Микроволновые сушильные установки

Все пищевые продукты – диэлектрики, имеющие высокую диэлектрическую проницаемость и низкую электропроводность. Поэтому пищевые среды могут подвергаться диэлектрическому нагреву, связанному с дипольной поляризацией. Эффекты поляризации в переменных высокочастотных электромагнитных полях связаны с затратой энергии поля, поскольку непрерывное изменение направления поляризации сопровождается выделением тепловой энергии в веществе.

Диэлектрический нагрев пищевых сред и их обезвоживание наиболее эффективны в СВЧ-диапазоне электромагнитных волн длиной 0,3…0,003 м. Для промышленного применения микроволновой сушки пищевых продуктов разрешено использование СВЧ-диапазона волн с частотами 915 ± 25 и 2450 ± 50 МГц. Причем для различных пищевых материалов глубина проникновения электромагнитной волны зависит от ее частоты, диэлектрической проницаемости и тангенса угла магнитных потерь.

Микроволновая вакуумная сушилка (барабанного типа) (рис. 16.21) предназначена для сушки штучных материалов, где удаление влаги производится с помощью градиента давления, температурного градиента и градиента влагосодержания. При этом кипение влаги в материале достигается при температурах 50…60 °С.

Установка состоит из сушильной камеры 1 барабанного типа, штабелирующего устройства 2, магнитронов 3 (расположенных на обечайке барабана), вакуум-насоса 4 и системы контроля и управления 5.

Рис. 16.21. Микроволновая вакуумная сушилка (барабанного типа

Микроволновая сушилка (шнекового типа) (рис. 16.22) предназначена для сушки сыпучих продуктов (зерно, крупы и др.). Установка состоит из корпуса 6, внутри которого размещен шнек 7, приводимый во вращение от привода 8. Над шнеком 7 размещены магнитроны 5, обеспечивающие микроволновое воздействие на движущийся продукт и состоящие из воздуховода магнетрона 2 и внешнего воздуховода 3. На выходе корпуса 6 размещен вентилятор 4, продувающий движущийся слой высушиваемого продукта. На входе установлены загрузочная камера 1 и блок управления.

Рис. 16.22. Микроволновая сушилка (шнекового типа)

Рис. 16.23. Микроволновая сушилка (шахтного типа)

Микроволновая сушилка (шахтного типа)(рис.16.23) предназначена для сушки сыпучих продуктов (семян подсолнечника, зерна и др.). Представляет собой три вертикальные шахты 4 с размещенными на них магнетронами 3, снабженные системой охлаждения, состоящей из воздуховодов. Высушиваемые семена в шахты подаются из бункера 1 с помощью системы шиберов 2, а выгружаются с помощью заслонок 5. Сушка семян ведется комбинированным способом. Каждая из шахт работает по принципу: загрузка – СВЧ-нагрев – продувка – выгрузка. Для продувки используется подогретый воздух из системы охлаждения магнитронов. Производительность такой микроволновой сушилки составляет 150 кг/ч по семенам подсолнечника

Основные положения

1. Способы сушки различаются организацией процесса отъема влаги от материала и характеризуются использованием одного или нескольких процессов, определяющих всю специфику сушки.

2. Распространены следующие способы сушки: естественный; конвективный; распылительный; вальцовый; вакуумный, или сублимационный; в кипящем слое сыпучего продукта; аэрофонтанный; в поле токов высокой частоты и др.

3. Основой классификации сушилок является их разделение по конструктивным признакам на барабанные, коридорные (туннельные), ленточные, шахтные, распылительные, камерные и др. Другие классификационные признаки, обычно используемые для оборудования пищевых производств, также используют.

Контрольные вопросы и задания

1. Какие способы сушки вам известны? 2. Приведите примеры сушилок, в которых эти способы сушки реализуются. 3. Изобразите сушильный процесс в конвективной сушилке в i—d диаграмме. 4. Запишите материальный и тепловой балансы сушки. 5. Расскажите об устройстве сушилок следующих типов: туннельных; барабанных; ленточных; шахтных; распылительных; камерных.