Энергетическая оценка овощных сушилок и режимов сушки Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

92

Аграрный вестник Урала

№ 10 (64), 2009 г.

Технологии

ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ОВОЩНЫХ СУШИЛОК И РЕЖИМОВ СУШКИ

О.А. МЕЛЯКОВА,

кандидат технических наук, Тюменская ГСХА

Ключевые слова: сушка, режимы сушки, способы сушки, влагообмен, материал, теплота, затраты энергии.

Сушка - теплофизический процесс, направленный на удаление влаги из продукта. Однако процесс сушки материалов является одновременно и технологическим процессом, при котором необходимо не только удалить излишнюю влагу, но и сохранить питательные вещества и витамины, ароматические и вкусовые качества продукта.

Основную роль в создании научной базы технологии сушки сыграли работы П.А. Ребиндера, А.В. Лыкова, С.М. Липатова, Ю.Л. Кавказова, А.С. Гинзбурга, Т.К. Филоненко, П.Д. Лебедева и др. В их трудах [1, 2, 3, 5, 6, 7] приведены теоретические положения сушки влажных материалов применительно к различным режимам и способам сушки, позволяющие разработать эффективные методы интенсификации процесса.

В настоящее время при переработ-

Способы сушки и конструкции сушилок Расход энергии на 1 кг испарения влаги, кДж/кг

Удельная теплота парообразования 2452

Прессование 105

Центрифугирование 2,3

Электроосмотическое обезвоживание 207

Сушка СВЧ 14200

Сублимационная сушка 2100-2300

Вакуумная сушка 17,9

Терморадиационная сушка 4000-б800

Сушилки АВМ 30б0

Камерные сушилки 5900-10450

Шахтные сушилки 5000-б300

Барабанные сушилки 3700-5000

Туннельные сушилки 5000-8300

Ленточные сушилки 5000-бб70

Сушилка в кипящем слое 4б00-б300

Контактные вальцовые сушилки 3340-3980

Литература

1. Гинзбург А. С. Основы теории и техники сушки пищевых продуктов. М. : Пищевая промышленность, 1973. 529 с.

2. Лебедев П. Д. Сушка инфракрасными лучами. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1955. 232 с.

3. Лебедев П. Д. Расчет и проектирование сушильных установок. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1962. 320 с.

4. Лебедев П. Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. М. : Энергия, 1972. 320 с.

5. Лыков А. В. Тепло- и массообмен в процессах сушки. М. : Госэнергоиздат, 1956. 433 с.

6. Лыков А. В. Теория сушки. М. : Госэнергоиздат, 1968. 471 с.

7. Лыков А. В. Тепломассообмен : справочник. М. : Энергия, 1956. 560 с.

625003, г. Тюмень, ул. Республики, 7; тел. З (3452) 46-16-43

ке овощей и фруктов применяются естественная и искусственная тепловая сушка. Естественная сушка - более простой и распространенный способ обезвоживания.

При этом способе обезвоживания используется тепловая энергия солнца, естественное движение воздуха, а капитальные затраты на строительство сушильных площадок сравнительно невысоки.

Недостатками естественной сушки по сравнению с искусственной являются большая продолжительность, зависимость ее от времени года и состояния наружного воздуха, необходимость больших площадей для размещения материала. При естественной сушке материал можно высушить только до влажности, близкой к равновесной. Высушенная продукция имеет низкое качество, низкое энергосодержание, сильное загрязнение [4]. Несмотря

Таблица

Затраты теплоты на удаление 1 кг воды в зависимости от способа сушки и конструкции сушилок

на кажущуюся простоту и дешевизну естественная сушка в производственных масштабах оказывается достаточно дорогой.

Учитывая природно-климатические условия нашего региона, этот способ сушки широкого распространения не получил.

Существует большое разнообразие способов искусственной сушки пищевых материалов. Это обусловлено их теплофизическими, термодинамическими, массообменными и структурномеханическими характеристиками и затратами теплоты на испарение влаги. Затраты теплоты на цельное испарение 1 кг влаги в зависимости от способа сушки и конструкции сушилок приведены в таблице.

По энергетическому признаку можно выделить два основных принципа обезвоживания:

■ удаление из материала влаги без изменения агрегатного состояния в виде жидкости;

■ удаление влаги с изменением агрегатного состояния, то есть при фазовом превращении жидкости (льда) в пар.

Первый принцип положен в основу механических способов обезвоживания (фильтрация, сепарирование и т.п.) и контактного обмена при соприкосновении влажного материала с веществами, имеющими более низкий потенциал переноса - сорбентами (контактно-сорбционное обезвоживание).

Второй принцип обезвоживания -тепловая сушка. Теплота сообщается материалу извне известными способами.

С энергетической точки зрения механические способы обезвоживания и контактный влагообмен экономически более целесообразны, чем тепловая сушка.

Выводы

Из анализа затрат теплоты на удаление 1 кг воды в зависимости от способа сушки и конструкции сушилок в связи с развитием энергосберегающих технологий большой интерес представляет использование комбинированных сушилок, в которых сочетаются преимущества различных методов сушки.

Drying, drying modes, methods of drying, moisture exchange, material, warmth, energy expenses.