Молочная промышленность

Система пневмотранспорта и охлаждения

Система пневмотранспорта служит для перемещения порошка. Транспортирующей средой служит воздух, количество которого определяется свойствами продукта. Продукты с высоким содержание жира требуют большего расхода воздуха (5 объемов порошка), чем обезжиренное молоко (4 объема порошка). Однако не рекомендуется транспортировать порошок, содержащий более 30 % жира, так как это может привести к засорению каналов и циклона.

Для транспортировки можно использовать воздух любой температуры, и температура порошка, естественно, становится такой же, как у воздуха. Если применить горячий воздух, произойдет сушка продукта. Этот эффект, однако, слабо выражен, так как время контакта мало (скорость воздуха 20 м/с), а вода прочно связана с белками.

Система пневмотранспорта обычно применяется в одноступенчатых распылительных сушилках традиционной конструкции. Забираемый из окружающей среды воздух выполняет двойную функцию – транспортирует и охлаждает порошок. Для полного использования преимуществ охлаждения рекомендуется установить затвор между выходной камерой и каналом, который предотвратит попадание в транспортную систему теплого влажного воздуха. Обычно для этого применяется роторный затвор. Следует также избегать пульсаций потока порошка в результате падения отложений со стенок. Это можно сделать, используя пневмоконвейер с перфорированной пластиной, через которую подается холодный воздух. Одновременно это обеспечит охлаждение. (см. рисунок 1).

Рисунок 1 - Пневмоконвейер для пред предварительного охлаждения порошка
Рисунок 1 — Пневмоконвейер для пред предварительного охлаждения порошка

Канал пневмотранспорта проходит через выход основных циклонов и собирает выгружаемый оттуда порошок. Поток воздуха с частицами порошка поступает в циклон, где частицы отделяются от воздуха. В основании этого циклона порошок просеивается, после чего он готов к упаковке в мешки. (см. рисунок 2).

Рисунок 2 - Пневмотранспортная система
Рисунок 2 — Пневмотранспортная система

Если в силу климатических условий атмосферный воздух не обеспечивает охлаждения (из-за его высокой температуры или влажности), транспортирующий воздух можно охлаждать ледяной водой, имеющей температуру 1-2 °С. Температура, до которой требуется охлаждать воздух, зависит от продукта и внешних условий, но обычно близка к 8°С. Из воздуха будет конденсироваться влага, поэтому необходимо предусмотреть секцию отвода конденсата. Обычно для этой цели воздух пропускают через лабиринт. Воздух, выходящий из этого устройства, не содержит капель, но его относительная влажность равна 100%. Во избежание дальнейшей конденсации и образования капель, которые впитываются порошком и увеличивают его влажность, воздух нагревается до 15-20 °С, так что относительная влажность снижается.

Для расчета потребного количества ледяной воды используется IX диаграмма, учитывающая энтальпию воздуха при любых условиях.

Воздух можно также охлаждать в теплообменниках непосредственного охлаждения (испарением хладагента).

Пневмотранспортная система дешева и способна перемещать много порошка, но она полностью предотвращает агломерацию, что приводит к получению порошка высокой насыпной плотности. Для порошков, содержащих агломераты (быстрорастворимое сухое молоко), пневмотранспортная система не применима.

Двухступенчатая сушка и охлаждение в псевдоожиженном слое

Для повышения экономичности сушки этот процесс делится на две ступени. Первая протекает в камере распылительной сушки, где жидкость превращается в частицы порошка и испаряется большая часть воды. Испарение влаги из частиц идет тем труднее и требует тем большего времени, чем ближе остаточная влажность к 0 %.

Вторая ступень сушки выполняется в псевдоожиженном слое, см. рисунок 3. Сушка в псевдоожиженном слое идет очень успешно, поскольку время пребывания в слое достаточно велико, чтобы влага из центра частицы достигла поверхности, где происходит испарение.

Рисунок 1 - Vibro-Fluidizer
Рисунок 3 — Vibro-Fluidizer

Воздух подается в ожижаемый слой порошка через специальную перфорированную платину, BUBBLE PLATE, см. рисунок 4.

Рисунок 2 - Перфорированная пластина BUBBLE PLATE
Рисунок 4 — Перфорированная пластина BUBBLE PLATE

Пластина BUBBLE PLATE обладает следующими особенностями:

  • Воздух направляется вниз, к поверхности пластины.
  • Пластина имеет редкие но большие отверстия.
  • Уникальный способ изготовления предотвращает образование трещин.
  • Пластина очень хорошо освобождается от порошка.

Слой может быть виброкипящим,  или газовым псевдоожиженным.

Одновременно такие аппараты позволяют очень эффективно и бережно охлаждать содержащие жир или агломерированные продукты.