图 1:半连续盘式干燥机。

实用行动托盘干燥机旨在填补许多太阳能(和辅助太阳能)干燥器设计(在关于太阳能干燥的(实用行动技术简介)中描述)和大型工业设备之间的设备市场空白。

用于食品干燥的工业技术范围包括:隧道干燥机、喷雾干燥机、滚筒冷冻干燥机和盘式干燥机。就成本和产量而言,盘式干燥机最适合中小型企业。

托盘干燥一词通常是指带有某种形式的空气加热器和风扇的小型工业系统,使空气流过正在干燥的产品,尽管在托盘上或太阳能干燥机中进行日晒也可以称为托盘干燥。

虽然小型盘式干燥机可从欧洲和美国购买,并在试点工厂和大学中使用,但其成本使发展中国家的生产商无法负担且不经济。

实际行动(以前称为 ITDG)认识到需要小型、可控、动力驱动的盘式干燥机,这些干燥机可以由发展中国家的工程师主要使用当地可用的材料来建造,这些材料能够生产高质量的产品。这导致了一系列可以以较低的价格制造的盘式干燥机,并且现在在拉丁美洲采用该技术最多的许多国家都有基于这些设计的盘式干燥机。

在考虑在当地建造此类干燥机时,要记住的关键点是了解所涉及的基本原理并使其适应当地条件,例如当地胶合板的尺寸、普通钢材尺寸、社会条件和燃料可用性。

盘式干燥机原理

干燥机由放置在柜子中的托盘制成,该柜子连接到由燃气、柴油或稻壳等生物质加热的空气源。空气温度通常由恒温器控制,通常设置在 50 至 70OC 之间。空气进入托盘下方的腔室底部,然后上升,穿过正在干燥的食物托盘,并从腔室顶部的开口排出。在实际行动系统中,托盘的设计旨在迫使空气遵循更长的之字形路径,从而增加空气/食物的接触时间,从而提高其效率。该系统还可以降低背压,这意味着可以使用更便宜、更小的风扇。典型系统中的气流如图 2 所示。

图 2:Practical Action 烘干机中的基本气流模式

托盘干燥柜有三种基本类型:间歇式、半连续式和错流式干燥机。实际行动已与前两个系统配合使用。

实际行动能够提供建造四台干燥机的信息。在某些情况下,可以提供完整的图纸和手册以及案例研究书和短片。

间歇式托盘干燥机

批量柜的构造最简单、最便宜。该柜子是一个简单的大木箱,配有内部滑轨以支撑正在加工的食物托盘。将托盘装入腔室,关闭门,将热空气吹过托盘堆,直到整个产品干燥。当热空气进入底部托盘下方时,该托盘将首先干燥。最后干燥的托盘是位于腔室顶部的托盘。该系统的优点和缺点是:

图 3:典型的双室间歇式干燥机
  • 简单、低成本的腔室
  • 劳动力成本低——只需装载然后卸载
  • 下层托盘有过度干燥的倾向
  • 在干燥的后期阶段,当大多数托盘都干燥时,就毛皮消耗而言,效率低。

实用的间歇式托盘干燥机

这是该系列中最小的干燥机,旨在允许进行试验、生产样品以向买家展示以及计算基本产品成本。由于容量较低,茶箱干燥机不适合商业生产,但允许以非常低的成本开发产品。

建造:木框架上的胶合板墙
方面:0.5立方米
容量:6 个托盘
热源:2kw电风扇加热器与外部恒温器连接,使风扇连续运转_容量:约。 1公斤/天

半连续盘式干燥机

半连续柜是由 Practical Action 开发的,旨在克服间歇系统的一些缺点。在半连续柜中,提升机构允许提升除底部托盘之外的所有托盘。因此,一旦产品干燥,就可以移除最下面的托盘。然后,该机构允许所有托盘下降(现在托盘 2 位于堆栈的底部)。这会在堆垛顶部留下一个空间来装载新鲜材料的托盘。有两种类型的提升机构可供选择,这两种提升机构都会激活四个可移动的指状件,将第二个托盘向上提升。一种设计是通过向下拉动的手柄来操作。另一种设计是在斯里兰卡开发的,被发现更适合女性使用,其中的提升机构是汽车螺旋千斤顶,在卷起时会提升四个手指。该系统的优点/缺点是:

图 4:半连续托盘干燥机上的托盘提升机构。
  • 避免过度干燥
  • 产品质量更高
  • 燃油效率显着提高
  • 每日吞吐量可能更高
  • 然而,内阁的建造成本更高
  • 由于定期装卸托盘,人工成本较高
  • 为了最大限度地提高产量,建议 24 小时工作

典型的半连续干燥机如图 3 所示,其中显示了提升机构以及准备移除的最低托盘上方的间隙。

举起手指的细节

  1. 外部升降机构
  2. 主提升杆枢轴支撑
  3. 垂直升降杆
  4. 举起手指
  5. 带角铁边缘支架的托盘
  6. 干燥柜内壁
  7. 提升手指枢轴支撑

小型实用型半连续盘式干燥机

建造:木框架上的胶合板墙
方面:柜体1.08×0.98×0.83m
整体高度:1.9m
容量:13盘,每盘有效面积0.53m2
热源:直接燃气加热器/鼓风机(最大输出 25kw 和 470m3 空气/小时
燃油消耗:50°C 时每小时 0.5 磅
吞吐量:每 24 小时周期 120 公斤草药
劳动:3名轮班工人
图 5:提升手指的细节

