Конвективный способ сушки пищевых продуктов

Сушке этим способом подвергают кусковые и зерновые материалы. В качестве сушильного агента применяются нагретый воздух, топочные газы или перегретый пар. Сушильный агент передает материалу теплоту, под действием которой из материала удаляется влага в виде пара, поступающая в окружающую среду. Таким образом, сушильный агент при конвективной сушке является теплоносителем и влагопоглотителем.

Конвективный способ сушки отличается простотой и возможностью регулирования температуры материала. Недостатком его является противоположное направление градиентов влагосодержания и температуры.

Этот способ сушки является самым распространенным, на нем основана работа подавляющего большинства сушильных установок.

Сушка перегретым паром является эффективной и перспективна для применения в пищевой промышленности.

Преимуществами перегретого пара по сравнению с другими теплоносителями являются повышение тепловой экономичности и интенсификация процесса, отсутствие контакта с кислородом, исключающее окислительные явления при сушке.

Недостатками способа сушки перегретым паром являются сложность оборудования, необходимость повышенной герметизации системы и др.

Для сушки материалов в неподвижном слое применение ленточных конвейерных сушилок более эффективно, чем туннельных.

Туннельные сушильные установки используются для сушки плодов, особенно слив. Они просты по устройству, надежны в работе. Применение смеси топочных газов с воздухом в этих аппаратах хотя и экономично по затратам теплоты, но не исключает возможности появления канцерогенных веществ.

Основной недостаток туннельных сушильных установок — параллельное движение воздуха и материала, что значительно уменьшает контакт и теплообмен между сушильным агентом и материалом.

Сушке этим способом подвергают продукты растительного происхождения в дисперсном и диспергированном состоянии.

В сушильных установках, работающих по принципу движения нагретого воздуха сквозь слой материала, теплообмен увеличивается приблизительно вдвое по сравнению с установками, в которых движение сушильного агента происходит параллельно материалу.

Взвешенный слой подразделяется на кипящий, осуществляемый в каналах постоянного сечения, и фонтанирующий — в каналах переменного сечения с постепенным расширением по ходу движения сушильного агента.

При прохождении воздуха сквозь слой частиц материала происходит падение напора из-за сопротивления трения о поверхность многочисленных каналов, образованных частицами, и местных сопротивлений от беспрерывных сужений и расширений в этих каналах.

Вначале при малых скоростях слой частиц материала остается неподвижным, и увеличение скорости воздуха приводит к увеличению гидравлического сопротивления слоя по степенному закону.

При дальнейшем увеличении скорости воздуха происходит разрыхление слоя, увеличение его объема, и при достижении критической скорости воздуха частицы материала переходят в кипящее состояние.

Нижним пределом кипящего слоя является неподвижный слой материала, верхним пределом (явление пневмотранспорта) — скорость витания, при которой происходит совместное восходящее движение материала и воздуха. Критическая скорость воздуха должна быть меньше скорости витания, выше которой материал уносится с воздухом.