登陆注册
41453400000021

第21章 脱水蔬菜加工设备的节能方法

在脱水蔬菜的加工过程中,干燥环节起到了承上启下的作用,一方面保证了产品的质量,减少了损失,同时又为下道工序提供了优质的原料。干燥过程也是脱水加工各单元中耗能最大的环节。据统计,英国全国各行业干燥能耗总和大约占整个工业系统总能耗的8%。我国的干燥能耗占整个加工能耗的比例高达12%。在农产品加工行业,由于从业人员素质较低,采购设备时,往往把价格看成第一位,导致实际所采用的干燥设备大多工艺比较落后,有些甚至不适合于物料的干燥,因此在我国农产品加工中干燥能耗占其总能耗的比例就更高,如在木材加工行业,干燥能耗占整个加工能耗的比例高达40%~60%。淀粉行业干燥能耗占整个加工能耗的比例甚至高达80%以上。可见干燥环节的节能对于降低整个工业能耗有显著影响。

一、传统干燥方式改进

通过对传统的技术工艺路线采取组合方式、余热回收以及调整风机的位置等方式,显著地提高干燥机的效率或降低风机的功率,从而达到降低有效消耗的目的。具体的实例如下:

(一)组合干燥

在农产品加工过程中,由于物料的多样性及其性质的复杂性,有时用单一形式的干燥器来干燥物料时,往往达不到最终产品的质量要求,或者质量达到了要求,但能量消耗太大。为此把2种或2种形式以上的干燥器组合起来,就可以达到单一干燥所不能达到的目的,这种干燥方式称为组合干燥。组合干燥可以较好地控制整个干燥过程;同时又能节约能源,尤其适用于热敏性物料。组合干燥是当前农产品干燥中的研究热点,从目前使用情况来看,可以按下述方法分为:

(1)同一干燥方式下的多级串联干燥

这种方式主要应用于热风干燥的情况。如在食品产品干燥中采用的喷雾干燥和流化床干燥的组合、气流干燥与气流干燥的多级组合、气流干燥与旋流闪蒸干燥组合、喷雾干燥与带式干燥的组合、滚筒干燥与气流干燥的组合、滚筒干燥与闪蒸干燥的组合等。在脱水蔬菜干燥中由于烘干后蔬菜体积收缩很大,为此,可以采取前段为箱式干燥或振动流化床干燥,达到快速脱水的目的,在后段采用隧道获带式干燥得到水分均匀、品质优良的产品。

(2)不同传热干燥方式的组合

这种组合方式根据物料在不同干燥阶段所具有的干燥特性,充分发挥不同传热干燥方式的特点,达到既满足生产需要,又降低生产成本的目的。如在低水分稻谷干燥阶段采用热风干燥与远红外干燥相结合方式。在经济作物如枸杞、葡萄干、脱水蔬菜的干燥中广泛采用的太阳能干燥与热风干燥相结合、微波干燥与热风干燥相结合、微波系统与真空系统组成的微波真空干燥等等。

(3)节能干燥工艺

根据被干燥蔬菜的特性,在确保品质的前提下,在不同的干燥阶段采用不同的热风温度,如高低温组合干燥、高温干燥+缓苏+冷却的干燥工艺。

(二)风机位置的变更

在农产品干燥的作业系统中,热风风机对系统的连接起着承前启后的作用,风机将热源产生的热空气输送到干燥机内部,实现介质与物料的热质交换。热风风机是干燥机系统中耗电量最大的单体,风机性能的优良与否,以及选择是否正确,对干燥机的效率、运行成本以及热风炉的运行寿命等均有很大的影响。

热风机从后置改为前置式,具有以下显著的特点:

(1)由于输送的空气温度不同,降低了风机的使用等级,从而降低了风机购买成本;

