5)離心噴霧干燥法的不足
離心噴霧干燥法與立式壓力噴霧干燥法比較有以下幾點不足:
I.蒸發強度低。離心噴霧,物料霧化后在塔內運動軌跡和熱風在塔內運動軌跡的差異,造成物料與熱風熱質交換時間短于立式壓力噴霧干燥,結果使單位有效空間的蒸發能力小于立式壓力噴霧干燥,也使蒸發強度降低,據實測其蒸發強度一般≤3kg/h.M3,包括近幾年引進的離心噴霧干燥設備。立式壓力噴霧干燥設備的蒸發強度一般均≥5kg/h.M3,這使同能力的離心噴霧干燥塔的有效容積比立式壓力噴霧干燥塔大80%左右。
由于蒸發強度低,使設備的體積增大,從而帶來一系列的問題:
a.制造設備的材料消耗多,設備的造價提高,同能力離心噴霧干燥設備比立式壓力噴霧干燥設備造價高20%左右。
b.由于設備相對大,給制造、運輸、安裝均增加了困難。
c.安裝設備的空間大,安裝設備的廠房亦需要增大,這就增加了廠土建的投資。
d.設備使用操作及班后清掃不方便,只得增加一些附屬裝置,如可升降的掃粉裝置和離心機吊裝裝置。
Ⅱ.塔內壁掛粉多。離心噴霧干燥由于霧化的物料運動軌跡呈拋物線,再加上進入塔的熱風具有一定旋轉力,塔內畢(包括塔頂)粘粉多,尤其是生產加糖奶粉、嬰兒配方奶粉等產品時更為嚴重。黑龍江乳品廠引進丹麥尼羅離心噴霧干燥設備,塔內徑7.4m,連續生產嬰兒配方乳粉II號一個月,粘壁粉厚度達80mm以上,該廠每月徹底清掃一次,清掃下來的這部分粉已經不能能作為等級產品。
Ⅲ.產品有被機油污染的可能。霧化物料的離心噴霧機,從結構要求必須安裝在塔頂中央的熱風分配裝置中。由于環境溫度高、離心機高速旋轉,需要潤滑油潤滑和冷卻,其下端由密封件密封,在運行中密封件一旦損壞,機油就會漏入塔內的產品中,污染產品,而且在運行中很難發現漏油。
Ⅳ.奶粉貯存期短,脂肪易被氧化。離心噴霧干燥法生產的奶粉含有較多空氣,在貯藏過程中,奶粉中的脂肪容易被粉內的空氣氧化,使貯藏期縮短。
3 離心噴霧干燥設備的改造
從我國奶粉產品結構特點來看,在我國乳品行業生產奶粉最佳的干燥設備,應該說是立式壓力噴霧干燥設備。實踐已得到證明,如果離心噴霧干燥設備使用單位的領導也認識到這一點,那就好辦了。因為離心改壓力是可行的,也很容易,并且還具有實際的效益。
3.1可行性
近幾年相繼有4家乳品廠,成功的把離心噴霧干燥改為壓力噴霧干燥,投入正常運行,這是因為有下述原因:
(1)、相同點多,可通用性
離心和壓力兩種噴霧干燥基本原理相同,都是物料經霧化、與熱空氣在瞬間完成熱量交換和質量交換,干燥的物料經分離裝置與空氣分離而獲得產品。
兩者皆屬于并流干燥,即霧化的物料與熱風在塔內均是自上而下同向運動中完成干燥過程。附屬設備大部分相同,可通用。如空氣過濾器、空氣加熱器、進風機、排風機、濾粉裝置及濃奶缸等都相同,可通用。
這些相同部分,如原設計、選型正確合理,改造均可不需要做任何改動,保持原狀可通用。
(2)相異點少,易改造
霧化器不相同,離心和壓力噴霧干燥器根本差別就是物料霧化方式不同,前者是用高速旋轉的離心機霧化物料,后者則是借高壓泵壓力,經噴嘴霧化物料。
熱風分配器不同,由于兩者霧化器不同,熱風入塔的分配器也不同。離心噴霧法采用蝸殼式為主,壓力噴霧法多采用折流式,后者結構簡單,制造、安裝、調整進風的均勻度比前者容易簡便。
塔直徑和有效高度不同,由于兩者霧距在塔內運動軌跡相異,離心塔的直徑比同能力壓力塔直徑要大35%以上;而有效高度前者比后者低40%以上。
有效容積不同,由于兩者的蒸發強度不同,同能力的離心塔有效容積要比壓力塔有效容積大70%以上。
塔頂至屋頂的有效高度不同,離心塔由于需要吊裝離心噴霧機,塔頂至屋頂的有效高度在3m以上,而壓力塔一般不超過2m。
(3)相異點分析
霧化器、熱風分配胎兩處不同點,改造時只要更換就可解決。
對于塔直徑和有效高度不同,離心塔直徑比壓力塔大,改造后塔壁粘粉比同能力壓力塔要少50%左右,塔頂幾乎不粘粉;如果離心塔的有效高度低于壓力塔要求的有效高度下限,則需利用塔頂至屋頂的有效高度不同而把塔適當接高.
有效容積不同,對改造十分有益,改造后可提高生產能力。
3.2改造后的效益
離心塔改造為壓力塔后,除解決前述4項不足外,還可以收到以下效益:
(1) 干物質利用率
由于塔頂幾乎不粘粉,塔壁粘粉減少50%,粘壁粉很容易清掃掉,焦粉問題解決,鮮奶的干物質利用率必然會相應提高。
(2) 提高產品的等級率
由于解決了焦粉問題, 由此消除了與產品雜質度、溶解度指標相關的一個因素,促使產品等級率有所提高。
(3) 提高生產能力
由于離心塔的有效容積比同能力的壓力塔一般大70%以上,改造后蒸發強度均會提高,在只更換霧化器和熱風分配揣后,能力就可提高20%左右;若對其他附屬配套設備做適當的調整,其能力可提高50%-100%,實踐已得到證明。黑龍江省富裕乳品廠和宋站乳品廠的10t鮮奶/班離心塔改造后達到20t鮮奶/班;林甸縣巨浪牧場乳品廠的5t鮮奶/班離心塔,改造后蒸發量達到3l0kg/h,相當于處理鮮奶12.4t/班。
(4)改善操作環境
離心塔操作一般在溫度高的塔頂,改造成壓力塔后,操作完全可以在二層地面操作,二層地面的溫度比塔頂要低20-30℃,或史多。
從-上述可看出,離心塔改造竹兩種途徑,-是小改造,即要求改造后能力不增加或略有提高的前提下,只更換霧化器和熱風分配器,投資不會超過5萬元,停產時間在一周左右就可完成。若是大改造,要求能力提高50%或一倍,投資也不會超過15萬元;停產間約4周可以完成。
參考文獻
1、黃照柏等譯,噴霧干燥手冊.北京:中國建筑工業出版社,1983
2、陶云章譯,乳品制造工程。北京:輕工業出版社,1987
3、林慶文編著。乳品制造學。華香園山版社
原作者: 龐世俊 (源自:中國乳品工業)