилок АСКТ в час вполне сопоставима с классической барабанной сушилкой.

Таким образом на сегодняшний день экономически эффективно и оправдано использование в производстве пищевых порошков премиум класса, сухих пайков, детского питания, Бадов, кормов с высокими показателями по БАВ и протеину, высокоэффективных удобрений из навозов и пометов именно сушилки на принципе АСКТ Яваджра. Именно эта технология сегодня наиболее эффективна как по энергозатратам, так и по качеству получаемой продукции.

Наши установки на сегодняшний день не имеют аналогов в мире ни по качеству получаемой продукции, ни по производительности, ни по себестоимости тонны готового продукта.

Можно сушить и перерабатывать в порошок, гранулу, экструдат: фрукты, овощи, зелень, травы, любые кормовые, навоз, помет, мясо (нежирное), рыбу, отходы от боен, птицефабрик и рыбпроизводства с высокой экономической эффективностью.

Подробнее о методе промышленной сушки на www.agroproplus.ru

Готовы ответить на любые вопросы. И ищем партнеров для сотрудничества.Хотите купить производственное оборудование?

Расчет стоимости производственного оборудования осуществляется после того, как Вы отправите нам заполненную заявку. Скачайте заявку и отправьте ее нам по e-mail pro@agroproplus.ru