食品冷冻干燥机在压缩空气除湿干燥方面,其流程与原理分析如下:
一、具体流程
预处理:
在真空冷冻干燥前,先对食品(如红枣、蔬果、蛋奶食品等)进行预处理,包括清洗、分拣、去皮(去核)、切片、液体浓缩等。
将预处理后的食品均匀分装在合适的托盘里,保证产品的蒸发面要尽量大而且要尽量薄。
预冻:
将准备好的食品置于低温冰箱或液氮中,进行预冻,使产品冰冻结实。
除湿干燥:
预冷却:压缩空气首先进入预冷却器,进行气-气或气-水的热交换,除去一部分热能。
冷热空气交换:预冷却后的压缩空气进入冷热空气交换器,与已经从蒸发器出来被冷却到压力露点的冷空气进行热交换,使压缩空气的温度进一步降低。
蒸发除湿:压缩空气进入蒸发器,与制冷剂进行热交换,温度降至0~8℃,空气中的水分在此温度下析出,并通过气水分离器分离,之后经过自动排水器排出。
升温输出:干燥的低温空气再次进入冷热空气交换器进行热交换,温度升高后输出。
二、原理分析
降温结露原理:
冷冻干燥机的工作核心在于制冷系统,其原理类似于冰箱的运作机制。通过降低压缩空气的温度,使空气中的水蒸气冷凝并析出,再利用分离器将液态水分离,以达到降低压缩空气压力露点及绝对含湿量的目的。
热交换原理:
在整个除湿干燥过程中,热交换器起到了关键作用。通过预冷却器、冷热空气交换器等设备,实现了压缩空气的初步冷却、进一步冷却以及升温输出等步骤,从而提高了设备的除湿效率和能源利用率。
制冷剂循环原理:
制冷剂在压缩机中被压缩,由低温低压气态转变为高温高压气态,然后经冷凝器冷却转变为液态。液态制冷剂在毛细管中被减压,变为低温易蒸发的液态。在蒸发器中,制冷剂与压缩空气进行热交换,温度升高并被气化。气化后的制冷剂再流回压缩机中进行循环压缩。