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          熱泵烘干食品解決方案

          時間:2019-03-30

          大部分食品加工都需要經過干燥處理,且多屬中、低溫干燥(0~80℃)。評價食品干燥后的質量一般采用被干后物料的色澤、風味和質地的退化程度等指標來衡量。干燥過程中,影響產品質量的主要參數是干燥溫度和時間。傳統的熱風對流干燥得到的食品,通常是芳香類揮發性物質保留少,耐熱性差的維生素保留低,顏色變化大。


          熱泵應用在食品干燥上,具有低溫、脫水效率高的特點,熱泵干燥的潛在優勢是可較好地保持干燥產品的質量。特別適合于熱敏性食品的干燥處理。由于具有以上特點,熱泵烘干機在食品工業上有廣泛的用途。


          我們設計了一套食品熱泵干燥設備,如下圖所示。食品熱泵烘干機主要由熱泵(制冷)系統(1.1千瓦全封壓縮機、冷凝器、輔助冷凝器、蒸發器、輔助蒸發器及節流裝置等)和空氣回路(離心風機和干燥室等)組成。熱泵干燥系統的干燥空氣在熱泵烘干機組中循環流動,風道中的擋板和機組干燥空氣進出口處的調節風門可以調控干燥空氣的流速,該干燥設備實測風速可在0.3~10米/秒范圍內任意可調,所以能夠滿足不同的干燥要求。

          熱泵烘干食品解決方案

          熱泵烘干機的干燥室分三層,可分別進行單層、兩層和三層干燥實驗,這樣干燥物質質量可以在大范圍內調控,因而機組既能進行物品特征研究實驗,又能進行物品大批量干燥的生產型實驗。在干燥實驗中物品放置在干燥室內的托架上,干燥空氣吹過物品的上下表面,將物品中的水分帶走。


          熱泵烘干機的制冷系統中布置了兩個蒸發器(除濕用蒸發器和用于快速泵熱升溫的輔助蒸發器)。輔助蒸發器內制冷劑從環境熱源中吸取熱量,經制冷系統泵熱升溫后從冷凝器傳遞給干燥空氣,將干燥室溫度快速升高到干燥所需的溫度。


          實驗證明,利用輔助蒸發器泵熱升溫的熱泵烘干機組完全可以實現電輔助加熱的熱泵烘干機的干燥升溫效果。由于熱泵的性能系數高達3~4以上,所以利用輔助蒸發器泵熱升溫比電輔助加熱更經濟、更合理。


          熱泵烘干機利用熱泵的冷凝熱與蒸發熱的差值來提升干燥溫度,但當達到預定的干燥溫度后,其余部分的熱量成為多余的熱量。因為干燥實驗需要保持干燥溫度穩定,所以這部分熱量應當被除去。利用輔助冷凝器和尾氣排放兩種方法來除去實驗過程中的多余熱量。


          實驗結果表明,采用輔助蒸發器和輔助冷凝器后,大大提高了熱泵干燥系統的調節能力,干燥溫度在室溫到60攝氏度之間可調。另外,該系統中布置有許多擋板和調節風門等系統部件,可以對熱泵烘干機組進行多種工況的性能研究。

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