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    干燥，是一個古老的加工技術。追溯歷史，石器時代的人類就有利用太陽光干燥、保存食品的記錄，但直到20世紀50年代，人類才研制開發出了能生產高質量食品的干燥加工技術與機械。實踐證明，適宜的干燥方法和技術不僅可減少食品加工、貯存和輸送的費用，而且可以延長食品的貨架期，減少食品的腐敗和保持其風味和色澤。
    已開發和應用的干燥技術和干燥烘干機械種類很多，適宜加工的物料范圍也很廣。但在食品工業中，由于其加工物料的理化指標的特殊性，在針對一種特定的食品物料和制定相應的加工工藝時，如何正確地選擇干燥工藝與干燥烘干機，使其能滿足食品加工工藝要求，保持其特有的物化指標，則是食品加工業加工中不可忽視的問題。
    本文結合國內外干燥烘干機的現狀，就干燥烘干機的干燥工藝、加熱方式、結構等問題對干燥烘干機進行了必要的分類，并對各種干燥烘干機的工作原理和特點作了簡述，以期能對食品加工專業的工作者在制定產品的加工工藝和選擇干燥烘干機時能有一個幫助，富通新能源生產銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質燃料成型烘干機機械設備。
1、干燥烘干機的分類
    干燥烘干機的分類通常有多種形式，每種干燥烘干機根據操作方式、結構原理、加熱方式、物料的運動形式、傳熱原理、干燥室的壓力等都有不同的分類方法。如根據操作方式，可分為間歇和連續兩種；按加熱方式，可分為對流、傳導與輻射等，其間又可分為直接加熱與間接加熱；而按結構原理，可分為箱式、隧道式、滾筒式、塔式、盤式等。如此多的分類形式，使得在實際的運用當中，尤其是非干燥專業的技術人員，怎樣選擇、應用干燥技術與干燥烘干機來為特定的加工工藝服務，就感到無從下手。如何將這些分類方法與本專業的加工工藝有機的結合起來，并能在實際工作起到一定的指導作用，使更多的領域能很好的運用干燥技術來為之服務，則是值得研究的問題。
    由于干燥烘干機的種類很多，而干燥技術的應用領域也相當廣泛，一種綜合分類使其能涵蓋所有的干燥烘干機和應用領域是不可能的，本文僅在食品工業應用領域，對當前較成熟的干燥烘干機進行大致的分類。
    首先根據操作方式，將干燥烘干機分成批式和連續式兩種干燥烘干機，再根據加熱方式、傳熱原理和干燥室的壓力等進行進一步不同分類，最后按結構分類。具體分類見下圖。
2、各種干燥烘干機的簡單工作原理及特點
2.1箱式、隧道式干燥烘干機：這種干燥烘干機的使用是非常簡單的，可以是連續和批式的。加工時，將要加工的物料以一定的厚度裝入物料盤中，物料可以是固體也可是液體，然后將盤分別裝入干燥箱中或將盤首先裝入一個小車中，在將此車送入干燥箱中。對批式干燥烘干機可以是常壓和真空兩種。
    對隧道式（連續式）干燥烘干機，小車是緩慢地在隧道中運動，通常隧道被分為兒個區，在隧道內熱空氣掠過物料，使物料加熱，廢氣通過一個或幾個風扇排除。連續式一般都是常壓干燥烘干機，該類干燥烘干機經常用于蔬菜、水果和蜜錢等物料的加工。
    特點：物料不混雜，對箱式干燥烘干機，物料干燥較均勻，維修費用低，產量低；但對隧道式干燥烘干機，當隧道較長時，需加裝空氣變換系統，否則易造成上下物料的干燥不均勻：適應性廣，對顆粒料和液體料均能加工：物料不易破損：但這類干燥烘干機物料裝卸不變，熱效率低，產品的復水性差。
2.2皮帶式干燥烘干機：這類干燥烘干機一般的工作方式都是連續、常壓。該機由若干個獨立的單元段組成，每個單元段包括循環風機、加熱裝置和單獨或公用的進排氣系統。一般帶式干燥烘干機有上吹風和下吹風的不同結構。皮帶通常用穿孔或不穿孔的不銹鋼薄板制成，由于物料隨輸送帶同步移動，干燥介質穿過干燥物料層時，物料中水分汽化的強度大體相同，故物料具有基本相同的干燥時間。這對于物料的色澤變化或濕含量均勻至關重要的干燥過程來說，帶式干燥烘干機是非常適合的。
