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離心噴霧干燥在乳品生產(chǎn)中的應(yīng)用與改造


離心噴霧干燥技術(shù)于50年代末在國(guó)內(nèi)乳品行業(yè)開始應(yīng)用,已有40多年的歷史。目前全國(guó)乳品行業(yè)大約有制砂機(jī)設(shè)備5%的廠家采用此技術(shù)。它對(duì)推動(dòng)我國(guó)乳品工業(yè)的迅速發(fā)展起到積極的作用。

1 離心噴霧裝車輸送機(jī)干燥的誕生

在我國(guó)乳品行業(yè)首先應(yīng)用的噴霧干燥技術(shù)是"壓力"和"兩流體"技術(shù)破碎機(jī),當(dāng)時(shí)由于受技術(shù)水平和生產(chǎn)規(guī)模等諸因素的限制,僅是臥式、一級(jí)、多噴頭的形式,其蒸發(fā)能力多數(shù)在2自動(dòng)給料機(jī)50kg/h分離機(jī)械以下。60年代中期,安達(dá)乳品廠安裝了一臺(tái)蒸發(fā)量350煤礦輸送機(jī)kg/h臥式壓力噴霧干燥設(shè)備,噴頭為7只;1967年援助阿爾巴尼亞,提供的噴霧干清洗機(jī)燥設(shè)備是仿制北京南郊乳品廠1965年由日本引進(jìn)的蒸發(fā)量3螺旋式洗砂機(jī)50kg/h雙噴頭、臥式、壓力噴霧干燥可逆錘式破碎機(jī)器,要求蒸發(fā)量150k鄂式碎石機(jī)g/h,成套砂石生產(chǎn)線也采用雙噴頭;60年代末上海乳晶三廠首次安裝了立式壓力噴霧干燥器,其蒸發(fā)量為25頁巖粉碎機(jī)0kg/h,噴頭仍沒少于3個(gè)。當(dāng)時(shí)這種多噴頭熱的出現(xiàn),主要是一種錯(cuò)圓錐破石機(jī)誤的理論占了上風(fēng)。許多人認(rèn)為噴嘴的孔徑不能大于某一數(shù)值,否則,物料就不能霧化。這在當(dāng)時(shí)設(shè)備能力小的情況下,必然造成都采用多噴頭、小孔徑噴嘴生產(chǎn),最小的噴嘴孔徑僅0.5皮帶輸送帶mm,這給生產(chǎn)操作、管理造成許多問題,更主要是使奶粉的顆粒細(xì)小,沖皮帶輸送調(diào)性很差,色澤、組織狀態(tài)也不為用戶歡迎。

為解決這一矛盾,許多廠家、科研單位、大專院校從多方面尋找生產(chǎn)沖調(diào)性好的速溶奶粉",相繼出現(xiàn)"兩段干燥法"、"添加乳糖再結(jié)晶法"等的試生產(chǎn),但終因成本高、不適應(yīng)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)無法推廣。與此同時(shí),出現(xiàn)離心噴霧干燥技術(shù),并得到一定的發(fā)展,其主要原因是當(dāng)時(shí)土法搞出的離心噴霧機(jī)轉(zhuǎn)速低,僅5000r/mim)左右,由于線速度低,噴出的奶粉顆粒大,沖調(diào)性優(yōu)于壓力噴霧的產(chǎn)品,在市場(chǎng)上相對(duì)受用戶歡迎。直到70年代末離心噴霧干燥生產(chǎn)的奶粉在市場(chǎng)占主導(dǎo)地位。當(dāng)時(shí)有代表性的幾家奶粉廠是松花江乳品廠、查哈陽乳品廠、北京西郊乳品廠、肇爾乳品廠等。