(2)著降低系统的装机容量,如对适用于截面积为4平方米的蔬菜箱式干燥机如采用后置式系统,热风风机为4-72№6A,装机容量为4千瓦;而采用前置式系统,若环境温度为20℃,热风温度为70℃,则风机风量可减少约24%,其型号可以调整为4-72№5A,装机容量降为3千瓦。此外,对于以蒸汽作为热源的干燥系统,还可以采用低风压大风量的轴流式风机,除了降低系统装机容量之外,还可以降低设备投资。

(3)由于风机正常工作温度不能高于80℃,后置式系统中,风机处于高温状态工作,使其使用寿命影响,而前置式系统则完全避免了这些问题。

(三)风机风压的调整

在常规的气流干燥机或闪蒸干燥机中,所采用的风机一般都是高压风机,或者采用前鼓后吸的送风系统,系统的风压全压一般达到5000帕以上,如果再增加布袋除尘系统,则所需风机全压还将至少增加1000帕以上,这样造成了系统风机装机功率很大,噪声很高,而且设备造价也高。目前国内个别干燥机制造企业对将风机由高压调整为中压风机进行了有益的尝试,并取得了较为满意的应用效果。如燕京啤酒厂在其酒糟干燥中闪蒸干燥机采用了中低压风机,该系统已运行多年,效果良好。与常规设计相比,系统耗电量、噪音指标及一次性投资都大大降低。我国西部是马铃薯产区,许多中小型的淀粉加工企业在淀粉的脉冲气流干燥中普遍采用了中低压的4-72型风机,风压小于3000帕。

二、节能干燥工艺

(一)换向通风干燥

在农产品原料的干燥作业中,大量使用的干燥机是平床式干燥机。平床式干燥机结构简单、投资低、操作使用简单,但由于单向通风,导致上下层物料的水分极不均匀,因此需要经常翻动物料,对某些有特殊要求的物料可能造成损伤,造成物料的品质下降,为了避免这种现象的发生,采用了换向通风干燥工艺,即在最初采用正向通风干燥,在干燥到一定时间后,将挡风板置于反向位置,使风向发生变化,实现反向通风干燥工艺。此外,我国北方玉米种子干燥中所采用的大型果穗干燥即是采用了换向通风干燥工艺。

(二)余热回收

正负压结合气流干燥机是一种将余热进行回收的新型的粉状气流干燥机,该机充分利用了干燥机排气余热,与常规气流干燥机相比,节能30%左右。

干燥机的原理,该机利用一台风机可实现二级以上的干燥,其中一级干燥采用正压干燥,可将原料干燥成半干料;二级(或三级)干燥采用负压干燥将半干料干燥至成品。

该干燥机显著的特点是:

(1)单机干燥降水幅度大,如干燥菜籽饼粕可从65%一次降低到8%;

(2)干燥机能耗低,节能效果显著。由于该工艺全部回收二级干燥段的含有飞粉的高温尾气,通过调控干燥部分热风风温和风量,可保证在不粘管壁的前提下,使废气达到低温(40±2℃)高湿(90%以上),从而使尾气带走的显热显著少。经过测定证明该机蒸发1千克水的蒸汽消耗为1.3±0.2千克,比一般气流干燥机的1.9±0.1千克相比节省蒸汽0.6千克,节能32%。

(3)同样生产率的设备,与单机串联相比,占地面积大大减少,减少了车间、厂房等的投资。

三、其他节能降耗途径

(一)提高设备的利用率,减少重复投资和设备折旧由于蔬菜品种繁多,其干燥工艺也各不相同,而干燥设备在脱水蔬菜加工厂的设备投资中占有最重的份额,因此如何根据自身的实际情况,选择通用型设备,做到一机多用、一及多能,可以提高设备的利用率,同时减少了重复投资和设备折旧。如在实际当中,可以选择箱式、隧道窑式以及振动流化床式干燥机等通用型干燥设备。

