真空冷冻冻干机
一、冷冻干燥特点
冷冻干燥法是将物料中的液体速冻成固体冰,在冰不溶化的前提下使水份从固态直接汽化,不断移走汽体,从而达到干燥物料的目的。
冷冻干燥是一种优良的干燥方法,干燥物在密封条件下,无需添加剂在常温下可以长期保存。冷冻干燥物品结构多孔酥脆,使用时复水快,复水后物品的色、香、味、形及活性基本不变,尤其适用于食品、保健品、药品行业。
二、冻干机历史及现状
冻干理论诞生于19世纪初,20世纪三、四十年代出现了原型机,五、六十年代进入了冻干机研究 的活跃期,七、八十年代在生物制药业得到用武之地,并开始运用到食品行业。食品冻干机的开发研究曾列为我国的九五重点推广项目,使得我国的冻干机开发研究进入了新的时期。由于冻干机的原理决定了其工作处于几种临界状态,设备的工作必须在制冷、真空、加热等几个 系统正常的情况下进行,且不同的物料其工作状态也不同,因此造成设备的结构复杂、操作繁琐、能耗较大。制药行业的产品附加值很高,所以冻干机得到了广泛的运用,可食品行业产品附加值很低,冻干机巨大的能耗、高额的维护费、操作员工的技术水平成为制约要素,使得冻干食品成本,影响了冻干食品的市场销量。目前综观我国各冻干食品生产厂家,其现状令人担忧,厂长经理们的难言之隐向谁述说?
三、佳腾干燥冻干机特点
1、利用真空冷冻干燥原理制造,结构紧凑合理,维护便利、费用低廉,全自动控制、操作简便。
2、功能周全,无需配套设施(蒸汽锅炉、冷却塔等),通上三相电便可独立工作。
3、设计,能耗极低。使低价格物料的冻干有利可图。
四、系列品种(点击看规格型号)
1、1平米以下冻干机(实验机),可装10公斤物料。
2、3---10平米冻干机(小、中型机),可装30---100公斤物料。
3、50平米以上冻干机(大型机),可装500公斤以上物料。
五、5平米机能耗举例
测试:新鲜菠菜75公斤,杀青后得50公斤菠菜,环境温度15度,装机时料温20度,总能耗为59度电,得冻干菠菜为7.5公斤。
计算:需要新鲜菠菜75公斤、每公斤2元人民币,电价每度1元人民币,电价59元,则原料、能耗总成本75*2+1*59=209元,每公斤冻干菠菜的原料、能耗成本为27.87元人民币(209元/7.5公斤),冻干菠菜现市场价每公斤160元。
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型号 | LSDGJ -0.5A | LSDGJ -1A | LSDGJ -5A | LSDGJ -10A | LSDGJ -20A |
控制方式 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 |
工作方式 | 速冻、冻干 | 速冻、冻干 | 速冻、冻干 | 速冻、冻干 | 速冻、冻干 |
箱体材料 | 304不锈钢 | 304不锈钢 | 304不锈钢 | 304不锈钢 | 304不锈钢 |
干燥面积 | 0.5平米 | 1平米 | 5平米 | 10平米 | 20平米 |
装料量 | 5公斤 | 10公斤 | 50公斤 | 100公斤 | 200公斤 |
料盘尺寸mm | 300/400/25 | 300/500/25 | 600/800/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 |
料盘数 | 5 | 7 | 12 | 17 | 34 |
料盘形式 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 |
搁板数 | 6块 | 8块 | 13块 | 18块 | 36块 |
搁板温度 | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ | -35∽ 120℃ |
搁板介质 | 低温硅油 | 低温硅油 | 低温硅油 | 低温硅油 | 低温硅油 |
捕水量12小时 | ≧ 5公斤 | ≧ 10公斤 | ≧ 50公斤 | ≧ 100公斤 | ≧ 200公斤 |
真空泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 | 旋片泵 |
工作真空度 | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa |
极限真空 | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa |
化霜方式 | 热水喷淋 | 热水喷淋 | 热水喷淋 | 热水喷淋 | 热水喷淋 |
压缩机 | 进口全封闭 | 进口全封闭 | 谷轮半封闭 | 谷轮半封闭 | 谷轮半封闭 |
冷水蒸气 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 | 不需要 |
能源 | 单或三相电 | 单或三相电 | 三相电 | 三相电 | 三相电 |
工作环境温度 | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ |
额定功率 | 5千瓦 | 6千瓦 | 16千瓦 | 28千瓦 | 45千瓦 |
机组尺寸 长/宽/搞 室内机(mm) 室外机 | 一体机 1300/700/1700 | 一体机 1300/700/1700 | 分体机 2000/1250/1800 1250/1250/1700 | 分体机 2400/1300/2200 1500/1500/1800 | 分体机 2400/2000/2200 1500/1500/2000 |
一般工作周期 | 12小时 速冻+冻干 | 12小时 速冻+冻干 | 12小时 速冻+冻干 | 12小时 速冻+冻干 | 12小时 速冻+冻干 |
能耗举例 杀青菠菜 水 | 1.39度电/每公斤水 ≦3度电/每公斤水 | 1.39度电/每公斤水 ≦3度电/每公斤水 | 1.39度电/每公斤水 ≦3度电/每公斤水 |
30平米以上冻干机规格性能(不带速冻功能;料盘悬挂吊车输送)
型号 | LSDGJ-30w | LSDGJ-50w | LSDGJ-100w | LSDGJ-200w |
