تتوفر معدات التجفيف بالفراغ في العديد من الأصناف، ولها نطاق واسع من التطبيقات، وتتطور بسرعة. تصف هذه المقالة فقط اتجاهات التطوير المحلية والدولية لعدة أنواع من معدات التجفيف بالفراغ، بهدف تسهيل تبادل المعلومات، وتحديد التحديات التي يجب معالجتها في تطوير معدات التجفيف بالفراغ، وتحسين مستوى معدات التجفيف بالفراغ في بلدي.
الكلمات الرئيسية: تجفيف الفراغ؛ معدات التجفيف؛ تجفيف بالتجميد
يتمتع التجفيف بالفراغ بالعديد من المزايا: انخفاض محتوى الأكسجين أثناء التجفيف تحت ضغط منخفض يمنع أكسدة وتدهور المواد المجففة، ويمكن أن يجفف المواد الخطرة القابلة للاشتعال والمتفجرة؛ يمكنه تبخير الرطوبة الموجودة في المادة عند درجات حرارة منخفضة، مما يجعل من السهل تجفيف المواد الحساسة للحرارة؛ يمكنه استعادة مكونات قيمة ومفيدة من المواد المجففة؛ ويمكن أن يمنع انبعاث المواد السامة والضارة من المواد المجففة، مما يجعلها طريقة تجفيف "خضراء" صديقة للبيئة. ولذلك، فإن تطبيق معدات التجفيف بالفراغ أصبح واسع الانتشار بشكل متزايد.
تتمثل العيوب الرئيسية للتجفيف الفراغي في الحاجة إلى نظام فراغ قادر على ضخ بخار الماء، مما يؤدي إلى ارتفاع تكاليف الاستثمار في المعدات والتشغيل؛ وانخفاض كفاءة إنتاج المعدات والإنتاج الصغير. لقد بذل العديد من العاملين في المجال العلمي والتكنولوجي جهودًا كبيرة للتغلب على هذه العيوب. في الوقت نفسه، نظرًا للمزايا العديدة للتجفيف بالفراغ، فإن بعض المنتجات ليس لديها خيار سوى استخدام معدات التجفيف بالفراغ. ولذلك، فإن تطوير معدات التجفيف بالفراغ له مستقبل واعد.
1. التطور غير المتكافئ لمعدات التجفيف الفراغي المستمر في الداخل والخارج
لزيادة إنتاج المعدات وضمان جودة المنتج، تم تطوير العديد من معدات التجفيف الفراغي المستمر في الخارج منذ أكثر من عقد من الزمان. ومع ذلك، في الصين، كانت التنمية بطيئة نسبيًا بسبب القيود المفروضة على التكنولوجيا والوعي العام.
1) معدات تجفيف الفراغ المستمر بالحزام
إن المجفف الفراغي المستمر ذو الحزام من النوع WL-VAO الذي تنتجه شركة Nissaka Manufacturing Co., Ltd. في اليابان مناسب لتجفيف المواد السائلة، والملاط، والمعاجين، والمواد عالية التركيز، والمواد عالية اللزوجة. يستخدم المجفف المستمر بالحزام الفراغي من النوع BV-100.5 الذي تنتجه شركة Okawahara Co., Ltd. في اليابان تسخين البخار والتوصيل، مع درجة حرارة قابلة للتعديل في كل قسم، وشد وسرعة حزام النقل قابلان للتعديل. قامت الشركة السويسرية Buch-Gade بتطوير سلسلة من مجففات التفريغ المستمر ذات الحزام المزودة بأجهزة تنظيف أوتوماتيكية. منذ عام 1995، شاركوا في تصميم، تصنيع، تركيب، وخدمة مجففات التفريغ المستمر بالحزام، وتقنيتهم ناضجة نسبيًا. معدات التجفيف بالفراغ بالحزام المستمر المنتجة محليًا ليست شائعة. في عام 2004، نجحت أكاديمية مقاطعة قوانغدونغ للعلوم الزراعية في تطوير جهاز تجريبي صغير الحجم لتجفيف مسحوق الموز، وكانت النتائج ممتازة.
2) معدات التجفيف الفراغي المستمر للحبوب: قدرة تجفيف الحبوب كبيرة، مما يتطلب معدات التجفيف المستمر. في السابق، طورت العديد من البلدان معدات تجفيف الحبوب، ولكن التجفيف الفراغي للحبوب كان يستخدم في الغالب لتجفيف البذور بسبب تكلفته العالية. وهذا في الواقع فكرة خاطئة. وفقًا لـ He Xiang، أحد كبار المهندسين في معهد Zhengzhou لأبحاث وتصميم علوم الحبوب، فإن معدات التجفيف الفراغي المستمر للذرة لديها قدرة إنتاجية تبلغ 60 طنًا في اليوم، مع استثمار ثابت أعلى قليلاً من التجفيف بالهواء الساخن، ولكن تكاليف التشغيل قابلة للمقارنة. بالنظر إلى جودة المنتج المجفف، ومعدل الكسر، ومعدل التكسير أثناء عملية التجفيف، فإن التكلفة الإجمالية للتجفيف الفراغي عند درجات حرارة منخفضة ليست أعلى من التجفيف بالهواء الساخن.
3) معدات التجفيف بالتجميد الفراغي المستمر: المواد الخام الغذائية وفيرة، وإنتاج المنتجات المجففة بالتجميد كبير؛ ولذلك، ظهرت معدات التجفيف المستمر للأطعمة في وقت مبكر نسبيًا. في عام 1985، أنتجت الشركة الدنماركية ATLAS معدات التجفيف المستمر بالتجميد CONRAD-800 لإنتاج القهوة المجففة بالتجميد، بقدرة يومية تبلغ 13 طنًا. ويبين الشكل 2 رسمًا تخطيطيًا لهذه المعدات، ويبين الشكل 3 آلة التجفيف بالتجميد المستمر المصنعة في ألمانيا.
تم تطوير أول معدات التجفيف بالتجميد الفراغي المستمر المنتجة محليًا بنجاح في عام 2000 من قبل معهد أبحاث تكنولوجيا التبريد Shenyang. تعتمد وحدة التفريغ هيكلًا مستطيلًا، مع ألواح عزل بين قادوس التغذية وغرفة التجفيف. تم تجهيز كل من قادوس التغذية وغرفة التجفيف بأنظمة وزن أوتوماتيكية لتحديد معدل التجفيف، وإخراج المياه، والدرجة النهائية لجفاف الطعام المجمد. مصائد مياه خارجية تعمل بالتناوب لتحقيق احتجاز مستمر للمياه وإذابة الجليد.
هناك فرق كبير في حجم المبيعات بين معدات التجفيف بالتجميد المستمر المحلية والأجنبية. من عام 1985 إلى عام 1990، باعت شركة ATLAS الدنماركية 18 آلة للتجفيف بالتجميد المستمر، بما في ذلك واحدة تم شراؤها في تايوان. ومع ذلك، لم تقم أي مقاطعة أو مدينة في البر الرئيسي للصين باستيراد هذه المعدات بعد، ولم يتم بيع سوى آلة واحدة منتجة محليًا.