    帶式干燥烘干機另一優點是可以將微波發生器安裝在輸送帶的上方，而作為單獨的加熱源，又可以將微波發生器作為對流干燥的輔助熱源。
    帶式干燥烘干機有一層和多層干燥型式。該機一般適用于玉米、谷物、水果等物料的干燥，由于微波加熱源的應用，該機還可用于小食品的干燥、烘焙、燒烤等加工。
    特點：物料的色澤變化和濕含量指標一致：物料的形狀不易受到損壞．更不會產生破碎現象；結構簡單，使用方便；由于是單元系統運行，干燥介質的質量、溫度、濕度和排氣的循環量等干燥因素，可根據工藝的需要，對各單元實施單元控制：但皮帶式干燥烘干機的占地面積大，運行時噪聲較大，加工后的產品復水性差，不適于粘性物料。
2.3滾筒式干燥烘干機：滾筒式干燥烘干機可制成連續和批式兩種型式。一般應用于耐高溫物料的干燥，濕物料從一端的上部喂入，經過圓筒的內部時，與通過筒內的熱風或加熱壁面進行有效的接觸而被干燥，干燥后的產品從另一端的下部輸出。通常，滾筒式干燥烘干機的體積相對較大，在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩慢轉動，在重力的作用下，物料從較高的一端向較低的一端移動。筒體內一是內壁裝有抄板（或類似的裝置），把物料不斷的杪起、灑下，使之和熱風進行有效的接觸，以達到增加干燥速率的目的。二是在簡體內的中心部分設有一氣體分配器，而簡體內無抄板。加熱的干燥介質是通過氣體分配器，將熱風通過多根垂直插入于物料中的小風管，使熱風吹入螺旋線移動的物料中，物料與熱風充分的接觸，達到干燥的目的。
    對于連續式來說，物料從一端進，（物料喂入的型式取決于喂入物料的成份），干燥后的物料從另一端出。
    對于批式干燥烘干機，物料從水平滾筒的頂部喂入后，關閉喂入口，通上熱源，滾筒開始旋轉，直到物料完全干時，停止轉動，卸下物料。批式干燥烘干機適用于負壓操作，可對易氧化和氧化褐變物料進行干燥。
    特點：生產能力人，可連續操作：結構簡單，操作方便：故障少，維修費用低；適應范圍廣，對于附著性顆粒物料也能干燥：易清掃，不易產生物料間的污染。但該機設備較大，一次性投資多：由于磨擦和碰撞的作用，加工后的產品破損較大。
2.4噴霧干燥烘干機：該機適用于可用泵輸送的液體或半液體狀物料。物料由泵送入霧化裝置，該裝置將物料在加熱的氣流（空氣、氨氣、過熱蒸汽）中噴成不連續的小滴。由于產生了高的表面面積，因而，蒸發和干燥的速率極快。產品溫度最高達到干燥介質的濕球溫度，而這僅在幾秒鐘之內，因此，可適應于熱敏物料的干燥。干燥產品根據需要可制成粉狀、顆粒狀、空心球或團粒狀。
    特點：物料干燥時間短，物料溫度不高；操作上靈活性大，可以滿足各種產品的質量指標；工藝流程簡單，易于實現機械化于自動化：對大氣的污染小，勞動環境好。但該機設備龐大：加熱介質低于150℃時，傳熱系數低：汽固料的分離要求高，一般需兩級除塵；熱效率不高。
2.5攪拌盤式干燥烘干機：該類干燥烘干機是一種高效節能的干燥設各。其主要結構是空心加熱盤和安裝其上的起攪拌和排料作用的耙臂及耙葉等部件，空心加熱盤是干燥器的主要部件，分大小兩種，在機器內部呈交錯排列，物料由機器上部的喂入口喂入后，依靠重力，物料在盤上作由內向外和由外向內的迂回運動，即物料由第一層的內園落下后，再從第二層的外緣落下，依次循環，直至排除機外。加熱盤的內部通以加熱蒸汽、熱水或導熱油來作為加熱介質。故加熱盤實際是一個壓力容器。為了提高加熱介質在空心盤中的擾流作用，強化傳熱效率，及增加空心盤的剛度，提高承載能力，在其加熱盤的內部都焊有折流板或短管。
    特點：熱效率高，能耗低、干燥時間短；可調控性好。產品干燥均勻，質量好；被干燥物料的破損少：對環境的無污染；無振動，低噪聲：設備直立安裝。占地面積小。
