В пищевой промышленности используют следующие варианты сушки: с многократным промежуточным нагреванием воздуха; с частичной циркуляцией отработанного воздуха; с многократным промежуточным нагреванием воздуха и частичной циркуляцией его в отдельных зонах; с замкнутой циркуляцией высушивающего газа.Сушка с многократным промежуточным подогревом воздуха (рис. 22.11) широко применяется для сушки сухарей и макаронных изделий. При сушке этих изделий обычно принимают верхние и
Рис. 22.11. Сушилка с многократным промежуточным подогревом воздуха (а\ и изображение процесса на i—х-диаграмме (б): I — сушильная камера; 2 — калориферы
нижние пределы температур воздуха tB и iH, Воздух предварительно нагревается до ta и после этого взаимодействует с влажным материалом, охлаждаясь до температуры tH, затем воздух вновь нагревается в калорифере до температуры tB и вновь взаимодействует с влажным материалом, охлаждаясь до tн, и т. д. Конечные параметры воздуха в этом случае определяются точкой В.
Этот вариант сушки характеризуется тем, что требуемое количество теплоты подводится к высушиваемому материалу при пониженной температуре воздуха. Пунктирные линии на рис. 22.11 показывают, что для сушки без промежуточного подогрева воздуха потребовалось бы предварительное нагревание его до температуры t1 (точка С). Такую схему сушки применяют для сушки пищевых материалов, не выдерживающих высоких температур.
Сушка с частичной рециркуляцией отработанного воздуха показана на рис 22.12. Исходный воздух с параметрами, характеризуемыми точкой Л, смешивается с частью отработанного воздуха (линии АС и ВС), затем смесь нагревается в калорифере до температуры сушки tc и взаимодействует с высушиваемым материалом. Конечные параметры воздуха определяет точка В. По сравнению с сушкой при однократном проходе воздуха для этого варианта сушки характерны пониженная температура воздуха при сушке tc вместо tk, повышенное начальное влагосодержание xс вместо хн и большая линейная скорость газа в сушилке.
Эти параметры воздуха и его скорость в сушилке зависят от кратности смешения n=l/L. Расходы теплоты в данной сушилке и в сушилке без циркуляции воздуха будут одинаковые при тех же пределах изменения состояния воздуха.
Рис. 22,12. Сушилка с частичным возвратом воздуха (а) и изображение процесса на
i-x-диаграмме (б);I — калорифер; 2 — сушильная камера; 3— вентилятор; 4— заслонки.
Сушка с частичной рециркуляцией отработанного воздуха и промежуточным нагревом в калориферах представляет собой сочетание описанных выше вариантов. Для этого варианта сушки характерны пониженная температура воздуха, повышенное начальное влагосодержание и относительная влажность воздуха, большая линейная скорость газа в сушилке за счет увеличения количества циркулирующего воздуха в сушилке.
Рассмотренные варианты организации процессов сушки обеспечивают мягкие условия сушки и подвод необходимого количества теплоты, что чрезвычайно важно при сушке пищевых продуктов. Мягкие условия сушки достигаются за счет снижения начальной температуры сушки воздуха, увеличения его влагосодержания и повышения линейной скорости газового потока в сушилке. Последнее обстоятельство приводит к возрастанию коэффициента массоотдачи и увеличению скорости сушки в первом периоде.