2 離心噴霧干燥的衰退

1980年黑龍江省乳品機(jī)械總廠設(shè)計(jì)了蒸發(fā)量250kg/h單噴頭立式壓力噴霧十燥器,1982年在泰來縣乳品廠投入正常運(yùn)行,此后,新建、擴(kuò)建的乳品廠采用離心干燥技術(shù)逐漸減少,一些已使用離心噴霧技術(shù)的老廠,擴(kuò)建也開始用壓力噴霧技術(shù),廠家不考慮兩種技術(shù)同時(shí)使用管理上的不便,如富??h乳晶廠、肇東乳品廠、北京西郊乳品廠、呼蘭乳品廠、宋站乳品廠等。一些離心噴霧技術(shù)已使用多年的老廠,新安裝了壓力噴霧干燥設(shè)備后,把原離心噴霧干燥設(shè)備停用或干脆拆除,如肇東乳品廠,北京西郊乳品廠;80年代末以來,出現(xiàn)了"離心"改"壓力"的現(xiàn)象,經(jīng)筆者改造成功的有富裕乳品廠、松花湖乳品廠、宋站乳品廠和巨浪牧場(chǎng)乳品廠。這些現(xiàn)象的出現(xiàn),表明人們已逐漸認(rèn)識(shí)了"離心噴霧"
和"壓力噴霧",離心噴霧干燥技術(shù)在我國(guó)乳品行業(yè)的市場(chǎng)已動(dòng)搖,壓力噴霧十燥技術(shù)已占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì),可以說"離心噴霧"在我國(guó)乳品行業(yè)已開始衰退。兩種方法優(yōu)缺點(diǎn)的爭(zhēng)論已很少聽到,再也聽不到"離心法"奶粉比"壓力法"質(zhì)量好的肯定性說法。

這種變化的產(chǎn)生,分析原因有多方面因素。主要有以下幾點(diǎn):

(1)理論上的誤解

丹麥K·馬斯托思著《噴霧干燥手冊(cè)》上明確指出離心噴霧干燥法適合于生產(chǎn)顆粒細(xì)小的產(chǎn)品。有些人把由于我們?cè)觳怀龈咿D(zhuǎn)速離心噴霧機(jī),而使霧化不好的情況下生產(chǎn)的顆粒較大的奶粉誤認(rèn)為是離心噴霧的優(yōu)點(diǎn)。


(2)離心噴霧干燥設(shè)備設(shè)設(shè)計(jì)不 規(guī)范

從50-80年代,我國(guó)乳品行業(yè)使用的離心噴霧干燥設(shè)備,幾乎都出于"土專家"之手,沒有規(guī)范設(shè)計(jì)。為了少投資,快上馬,離心噴霧機(jī)多數(shù)是"土造",熱風(fēng)分配器五花八門,進(jìn)風(fēng)不均,無法調(diào)整,都存在有"焦粉"問題,幾于沒有一臺(tái)達(dá)到設(shè)計(jì)能力,造成和前工序不配套。

(3)奶粉生產(chǎn)的原料性質(zhì)的特點(diǎn)

奶粉的主要原料為鮮奶,其添加物如糖、乳消粉、豆?jié){等物質(zhì)都可溶,和鮮奶混合后不會(huì)形成沉淀,經(jīng)濃縮后粘度也不高,這種物料也很適合于壓力噴霧干燥,并非只能用離心噴霧十燥。


(4)單噴頭立式壓力噴霧設(shè)備的出現(xiàn)

80年代初單噴頭立式壓力噴霧干燥設(shè)備出現(xiàn)后,很快得到推廣應(yīng)用。由于噴嘴孔徑大,其粉的顆粒達(dá)到甚至超過離心噴霧法奶粉的顆粒,兩者產(chǎn)品的沖調(diào)性相差無幾,離心噴霧法奶粉沖調(diào)性好的優(yōu)勢(shì)不再獨(dú)有,壓力噴霧干燥法奶粉沖調(diào)性差的說法得到正名.