大型实用半连续盘式干燥机

建造:角铁框架上的胶合板墙
方面:机柜1.4×1.2×0.9m
整体高度:2.2m
容量:15个标准托盘,每个0.8m2
热源:煤油/柴油间接加热器鼓风机。最大热输出60kw。出风量2800m3
燃油消耗:50°C 时 0.8 加仑/小时
吞吐量:360公斤/24小时药草
劳动:3名工人24小时工作

如何使用 Dry IT 半连续托盘干燥机手册
如何制作 Dry IT 半连续托盘干燥机手册
半连续托盘干燥机工程图纸
半连续托盘干燥机视频

阿纳吉烘干机

这种由 Practical Action South Asia(以前称为 ITSri进去)开发的半连续式烘干机使用生物质(稻壳)作为热源,不需要电力。托盘的提升是通过机柜下方的机械千斤顶进行的。使用热交换器可以避免产品污染。由于烘干机依赖于空气的自然对流(而不是风扇),因此其容量低于动力烘干机。然而,其资本和运营成本非常低。

建造:角铁框架上的木墙
方面:4 英尺 x 2 英尺 8 英寸 x 7 英尺
吞吐量:70-80公斤腰果/天
托盘数量:6
燃料:锯末或稻壳
燃油消耗:30公斤/天

有关更多详细信息,请参阅 Anagi 托盘干燥机技术简介。

横流室

尽管实际行动尚未开发该系统,但在这篇简短的简介中值得一提。在该室中,空气通过一系列百叶窗直接吹过托盘,然后在加热器上重新循环。在干燥的早期阶段,当大量的水被去除时,大部分空气被排出到出口并被新鲜空气取代。随着干燥的进行,排出的空气比例减少。干燥周期结束时,不会排出空气。该系统克服了与批量和半连续柜相关的问题:

  • 劳动力成本低,因为它的工作原理类似于间歇式干燥机
  • 所有托盘以相同的速度干燥
  • 燃油效率最大化。

横流系统在技术上更加复杂,需要自动湿度传感器来控制干燥周期中排出的空气的百分比。

技术细节

经济考虑

加工食品时,其价值会增加,但每公斤加工的附加值必须涵盖所有涉及的成本,例如劳动力、燃料、租金和折旧成本。一般来说,谷类和块根作物等低价值食品的附加值非常小。因此,只有在非常大的工厂中干燥这些商品才经济。然而,某些水果、香草、坚果、香料和蔬菜(例如蘑菇或芦笋)可以增加相当大的价值。这些是中小型干燥企业最常加工的食品。

干燥数据

迄今为止,大多数经验都是干燥香草和水果。在 55°C 的半连续干燥机中,药草的典型干燥时间是在取出第一个托盘之前 4 小时,此后每 15 分钟即可取出一盘干燥药草。每个拆下的托盘都更换为装有 5 公斤新鲜香草的托盘。然而,如果是切片水果,则需要 8 至 10 小时才能干燥第一个托盘。此后,每 30-45 分钟即可取出并装载托盘。目前正在调查更广泛产品的干燥数据和生产成本,Practical Action 可以通过其开发组织网络获取更多信息。

对开发干燥食品产品非常感兴趣的组织和企业可能有兴趣了解已经设计出可以在当地建造的测试干燥机。这使得可以快速且廉价地制备给定食品的干燥速率曲线。这些信息对于参与设备设计和新产品开发的人员来说非常宝贵。该装置由一个脚箱组成,通过家用吹风机加热(与茶箱烘干机的方式相同)。正在检查的托盘食品的电子天平读数暂停为 0.1 克。然后简单地绘制产品重量与干燥时间的关系图。图纸可从实际行动中获取。

参考文献和进一步阅读

食品干燥实用操作技术简介
小型干燥技术实用操作技术简介
Anagi 托盘干燥机,实用操作技术简介
太阳能干燥实用操作技术简介
如何使用 Dry IT 半连续托盘干燥机手册
如何使 Dry IT 半连续干燥机连续盘式干燥机手动
半连续盘式干燥机 工程图纸
连续盘式干燥机视频
干燥食品以获取利润:小型企业指南Barrie Axtell,ITDG Publishing,2002
为微型和小型农村企业发展生产太阳能干果和蔬菜天然资源研究所,1996

有用的联系方式

我们的国家办事处将能够帮助您与所在地区的盘式干燥机用户取得联系,地址如下:

南亚实际行动
5 Lionel Edirisinghe Mawatha
Kirulapone
Colombo 5
斯里兰卡
电话:+94 11 2829412
传真:+94 11 2856188
电子邮件:srilanka@practicalaction.org.lk

实际行动拉丁美洲
Practical Solutions
Post Office Box 18-0620
Lima 18
Perú
电话:+511 44​​6 7324
传真:+511 44​​7 6621
电子邮件:info@solucionespracticas.org.pe
网站: http: //www.solucionespracticas.org。英国

INNOTECH Ingenieursgesellschaft mbH
Weilmer Weg 27
D-71155 Altdorf
德国
电话:++ 49 (0)7031 / 74 47 41
传真:++ 49 (0)7031 / 74 47 42
电子邮件:Info@Innotech-ing.de
网站:http ://www.innotech-ing.de:80/Innotech/english/Cabinetdryer.html

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部分实际行动技术简介
关键词食品加工
作者史蒂文·梅迪纳
执照CC-BY-SA-3.0
组织机构实际行动
移植自https://practicalaction.org/原文
语言英语(en)
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已创建2009 年3 月 21 日作者:史蒂文·梅迪纳
修改的2024 年2 月 28 日作者:Felipe Schenone
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