2.6薄膜轉鼓干燥烘干機：薄膜轉鼓干燥烘干機是一種內加熱傳導型轉動干燥設備。可應用于常壓和負壓作業。主要工作部件就是一個內部可加熱的轉鼓。在干燥過程中，熱量由鼓內壁傳到鼓外壁，濕物料在轉鼓外壁上首先獲得以導熱方式傳遞的熱量，隨之形成一個薄膜來達到脫除水分的目的，在轉動到一定的弧長后，物料薄膜被干燥到所要求的濕含量之后，由刮刀將薄膜從轉鼓上自動刮下，
    特點；操作彈性大、適應性廣；干燥的熱效率高、速率大；干燥時間短，可適應于熱敏物料的干燥。
2.7真空冷凍干燥烘干機：1813年美國人W.H.Wollaston發現水的飽和蒸汽壓和水的溫度有關，在真空的條件下，水容易汽化，水在汽化的同時將導致溫度的降低。真空冷凍干燥烘干機正是利用這一原理，首先將物料凍結到共晶點溫度以下，使物料中的水分變成固態的冰，然后在較高的真空條件下，使冰直接升華為水蒸汽，再利用真空系統中的水汽凝結器將水蒸汽冷凝，從而獲得干燥制品。對熱敏物料、生物物料及芳香類物料該機尤為適合。
    特點：物料不易氧化；產品干燥后的形狀基本上不發生變化，有較高的速溶性和復水性：干燥產品無表面硬化現象；脫水徹底，易于長期保存；對環境無污染。但真空冷凍干燥烘干機的一次性投資和運轉費用高，  冷凍干燥的時間長，產品成本較高。
2.8氣流、流化床、噴動床干燥烘干機：這三種干燥烘干機的基本工作原理都是使加熱介質（空氣、惰性氣體、燃氣或其它氣體）和被干燥的物料直接接觸，并使被干燥個物料懸浮于流體中，以求盡量增大兩相接觸面面積，達到強化傳質的目的。不同的是，氣流干燥中物料在介質中的滯留時間很短（氣流干燥也稱為瞬時干燥），噴動床次之，流化床相對時間最長。
    特點：干燥時間短、處理量大，適應熱敏物料的加工；結構簡單，占地面積小，制作方便：氣流和流化床干燥烘干機的適應性比噴動床廣。由于物料在干燥過程中有一定的碰撞和磨擦，物料表面易受損傷。
3、干燥烘干機的選擇
3.1加工n[藝對干燥烘干機的要求
    加工工藝對干燥烘干機的要求，主要是針對產品加工工藝的要求來選擇干燥烘干機，初步選擇的首要因素應該是：
    ①確定食品加工工藝對干燥工序的要求型式，即為批式加工還是連續式加工：
    ②產品在加工中所要求的生產率，以及今后發展對生產率的要求：
    ③物料在干燥工序前后的狀態，如液態懸浮液，糊狀物：膏狀物：擠壓成形的薄片物料；顆粒
    物料等。
    ④干燥烘干機的安裝，包括空間和可利用的高度，可利用的能量，現行法律環境因素限制。
3.2加工工藝對干燥工藝的要求
    在當今食品加工領域中，干燥已從狹義的“脫水”單元操作，轉變成整個加工工藝中的中間或最終加工單元，此時的物料脫水量和加熱溫度及加熱時間，應根據后續加工所要求獲得的理化指標而需得到相應的控制。因此在考慮整體加工工藝時，確定干燥工藝是至關重要的，這里需注意的問題是：
    ①物料的特性，包括從干燥烘干機中喂入和輸出，以及在干燥烘干機中的特性等：
    ②干燥特性，包括初始含水率和臨界含水率（如果存在的話），允許的最高物料溫度和期望的干燥時間；
    @干燥產品的特殊要求，包括衛生要求，理化成份的保持量，最終水分含量，物料形狀與尺寸和容積密度；
    ④物料在干燥- -序前后的品質情況，包括熱敏物料：易氧化物料；褐變物料（酶促褐變和非酶褐變）；色澤變化等。
    ⑤產品的損失。
3.3干燥烘干機及干燥烘干機型的選擇
3.3.1 干燥烘干機的選擇
根據加工工藝對干燥烘干機和干燥工藝的要求。為了縮小干燥烘干機選擇范圍，應就以下三個方面對干燥烘干機進行初選：
  ①原料和產品形狀及要求：