(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(diǎn)不足:

I.蒸發(fā)強(qiáng)度低。離心噴霧,物料霧化后在塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡和熱風(fēng)在塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的差異,造成物料與熱風(fēng)熱質(zhì)交換時(shí)間短于立式壓力噴霧干燥,結(jié)果使單位有效空間的蒸發(fā)能力小于立式壓力噴霧干燥,也使蒸發(fā)強(qiáng)度降低,據(jù)實(shí)測(cè)其蒸發(fā)強(qiáng)度一般≤3kg/h.M3,包括近幾年引進(jìn)的離心噴霧干燥設(shè)備。立式壓力噴霧干燥設(shè)備的蒸發(fā)強(qiáng)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(fā)強(qiáng)度低,使設(shè)備的體積增大,從而帶來一系列的問題:

a.制造設(shè)備的材料消耗多,設(shè)備的造價(jià)提高,同能力離心噴霧干燥設(shè)備比立式壓力噴霧干燥設(shè)備造價(jià)高20%左右。

b.由于設(shè)備相對(duì)大,給制造、運(yùn)輸、安裝均增加了困難。

c.安裝設(shè)備的空間大,安裝設(shè)備的廠房亦需要增大,這就增加了廠土建的投資。

d.設(shè)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(jī)吊裝裝置。

Ⅱ.塔內(nèi)壁掛粉多。離心噴霧干燥由于霧化的物料運(yùn)動(dòng)軌跡呈拋物線,再加上進(jìn)入塔的熱風(fēng)具有一定旋轉(zhuǎn)力,塔內(nèi)畢(包括塔頂)粘粉多,尤其是生產(chǎn)加糖奶粉、嬰兒配方奶粉等產(chǎn)品時(shí)更為嚴(yán)重。黑龍江乳品廠引進(jìn)丹麥"尼羅"離心噴霧干燥設(shè)備,塔內(nèi)徑7.4m,連續(xù)生產(chǎn)嬰兒配方乳粉II號(hào)一個(gè)月,粘壁粉厚度達(dá)80mm以上,該廠每月徹底清掃一次,清掃下來的這部分粉已經(jīng)不能能作為等級(jí)產(chǎn)品。

Ⅲ.產(chǎn)品有被機(jī)油污染的可能。霧化物料的離心噴霧機(jī),從結(jié)構(gòu)要求必須安裝在塔頂中央的熱風(fēng)分配裝置中。由于環(huán)境溫度高、離心機(jī)高速旋轉(zhuǎn),需要潤(rùn)滑油潤(rùn)滑和冷卻,其下端由密封件密封,在運(yùn)行中密封件一旦損壞,機(jī)油就會(huì)漏入塔內(nèi)的產(chǎn)品中,污染產(chǎn)品,而且在運(yùn)行中很難發(fā)現(xiàn)漏油。


Ⅳ.奶粉貯存期短,脂肪易被氧化。離心噴霧干燥法生產(chǎn)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(nèi)的空氣氧化,使貯藏期縮短。

3 離心噴霧干燥設(shè)備的改造

從我國(guó)奶粉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來看,在我國(guó)乳品行業(yè)生產(chǎn)奶粉最佳的干燥設(shè)備,應(yīng)該說是立式壓力噴霧干燥設(shè)備。實(shí)踐已得到證明,如果離心噴霧干燥設(shè)備使用單位的領(lǐng)導(dǎo)也認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn),那就好辦了。因?yàn)椋?quot;離心",改"壓力"是可行的,也很容易,并且還具有實(shí)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(yùn)行,這是因?yàn)橛邢率鲈颍?BR>
(1)、相同點(diǎn)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(jīng)霧化、與熱空氣在瞬間完成熱量交換和質(zhì)量交換,干燥的物料經(jīng)分離裝置與空氣分離而獲得產(chǎn)品。

兩者皆屬于并流干燥,即霧化的物料與熱風(fēng)在塔內(nèi)均是自上而下同向運(yùn)動(dòng)中完成干燥過程。附屬設(shè)備大部分相同,可通用。如空氣過濾器、空氣加熱器、進(jìn)風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、濾粉裝置及濃奶缸等都相同,可通用。

