食品冷凍干燥機在壓縮空氣除濕干燥方面,其流程與原理分析如下:
一、具體流程
預處理:
在真空冷凍干燥前,先對食品(如紅棗、蔬果、蛋奶食品等)進行預處理,包括清洗、分揀、去皮(去核)、切片、液體濃縮等。
將預處理后的食品均勻分裝在合適的托盤里,保證產品的蒸發面要盡量大而且要盡量薄。
預凍:
將準備好的食品置于低溫冰箱或液氮中,進行預凍,使產品冰凍結實。
除濕干燥:
預冷卻:壓縮空氣首先進入預冷卻器,進行氣-氣或氣-水的熱交換,除去一部分熱能。
冷熱空氣交換:預冷卻后的壓縮空氣進入冷熱空氣交換器,與已經從蒸發器出來被冷卻到壓力露點的冷空氣進行熱交換,使壓縮空氣的溫度進一步降低。
蒸發除濕:壓縮空氣進入蒸發器,與制冷劑進行熱交換,溫度降至0~8℃,空氣中的水分在此溫度下析出,并通過氣水分離器分離,之后經過自動排水器排出。
升溫輸出:干燥的低溫空氣再次進入冷熱空氣交換器進行熱交換,溫度升高后輸出。
二、原理分析
降溫結露原理:
冷凍干燥機的工作核心在于制冷系統,其原理類似于冰箱的運作機制。通過降低壓縮空氣的溫度,使空氣中的水蒸氣冷凝并析出,再利用分離器將液態水分離,以達到降低壓縮空氣壓力露點及絕對含濕量的目的。
熱交換原理:
在整個除濕干燥過程中,熱交換器起到了關鍵作用。通過預冷卻器、冷熱空氣交換器等設備,實現了壓縮空氣的初步冷卻、進一步冷卻以及升溫輸出等步驟,從而提高了設備的除濕效率和能源利用率。
制冷劑循環原理:
制冷劑在壓縮機中被壓縮,由低溫低壓氣態轉變為高溫高壓氣態,然后經冷凝器冷卻轉變為液態。液態制冷劑在毛細管中被減壓,變為低溫易蒸發的液態。在蒸發器中,制冷劑與壓縮空氣進行熱交換,溫度升高并被氣化。氣化后的制冷劑再流回壓縮機中進行循環壓縮。