  人多數的干燥烘干機都可以烘干顆粒物料，但是只有少數干燥烘干機適合于烘干漿狀或薄片狀物料。因此當物料形狀一經確定，便可以排除一部分干燥烘干機。但是選型時還應考慮原料的多樣性或加工后的處理要求。一個粘性材料或難處理的物料可以與干粉返混或擠壓成塊再進行干燥，這種情況選型時也應考慮。
    大部分干燥烘干機所干燥的原材料和產品具有相似形狀（粒狀），當原料是液狀或漿狀時產品往往也是粒狀或粉狀。因此原料和產品形狀不同時，應特別注意，慎重選型。
    產品的特性和要求對選型也有很大的影響。例如，對液體物料，噴霧干燥的產品精細，粉狀，通常有較好的流動性．而轉鼓式干燥烘干機的產品密度高，片狀，流動性差，但有較高的可溶性。而對產品要求保存香味或某種微量成分，則只有選用真空冷凍干燥烘干機了。對高熱敏物料和芳香類物料，真空干燥直至真空冷凍干燥應是首先的方案。而對一般性熱敏物料，則有相對有較多的加工方法，對液體物料可采用噴霧干燥、薄膜轉鼓干燥和流化床及噴動床干燥。這里需注意的問題是，熱敏物料在加工過程中，溫度只是一個影響因素，但不是主要因素，主要因素是物料在干燥過程中的加熱時間、物料的含水率及物料的最終溫度。
    對固體與半固體物料可適宜的干燥烘干機種類很多，但要慎重的選擇。對裸露時間長而不易氧化的物料，可選擇滾筒干燥烘干機、隧道干燥烘干機和帶式干燥烘干機，對裸露時間要求短的物料，可選擇氣流、流化床或噴動床干燥烘干機。
    ②操作運行方式：
    按操作運行方式可將干燥烘干機分成批式或連續式。批式干燥烘干機以小型為主，工作時勞動強度較大，因為每烘一批都要裝料卸料。因此小生產率、長的滯留時間比較適宜。反之則應當選用連續流動式干燥烘干機，某些情況下可選用半連續式干燥烘干機．一般言之，生產率在1000kg/h以上時不選用批式干燥烘干機，生產率低于5 0kg/h時很少使用連續式干燥烘干機。
    ③加熱方式：對連續式干燥烘干機，當物料所含成份不一樣時，由于不同物料有不同的操作工藝條件，在干燥烘干機選擇時因注意防止氣味間的交叉污染。
    熱源選擇是一個很復雜的問題。目前物料干燥用的主要加熱方式是對流和接觸加熱，輻射和介電也有所采用，此外還有組合加熱方式。
    對流干燥烘干機一般采用高風量，傳熱速率較高，因而干燥速度快，但是排氣的熱損失較大，此外有害氣體和灰塵排放量較高。如果環境污染絕對禁止時則應采用接觸式干燥方法．如果對物料溫度有嚴格要求，最好采用真空式傳導干燥。相反，如果要求高溫快速則最好用對流干燥，也可以用燃燒爐的廢氣作為干燥介質。
    干燥烘干機的生產能力對選型有重要影響。大多數對流干燥烘干機均可以處理大量的固體物料，而且結構緊湊，占地面積小。相反，接觸式干燥烘干機的生產能力不可過大，水分蒸發率也不能過高，這是因為它受到結構限制，不能保證足夠大的傳熱面積。當然管束式滾筒干燥和水平攪拌式干燥烘干機是個例外，它們的傳熱面積還是比較大的。
    其它加熱方式有其特殊性，可用于特殊干燥方式。高溫或低溫輻射加熱經常結臺對流加熱進行干燥，這種方式可以強化內部傳遞過程，加速干燥過程，但是能耗偏大，成本較高。
    以上干燥烘干機的選擇，均是對單一千燥技術與機械的分析和選擇．對一些特殊的物料，物料在干燥過程中有時干燥速率或物料流動特性會發生較大的變化，在加工中，可根據不同的工藝情況，選擇兩種或兩種以上的干燥技術或兩種類型不同的干燥烘干機組合使用來保證產品質量。例如流化床與氣流干燥組合使用，或者在臨界水分以上采用一種干燥工藝而臨界水分以下（降水段）采用另一種干工藝，也可以在同一干燥烘干機內采用多級干燥，各級采用不同的風溫和風速以適應物料特性的變化。
    干燥烘干機的選擇除了以上的技術因素外，經濟因素在社會主義市場經濟運行機制下，也是一個不可忽視的重要因素。因此，在選擇干燥技術和干燥烘干機時，因以適用，滿足物料工藝技術要求為判別準則，切不可追求無味的高指標，造成投資浪費和加工成本的提高。