控制方式 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 | 微电脑自动、冻干曲线自整定,彩色液晶显示、记录 |
工作方式 | 冻干 | 冻干 | 冻干 | 冻干 |
箱体材料 | 304不锈钢 | 304不锈钢 | 304不锈钢 | 304不锈钢 |
干燥面积 | 30平米 | 50平米 | 100平米 | 200平米 |
装料量 | 300公斤 | 500公斤 | 1000公斤 | 2000公斤 |
料盘尺寸mm | 600/1000/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 | 600/1000/25 |
料盘数 | 50 | 84 | 168 | 334 |
料盘形式 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 | 不锈钢盘或不锈钢网盘 |
搁板温度 | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ | 0∽ 120℃ |
搁板介质 | 硅油 | 硅油 | 硅油 | 硅油 |
捕水量12小时 | ≧ 300公斤 | ≧ 500公斤 | ≧ 1000公斤 | ≧ 2000公斤 |
真空泵 | 组合泵 | 组合泵 | 组合泵 | 组合泵 |
工作真空度 | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa | ≦130pa |
极限真空 | <10pa | <10pa | <10pa | <10pa |
化霜方式 | 热水喷淋 | 热水喷淋 | 热水喷淋 | 热水喷淋 |
压缩机 | Copeland | Copeland | Copeland | Copeland |
工作环境温度 | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ | ≦ 40℃ |
额定功率 | 20千瓦(热泵加热或蒸汽加热时)。 60千瓦(电加热时)。 | 30千瓦(热泵加热或蒸汽加热时)。 90千瓦(电加热时)。 | 60千瓦(热泵加热或蒸汽加热时)。 180千瓦(电加热时)。 | 120千瓦(热泵加热或蒸汽加热时)。 360千瓦(电加热时)。 |
机组尺寸 长/宽/高 真空工作室(mm) 组合泵组 | 分体机 2000/2500/3000 1800/1500/2500 1套 | 分体机 4000/2500/3000 1800/1500/2500 2套 | 分体机 8000/2500/3000 1800/1500/2500 3套 | 分体机 16000/2500/3000 1800/1500/2500 6套 |
一般工作周期 | 10小时 | 10小时 | 10小时 | 10小时 |
冻干食品的品质及应用
冻干工艺
由于厂家制造冻干机水平食品真空冻干机是非标准设备,在我国尚处于发展初期,这一点是我们的现状。国内众多的食品冻干机(不管是进口还是国产)其品质参差不齐,冻干品产量质量及能耗各说己见,有些甚至把落后的工艺手段吹嘘成水平,其科学态度及不严肃。冻干机涉及真空、制冷、热工、微机等技术领域,它是把速冻、制冷、真空、热工、自控等工艺过程有机结合的一个整体,采用的工艺过程不同、其各工艺过程结合的不同,都关系到冻干机的性能。但不管怎样,只要冻干品质量好、产量高、设备能耗低(水电汽)、自动化程度高(操作简便:从物料放入按钮开机,速冻真空升华干燥一气呵成,提示冻干完成后关机出料)、设备可靠性高、维护成本低且方便,用户认可,就可以认为是好设备。
冻干过程:速冻(时间快慢对冻干品质量有影响,1至3小时完成)---抽真空至一定的工作点(时间5至40分钟)---升华干燥(按工艺曲线加热、保持真空度,此阶段最复杂,时间最长)---冻干结束(判断冻干结束点)出料
一、速冻
原料经过挑选、漂洗、整形、放盘等前道工艺后,便可以进入冻干阶段。冻干的步必须对冻干物料进行速冻,把放了物料的料盘置于冻干机中进行速冻(有的冻干机不带速冻功能,要另配速冻机)。速冻工艺有以下几种:
1、浸泡法:将物料浸泡于液氮、液态氟里昂、低温盐水等介质中进行快速冻结。此法冻结速度。
2、风冷法:对物料吹低温冷风,使物料在规定的时间内冻结到一定的温度。
3、直冷法:将制冷剂或冷媒置于蒸发排管中,吸收物料的热量达到制冷目的。
4、真空制冷法:利用抽真空使物料中水份蒸发带走热量,冷却物料达到制冷目的。
不管采取何种方式,都应该保证物料在基本不变形的前提下在规定时间内冻结到一定的温度。
二、真空保持
为保证物料中的冰不溶化而直接汽化(升华),并不断移走汽体,保证升华正常进行,必须使箱内真空度低于某一温度下冰的饱和蒸汽压(610pa以下)。真空度的保持可以用以下几种装置实现:
1、多级蒸汽喷射泵。
2、罗茨泵+水环泵。
3、冷阱+罗茨泵+水环泵。
4、冷阱+罗茨泵+滑片泵。
5、冷阱+滑片泵。
采用冷阱是为了捕捉水汽,降低真空泵的负荷,设计合理的冷阱基本不会导致真空泵失效,能耗也低,不过对制冷系统、冷阱的设计要求较严。
三、加热方式
随着冰不断升华汽体的移走,也带走物料的热量,使物料温度(冰温)持续走低,从而引汽冰的饱和蒸汽压降低,升华速度放慢。为保持一定的升华速率,就必须不断给物料补充热量。热量补充太少会降低升华速率,热量补充太快会引起冰的溶化,导致物料塌陷冻干失败。加热方式有以下几种:
1、微波加热法。
2、接触加热法。
3、辐射加热法。
4、接触、辐射混合加热法。
2、3、4三种方法都利用加热搁板进行,其加热介质有蒸汽、油、424介质,而油、424介质既可当加热介质又可以做制冷媒体(速冻时)。
四、自控系统
由于冻干过程较复杂,且工作状态范围较窄,稍有不慎便会造成冻干品质量下降,因此要求采用自控系统。冻干机自控系统设计要求操作简便,从物料放入按钮开机,速冻真空升华干燥一气呵成,提示冻干完成后关机出料。有关的温度、压力控制点要精心选择、合理控制,速冻、真空保持、加热的关联应控制恰当,针对不同的物料设置工艺曲线。
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