(二)提高干燥机自身的保温状况,减少散热损失干燥机作业时,影响其热效率的因素有机体散热损失、物料加热需要的热量、水分蒸发需要的热量、尾气带走的热量以及泄露损失。在干燥机型式确定的条件下,采取保温措施,减少泄露损失,对低温环境下作业的干燥机来说,节能降耗十分显著。在我国北方的内蒙、宁夏和甘肃等地通用的蔬菜箱式干燥机几乎全部采用风机后置结构,不但风机,连箱体外壁也没有采取保温,在秋季作业时,由于外界气温降低,散热损失加大,运行成本也增加。

(三)干燥机采用热源的改进

随着世界性的能源危机,干燥所采用的燃料如煤、油等的价格一直在增长,从而使干燥机的运行成本也日益增加。这对效益较低的农业行业来讲,影响是巨大的,为此,立足于现有的资源,充分利用可再生的能源,如稻壳、沼气等作为干燥机的燃料,已成为近年来我国农产品干燥中的热点。在粮食干燥中,在东北地区已经有为数众多的干燥机采用了燃烧稻壳的热风炉作为热源。燕京啤酒厂在酒糟的干燥中,利用废水产生的沼气作为能源,在解决废水污染的前提下,还有效地降低了干燥机的运行费用。利用太阳能干燥已有数千年的历史,但主要局限于自然晾晒等传统的方法。近年来,太阳能干燥技术经过与现代技术结合后又重新成为农产品干燥的研究和应用热点,在我国北方的宁夏、内蒙等地,在脱水蔬菜、枸杞等物料的干燥中,利用太阳能温室的集热性能,结合对流换热干燥,使传统的干燥时间缩短了1/3。此外,利用太阳能集热器结合热风炉技术,成功解决了太阳能干燥中存在的昼夜干燥不连续的问题。

同类推荐
  • 豪赌三万英尺:空中客车挑战波音霸权

    豪赌三万英尺:空中客车挑战波音霸权

    本书详细地讲述了空中客车公司如何从一棵幼苗长成参天大树,以及从一个被美国飞机制造商嗤之以鼻的欧洲公司一步一个脚印地超过波音公司成为世界头号民用飞机制造商的艰难发展历程。在这漫长的过程中,公司既要面对美国制造商的强大压力,又要克服合作伙伴之间由于特殊的体制带来的种种矛盾和来自政治(包括政府)的种种压力,几乎是举步维艰,走一步摆三步。全书的戏剧性和故事性极强,空中客车公司每一次陷入绝境时令人叹息,每一次峰回路转又令人拍案叫绝,而折射出的经验与教训又使人回味无穷。本书可作为航空界管理与科研人员的参考读物。
  • 中国航空工业大事记:1951—2011

    中国航空工业大事记:1951—2011

    《中国航空工业大事记(1951-2011)》如是记录了中国航空工业近60年走过的光辉历程,系统展示了新中国航空工业所取得的辉煌成就,全面体现了航空人奋进创新、报销祖国的精神风貌。本书内容翔实、系统,记述准确、可观、简明,不少信息属于首次披露,兼具纪念价值和史料价值,可作为工具书使用与收藏。
  • 美国海军飞行员的成长历程

    美国海军飞行员的成长历程

    本书介绍了从一名普通的美国公民如何成长为海军飞行员的过程,包括对身体素质的要求、飞行前的航空教育、初级训练、在T-45教练机上的训练、直升机飞行员的训练、驾驶多发飞机飞行员的训练以及获得飞行证章等。同时介绍了各种培训课程和培训l器材,包括救生设备、各型教练机和模拟器,对不同阶段的培训内容和培训要求也有描述。
  • 大鹏同风起

    大鹏同风起

    《大鹏同风起--国际名人驾机飞行传奇/飞行系列丛书》编著者丁邦昕、魏克。《大鹏同风起--国际名人驾机飞行传奇/飞行系列丛书》以平实,生动的笔触,讲述了飞机问世以来100多年间,国际上23位政要,名流驾机飞行的传奇故事。他们的名字人们耳熟能详:丘吉尔、布什父子、阿萨德,魏茨曼,穆巴拉克、侯赛因,加加林,普京,他信,查尔斯,安德鲁,威廉和哈里王子……有的是职业飞行员,沿着从军,从政之路扶摇直上,或改行从事科学研究、文学创作,硕果累累,有的出于对飞行的爱好,历经千难万险,终身挚爱未曾改变;有的则是兴致所致偶尔为之,一飞冲天,轰动一时。
  • 水调歌头

