烘干過程就是水分的轉移和熱量的傳遞,即溫濕傳遞,對這一過程的影響因素主要取決于烘干條件以及烘干物料的性質。本文主要介紹烘干設備參數對烘干的影響因素。
烘干設備參數 (干燥介質:空氣)
1. 溫度:對于用空氣作為干燥介質時,提高空氣溫度,干燥加快。由于溫度提高,傳熱介質和物料間的溫差越大,熱量向物料傳遞的速率越大,水分外逸速率因而加速。
對于一定濕度的空氣,隨著溫度的提高,空氣相對飽和濕度下降,這會使水分從物料表面擴散的驅動力更大。
另外,溫度高,水分擴散速率也加快,使內部干燥也加速;
注意:若以空氣作為加熱介質,溫度并非主要因素,因為物料內水分以水蒸汽狀態從它表面外逸時,將在其表面形成飽和水蒸汽層,若不及時排除掉,將阻礙物料內水分進一步外逸,從而降低了水分的蒸發速度,故溫度的影響也將因此而下降。
2. 空氣相對濕度:烘干時,空氣相對濕度越低,物料干燥速率也越快。物料的水分能下降的程度也是由空氣濕度所決定。物料的水分始終要和周圍空氣的濕度處于平衡狀態。
烘干時最有效的空氣溫度和相對濕度可以從各種物料的吸濕等溫線上尋找。
3.空氣流速:氣流速加快,物料干燥速率也加速。不僅因為熱空氣所能容納的水蒸氣量將高于冷空氣而吸收較多的水分;還能及時將聚集在物料表面附近的飽和濕空氣帶走,有利于物料內水分進一步蒸發;
同時還因和物料表面接觸的空氣量增加,而顯著加速食品中水分的蒸發。
4.物料的表面積:烘干物料架要整齊擺放,鋪料的厚度不能太厚,保留有足夠的通風通熱的縫隙。
5. 大氣壓力:氣壓下降,水的沸點也相應下降,所以氣壓愈低,沸點也愈低,溫度不變,氣壓降低則沸騰愈加速。
操作狀況因素
干燥(zao)條件
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干燥恒率階段
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干燥降(jiang)率階(jie)段
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空氣溫度上(shang)升
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干燥速率增加(jia)
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干燥速率增加
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空氣(qi)流速(su)上升
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干燥速率增(zeng)加
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無變化(hua)
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相(xiang)對濕度下降
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干燥速率增加
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無變化
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恒率干燥階段,為了加速蒸發,在保證物料表面的蒸發速率不超過物料內部的水分擴散速率的原則下,允許盡可能提高空氣溫度。
降率干燥階段,應設法降低物料表面水分蒸發速率,使它能和逐步降低了的物料內部水分擴散速率保持一致,以免物料表面過度受熱,導致引起不良后果。
烘干末期,空氣相對濕度應根據預期干含水率加以選用。