這些相同部分,如原設(shè)計(jì)、選型正確合理,改造均可不需要做任何改動(dòng),保持原狀可通用。

(2)相異點(diǎn)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(zhuǎn)的離心機(jī)霧化物料,后者則是借高壓泵壓力,經(jīng)噴嘴霧化物料。

熱風(fēng)分配器不同,由于兩者霧化器不同,熱風(fēng)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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造、安裝、調(diào)整進(jìn)風(fēng)的均勻度比前者容易簡(jiǎn)便。

塔直徑和有效高度不同,由于兩者霧距在塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)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(fā)強(qiáng)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?shù)挠行Ц叨炔煌x心塔由于需要吊裝離心噴霧機(jī),塔頂至屋頂?shù)挠行Ц叨仍?st1:chmetcnv TCSC="0" NumberType="1" Negative="False" HasSpace="False" SourceValue="3" UnitName="m" w:st="on">3m以上,而壓力塔一般不超過2m

(3)相異點(diǎn)分析

霧化器、熱風(fēng)分配胎兩處不同點(diǎn),改造時(shí)只要更換就可解決。

對(duì)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?shù)挠行Ц叨炔煌阉m當(dāng)接高.


有效容積不同,對(duì)改造十分有益,改造后可提高生產(chǎn)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(xiàng)不足外,還可以收到以下效益:

(1) 干物質(zhì)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(zhì)利用率必然會(huì)相應(yīng)提高。

(2) 提高產(chǎn)品的等級(jí)率

由于解決了焦粉問題, 由此消除了與產(chǎn)品雜質(zhì)度、溶解度指標(biāo)相關(guān)的一個(gè)因素,促使產(chǎn)品等級(jí)率有所提高。

(3) 提高生產(chǎn)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(fā)強(qiáng)度均會(huì)提高,在只更換霧化器和熱風(fēng)分配揣后,能力就可提高20%左右;若對(duì)其他附屬配套設(shè)備做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,其能力可提高50%-100%,實(shí)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(dá)到20t鮮奶/班;林甸縣巨浪牧場(chǎng)乳品廠的5t鮮奶/班離心塔,改造后蒸發(fā)量達(dá)到3l0kg/h,相當(dāng)于處理鮮奶12.4t/班。

(4)改善操作環(huán)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(fēng)分配器,投資不會(huì)超過5萬元,停產(chǎn)時(shí)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(huì)超過15萬元;停產(chǎn)間約4周可以完成。

參考文獻(xiàn)

1、黃照柏等譯,噴霧干燥手冊(cè).北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1983

2、陶云章譯,乳品制造工程。北京:輕工業(yè)出版社,1987

3、林慶文編著。乳品制造學(xué)。華香園山版社

 

原作者: 龐世俊

(源自:中國(guó)乳品工業(yè))

