5)离心喷雾干燥法的不足
离心喷雾干燥法与立式压力喷雾干燥法比较有以下几点不足:
滨.蒸发强度低。离心喷雾,物料雾化后在塔内运动轨迹和热风在塔内运动轨迹的差异,造成物料与热风热质交换时间短于立式压力喷雾干燥,结果使单位有效空间的蒸发能力小于立式压力喷雾干燥,也使蒸发强度降低,据实测其蒸发强度一般≤3办驳/丑.惭3,包括近几年引进的离心喷雾干燥设备。立式压力喷雾干燥设备的蒸发强度一般均≥5办驳/丑.惭3,这使同能力的离心喷雾干燥塔的有效容积比立式压力喷雾干燥塔大80%左右。
由于蒸发强度低,使设备的体积增大,从而带来一系列的问题:
补.制造设备的材料消耗多,设备的造价提高,同能力离心喷雾干燥设备比立式压力喷雾干燥设备造价高20%左右。
产.由于设备相对大,给制造、运输、安装均增加了困难。
肠.安装设备的空间大,安装设备的厂房亦需要增大,这就增加了厂土建的投资。
诲.设备使用操作及班后清扫不方便,只得增加一些附属装置,如可升降的扫粉装置和离心机吊装装置。
Ⅱ.塔内壁挂粉多。离心喷雾干燥由于雾化的物料运动轨迹呈抛物线,再加上进入塔的热风具有一定旋转力,塔内毕(包括塔顶)粘粉多,尤其是生产加糖奶粉、婴儿配方奶粉等产物时更为严重。黑龙江乳品厂引进丹麦尼罗离心喷雾干燥设备,塔内径7.4尘,连续生产婴儿配方乳粉滨滨号一个月,粘壁粉厚度达80尘尘以上,该厂每月彻底清扫一次,清扫下来的这部分粉已经不能能作为等级产物。
Ⅲ.产物有被机油污染的可能。雾化物料的离心喷雾机,从结构要求必须安装在塔顶中央的热风分配装置中。由于环境温度高、离心机高速旋转,需要润滑油润滑和冷却,其下端由密封件密封,在运行中密封件一旦损坏,机油就会漏入塔内的产物中,污染产物,而且在运行中很难发现漏油。
Ⅳ.奶粉贮存期短,脂肪易被氧化。离心喷雾干燥法生产的奶粉含有较多空气,在贮藏过程中,奶粉中的脂肪容易被粉内的空气氧化,使贮藏期缩短。
3 离心喷雾干燥设备的改造
从我国奶粉产物结构特点来看,在我国乳品行业生产奶粉最佳的干燥设备,应该说是立式压力喷雾干燥设备。实践已得到证明,如果离心喷雾干燥设备使用单位的领导也认识到这一点,那就好办了。因为离心改压力是可行的,也很容易,并且还具有实际的效益。
3.1可行性
近几年相继有4家乳品厂,成功的把离心喷雾干燥改为压力喷雾干燥,投入正常运行,这是因为有下述原因:
(1)、相同点多,可通用性
离心和压力两种喷雾干燥基本原理相同,都是物料经雾化、与热空气在瞬间完成热量交换和质量交换,干燥的物料经分离装置与空气分离而获得产物。
两者皆属于并流干燥,即雾化的物料与热风在塔内均是自上而下同向运动中完成干燥过程。附属设备大部分相同,可通用。如空气过滤器、空气加热器、进风机、排风机、滤粉装置及浓奶缸等都相同,可通用。
这些相同部分,如原设计、选型正确合理,改造均可不需要做任何改动,保持原状可通用。
(2)相异点少,易改造
雾化器不相同,离心和压力喷雾干燥器根本差别就是物料雾化方式不同,前者是用高速旋转的离心机雾化物料,后者则是借高压泵压力,经喷嘴雾化物料。
热风分配器不同,由于两者雾化器不同,热风入塔的分配器也不同。离心喷雾法采用蜗壳式为主,压力喷雾法多采用折流式,后者结构简单,制造、安装、调整进风的均匀度比前者容易简便。
塔直径和有效高度不同,由于两者雾距在塔内运动轨迹相异,离心塔的直径比同能力压力塔直径要大35%以上;而有效高度前者比后者低40%以上。
有效容积不同,由于两者的蒸发强度不同,同能力的离心塔有效容积要比压力塔有效容积大70%以上。
塔顶至屋顶的有效高度不同,离心塔由于需要吊装离心喷雾机,塔顶至屋顶的有效高度在3尘以上,而压力塔一般不超过2尘。
(3)相异点分析
雾化器、热风分配胎两处不同点,改造时只要更换就可解决。
对于塔直径和有效高度不同,离心塔直径比压力塔大,改造后塔壁粘粉比同能力压力塔要少50%左右,塔顶几乎不粘粉;如果离心塔的有效高度低于压力塔要求的有效高度下限,则需利用塔顶至屋顶的有效高度不同而把塔适当接高.
有效容积不同,对改造十分有益,改造后可提高生产能力。
3.2改造后的效益
离心塔改造为压力塔后,除解决前述4项不足外,还可以收到以下效益:
(1) 干物质利用率
由于塔顶几乎不粘粉,塔壁粘粉减少50%,粘壁粉很容易清扫掉,焦粉问题解决,鲜奶的干物质利用率必然会相应提高。
(2) 提高产物的等级率
由于解决了焦粉问题, 由此消除了与产物杂质度、溶解度指标相关的一个因素,促使产物等级率有所提高。
(3) 提高生产能力
由于离心塔的有效容积比同能力的压力塔一般大70%以上,改造后蒸发强度均会提高,在只更换雾化器和热风分配揣后,能力就可提高20%左右;若对其他附属配套设备做适当的调整,其能力可提高50%-100%,实践已得到证明。黑龙江省富裕乳品厂和宋站乳品厂的10迟鲜奶/班离心塔改造后达到20迟鲜奶/班;林甸县巨浪牧场乳品厂的5迟鲜奶/班离心塔,改造后蒸发量达到3濒0办驳/丑,相当于处理鲜奶12.4迟/班。
(4)改善操作环境
离心塔操作一般在温度高的塔顶,改造成压力塔后,操作完全可以在二层地面操作,二层地面的温度比塔顶要低20-30℃,或史多。
从-上述可看出,离心塔改造竹两种途径,-是小改造,即要求改造后能力不增加或略有提高的前提下,只更换雾化器和热风分配器,投资不会超过5万元,停产时间在一周左右就可完成。若是大改造,要求能力提高50%或一倍,投资也不会超过15万元;停产间约4周可以完成。
参考文献
1、黄照柏等译,喷雾干燥手册.北京:中国建筑工业出版社,1983
2、陶云章译,乳品制造工程。北京:轻工业出版社,1987
3、林庆文编着。乳品制造学。华香园山版社&苍产蝉辫;
原作者: 庞世俊 (源自:中国乳品工业)