    水调歌头

    本书是一部反映南水北调中线工程建设的纪实文学作品,是一部展示汉水流域历史渊源,地理特征,自然资源,环境保护,民俗风情,景观胜迹的富有资料性、可读性的文化著作,更是一部描写中国水利工程命运的具有深厚文化底蕴和人文内涵的厚重、阔大的作品。
热门推荐
  • 时之窥

    时之窥

    这是一部关于人性、信念与选择的故事。庐中小狸2014科幻悬疑力作《时之窥》新书连载中!想知道灵魂究竟是什么?想知道文明究竟从何而来,又会走向何处?想知道远古的神话究竟是传说,还是未知的历史?想知道离沉岳、穆煜曦的命运究竟如何?快跟随着小狸的脚步,来书中寻找答案吧!是否觉得看《后天》《明日边缘》《终结者》等末世大片很过瘾?!是否觉得为什么中国就没有那样宏大设计的故事?没有那样天马行空的想象?小狸告诉你,中国也有!就在《时之窥》!
  • 始有集

    始有集

    本书分三部分:第一部分是谈钱锺书、向达、冒孝鲁等学者的交往和治学逸事;第二部分是书评,谈赵园、杨念群、史景迁等学者的新著,品鉴得失;第三部分是谈外国文学的翻译,谈乔治·斯坦纳、苏珊·桑塔格、艾柯等作品的翻译问题。作者知识丰富、鉴赏力高,文笔活泼,有很高的文化价值与可读性。
  • 追光者

    追光者

    一名年轻警察的求索与复仇,一座被诅咒城市的挣扎与救赎。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 旧情难挡,雷总的新娘

    旧情难挡,雷总的新娘

    指腹为婚,十八岁领证成为他妻子,三年过去,她依旧孤独一人;初见,她对他一见钟情,惊鸿一瞥,一眼万年;所以,面对他三年来的冷落,婆婆的刁难,小姑子挑衅,小秘来袭,她都忍下;直到那一天,她推门而入,眼前的一幕让她绝望到了极致;三年来,筑起的坚固城墙终于轰然倒塌;她终于签下那份离婚协议,只是,却被他亲手撕碎,“白沫,咱们重新开始。”她没有半秒犹豫,轻轻点头。白沫爱雷逸辰,爱得卑微,在这份爱面前,她将自己踩进了尘埃里;不过短短一天,机场内,她眼睁睁地看着他牵着一个女人的手,怀里抱着一个小孩,那孩子仿若他的缩小版……【情节虚构,请勿模仿】
  • 这个神探不吸猫

    这个神探不吸猫

    你吸猫吗? 如果有一天猫成为了杀人凶手,你会怎么做? 陆仁是松阳警察局出了名的面瘫,在调查一起疑似“化猫作案”的事件中,他结识了一位可以在梦里看到猫的眼中世界的人。 这种神奇的能力将是陆仁破案的关键,但陆仁却觉得这个人的身上还有更大的秘密......
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 说妙法决定业障经

    说妙法决定业障经

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。
  • 地球菌总动员

    地球菌总动员

    从未漏过面的神居然用手机发射信号强而有力的统治着世界,自信的地球菌为了证明这里就是地球,试着屏蔽了神的手机信号,作死就是这么开始的。种水稻解决粮食危机已经不能满足对方了,除非他能……
  • 男神送上门

    男神送上门

    在遇见胤阳之前,方洵觉得,倒追是一种情怀。在遇见胤阳之后,方洵才发觉,倒贴,才是她这辈子做过最具情怀的一件事。她总结自己爱上胤阳的原因,很多很多,但最具有历史性意义的其实是胤阳他爸的那句话,“如果你们相爱,就是为民除害!”