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河卵石制砂機(jī)
河卵石制砂機(jī)一種生產(chǎn)建筑用砂、石料的專用設(shè)備。砂質(zhì)粒度均勻、抗壓強(qiáng)度高
移動(dòng)皮帶機(jī)
DY系列可移動(dòng)式帶式輸送機(jī)又叫DY移動(dòng)帶式輸送機(jī)、DY移動(dòng)皮帶機(jī)、DY移動(dòng)式皮帶機(jī)是一種工效高,使用,機(jī)動(dòng)性好的連續(xù)輸送裝卸設(shè)備。主要用于裝卸地點(diǎn)經(jīng)常變更動(dòng)的場(chǎng)所,用來短途運(yùn)輸及裝卸散料或單件重量100公斤以下的成件物品。
管式螺旋輸送機(jī)
管式螺旋輸送機(jī)是利用螺旋旋轉(zhuǎn)而推移物料的連續(xù)輸送設(shè)備,適用輸送面粉、谷類、水泥、化肥、灰渣、沙子、石子、煤粉、小塊煤等物料。
管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)
管鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)是輸送粉狀、小顆粒狀及小塊狀等散狀物料的連續(xù)輸送設(shè)備,在密閉管道內(nèi),以鏈片為傳動(dòng)構(gòu)件帶動(dòng)物料沿管道運(yùn)動(dòng)。
小型皮帶輸送機(jī)
小型皮帶輸送機(jī)根據(jù)市場(chǎng)需要開發(fā)的新型輸送機(jī),具有占地面積小、安裝方便、輸送量大等優(yōu)點(diǎn)。
細(xì)碎制砂機(jī)
細(xì)碎制砂機(jī)(pxj系列高效立軸沖擊式破碎機(jī))是結(jié)合反擊式破碎機(jī)、錘式破碎機(jī)的性能研制成果。
刮板輸送機(jī)鏈條
刮板輸送機(jī)鏈條是刮板輸送機(jī)的主要工作部件,輸送物料時(shí),運(yùn)動(dòng)中的鏈條和刮板作為一個(gè)整體,在封閉的殼體內(nèi)帶動(dòng)物料完成輸送,根據(jù)輸送物料的要求,選擇適合于不同刮板要求的鏈條
刮板式輸送機(jī)
刮板式輸送機(jī)系列產(chǎn)品廣泛適用于冶金、建材、電力、化工、水泥、港口、碼頭、煤炭、礦山、糧油、食品、飼料、等行業(yè)和部門。
復(fù)合式制砂機(jī)
復(fù)合式制砂機(jī)是塊煤、煤矸石、石灰石、鐵礦石、石膏等物料細(xì)粒破碎的理想設(shè)備,廣泛應(yīng)用于選礦、煤炭、建材、化工、耐火材料等工業(yè)中的二級(jí)或三級(jí)破碎。
粉體輸送機(jī)
管鏈?zhǔn)椒垠w輸送機(jī)是輸送粉狀、小顆粒狀及小塊狀等散狀物料的連續(xù)輸送設(shè)備,可以水平、傾斜和垂直組合輸送。廣泛應(yīng)用于化工,化纖,農(nóng)藥礦石,食品工業(yè),建筑材料等到行業(yè)。
粉料輸送機(jī)
螺旋粉料輸送機(jī)輸送能力大,運(yùn)距長(zhǎng),螺旋粉料輸送機(jī)還可在輸送過程中同時(shí)完成若干工藝操作,所以螺旋粉料輸送機(jī)應(yīng)用十分普遍。

最新產(chǎn)品

CZ系列倉(cāng)壁振動(dòng)器
倉(cāng)壁振動(dòng)器用于防止和排除各種料倉(cāng)由于物料的內(nèi)摩擦、潮解、帶電、成分偏析等原因引起的“堵塞”、“塔拱”現(xiàn)象;亦可用于清除各種倉(cāng)壁、管道粘結(jié)物料
防閉塞裝置(ZFB)
ZFB防閉塞裝置(倉(cāng)壁振動(dòng)器)廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材、火電、煤炭、食品、水泥、制藥、化肥、糧食、鑄造、陶瓷、磨料等行業(yè)中貯料倉(cāng)的防閉塞之用。
慣性振動(dòng)器(ZG)
ZG慣性振動(dòng)器廣泛用來作為各種振動(dòng)機(jī)械(如振動(dòng)給料機(jī)、振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)篩分機(jī)、振動(dòng)落砂機(jī)、振動(dòng)破碎機(jī)、振動(dòng)提升機(jī)、振動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)等)的激振源
振動(dòng)電機(jī)
振動(dòng)電機(jī)礦山、鑄造、冶金、煤炭、電力、糧食、港口、化工、建材、機(jī)械、陶瓷等工業(yè)部門的理想配套設(shè)備

最新資訊

隨機(jī)鏈接

槽式給料機(jī)

振動(dòng)送料器

石灰石破碎機(jī)

絞龍輸送機(jī)

精密篩分機(jī)

原煤分級(jí)篩

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