Вакуумное сушильное оборудование представлено во многих вариантах, имеет широкий спектр применения и быстро развивается. В этой статье описываются только внутренние и международные тенденции развития нескольких типов оборудования для вакуумной сушки с целью облегчить обмен информацией, выявить проблемы, которые необходимо решить при разработке оборудования для вакуумной сушки, а также повысить уровень оборудования для вакуумной сушки в моей стране.
Ключевые слова: Вакуумная сушка; Сушильное оборудование; Сублимационная сушка
Вакуумная сушка имеет множество преимуществ: низкое содержание кислорода при сушке под низким давлением предотвращает окисление и порчу высушенного материала, позволяет сушить горючие и взрывоопасные материалы; он может испарять влагу из материала при низких температурах, что облегчает сушку термочувствительных материалов; он может извлекать ценные и полезные компоненты из высушенного материала; и это может предотвратить выброс токсичных и вредных веществ из высушенного материала, что делает его экологически чистым «зеленым» методом сушки. Поэтому применение вакуумного сушильного оборудования становится все более распространенным.
Основными недостатками вакуумной сушки являются необходимость в вакуумной системе, способной откачивать водяной пар, что приводит к высоким инвестициям в оборудование и эксплуатационным затратам; низкая эффективность производства оборудования и малая производительность. Многие научные и технические работники приложили большие усилия для преодоления этих недостатков. В то же время из-за множества преимуществ вакуумной сушки у некоторых продуктов нет другого выбора, кроме как использовать оборудование для вакуумной сушки. Поэтому развитие вакуумного сушильного оборудования имеет многообещающее будущее.
1. Неравномерное развитие оборудования непрерывной вакуумной сушки в стране и за рубежом.
Для увеличения производительности оборудования и обеспечения качества продукции за рубежом более десяти лет назад было разработано различное оборудование непрерывной вакуумной сушки. Однако в Китае развитие было относительно медленным из-за ограничений в технологиях и осведомленности общественности.
1) Ленточное вакуумное сушильное оборудование непрерывного действия
Ленточная вакуумная сушилка непрерывного действия типа WL-VAO производства Nissaka Manufacturing Co., Ltd. в Японии подходит для сушки жидких материалов, суспензий, паст, материалов с высокой концентрацией и материалов с высокой вязкостью. Вакуумная ленточная сушилка непрерывного действия типа BV-100.5 производства Okawahara Co., Ltd. в Японии использует паровой и кондукционный нагрев с регулируемой температурой в каждой секции, а также регулируемым натяжением и скоростью конвейерной ленты. Швейцарская компания Buch-Gade разработала серию ленточных вакуумных сушилок непрерывного действия с автоматическими устройствами очистки. С 1995 года они занимаются проектированием, производством, установкой и обслуживанием ленточных вакуумных сушилок непрерывного действия, и их технология относительно зрела. Отечественное оборудование для вакуумной сушки с непрерывной лентой не распространено. В 2004 году Академия сельскохозяйственных наук провинции Гуандун успешно разработала небольшое экспериментальное устройство для сушки бананового порошка, которое дало отличные результаты.
2) Оборудование для непрерывной вакуумной сушки зерна. Производительность сушки зерна велика, что требует оборудования для непрерывной сушки. Раньше во многих странах было разработано зерносушильное оборудование, но для сушки семян преимущественно применяли вакуумную сушку зерна из-за ее высокой стоимости. На самом деле это заблуждение. По словам Хэ Сяна, старшего инженера Чжэнчжоуского научно-исследовательского и проектно-конструкторского института зерна, их оборудование для непрерывной вакуумной сушки кукурузы имеет производственную мощность 60 т/день, при этом фиксированные инвестиции немного выше, чем при сушке горячим воздухом, но эксплуатационные затраты сопоставимы. Учитывая качество высушенного продукта, степень ломкости и скорость растрескивания в процессе сушки, общая стоимость вакуумной сушки при низких температурах не выше, чем сушка горячим воздухом.
3) Оборудование непрерывной вакуумной сублимационной сушки: пищевое сырье имеется в изобилии, а объем производства лиофилизированных продуктов велик; поэтому оборудование для непрерывной сублимационной сушки продуктов питания появилось сравнительно рано. В 1985 году датская компания ATLAS выпустила сублиматорное оборудование непрерывного действия CONRAD-800 для производства сублимированного кофе производительностью 13 тонн в сутки. На рис. 2 представлена принципиальная схема этого оборудования, а на рис. 3 показана лиофилизационная машина непрерывного действия производства Германии.
Первое отечественное оборудование непрерывной вакуумной сублимационной сушки было успешно разработано в 2000 году Шэньянским научно-исследовательским институтом холодильных технологий. Вакуумная установка имеет прямоугольную конструкцию с изолирующими пластинами между загрузочным бункером и сушильной камерой. Как загрузочный бункер, так и сушильная камера оснащены автоматическими системами взвешивания для определения скорости сушки, выхода воды и конечной степени сухости замороженных продуктов. Два внешних водоотделителя работают поочередно, обеспечивая непрерывное улавливание воды и таяние льда.
Существует значительная разница в объеме продаж отечественного и зарубежного оборудования непрерывной сублимационной сушки. С 1985 по 1990 год датская компания ATLAS продала 18 машин непрерывной сублимационной сушки, в том числе одну, купленную на Тайване. Однако ни одна провинция или город материкового Китая еще не импортировала это оборудование, и только одна машина отечественного производства остается непроданной.