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《米粉烘干節(jié)能實施方案.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、米粉烘干節(jié)能改造方案一、概述金健米業(yè)公司現(xiàn)有一條出口米粉生產(chǎn)線，其生產(chǎn)工藝流程如下：原料米經(jīng)過磨漿、糊化、預(yù)干燥、切條、中溫干燥、低溫干燥等階段，最后得到含水量為10%的米粉。米粉烘干線現(xiàn)采用廣東某公司的一臺往復(fù)鏈帶式隧道窯烘干機，預(yù)干燥段采用5臺空氣加熱器，5臺風(fēng)機，該段的排濕氣參數(shù)為，溫度80℃，空氣相對溫度40%；中溫干燥段采用6臺空氣加熱器，6臺風(fēng)機，該段排濕氣參數(shù)為，溫度70℃，空氣相對溫度40%；現(xiàn)在每天（24小時）的產(chǎn)量約為9噸耗蒸汽量為50噸。因米粉烘干耗汽量大（生產(chǎn)一噸產(chǎn)品需蒸汽5.5噸，每噸蒸汽
2、為270元），使得米粉的生產(chǎn)成本相對較高。為降低每噸產(chǎn)品的能耗成品，我們采用蜂窩板式空氣加熱器來回收高溫段排出去的濕熱空氣的熱能，并利用回收的熱能來加熱空氣，使空氣溫度達50℃左右；再將這后50℃左右的空氣送入中溫段，進一步加熱至80℃后，經(jīng)過待烘干的米粉，吸收米粉中的水分排出；排出的濕空氣經(jīng)過熱泵的蒸發(fā)器，回收其中部分水蒸汽的潛熱，通過熱泵的冷凝器將空氣加熱至60℃，送入低溫干燥段，將米粉進一步烘干至合格。通過這種方式，使每噸米粉的能耗從現(xiàn)在的1480元降低至860元。二、米粉干燥過程原理（一）、米粉中的水分經(jīng)過
3、糊化的米粉含水率一般在65％左右，米粉與水分的結(jié)合形式，米粉在干燥過程中的變化，以及影響干燥速率的因素是分析和改進米粉干燥的理論依據(jù)。當(dāng)米粉與一定溫度及濕度的靜止空氣相接觸，勢必釋放出或吸收水分，使米粉含水率達到某一平衡數(shù)值。只要空氣的狀態(tài)（溫度與濕度）不變，米粉中所達到的含水率就不再因接觸時間增加而發(fā)生變化，此值就是米粉在該空氣狀態(tài)下的平衡水分。而到達平衡水分的濕米粉失去的水分為自由水分。也就是說，米粉水分是平衡水分和自由水分組成，在一定的空氣狀態(tài)下，干燥的極限就是使米粉達到平衡水分。米粉內(nèi)含有的水分可以分為物理
4、水與化學(xué)水，干燥過程只涉及物理水，物理水又分為結(jié)合水與非結(jié)合水。非結(jié)合水存在于米粉的大毛細管內(nèi)，與米粉結(jié)合松弛。米粉中非結(jié)合水的蒸發(fā)就像自由液面（水池）上水的蒸發(fā)一樣，米粉表面水蒸汽的分壓力，等于其表面溫度下的飽和水蒸汽分壓力。米粉中非結(jié)合水排出時。物料的顆粒彼此靠攏，因此發(fā)生體積收縮，故非結(jié)合水又稱為收縮水。結(jié)合水是存在于米粉微毛細管（直徑小于o.1μm）內(nèi)及膠體顆粒表面的水，與米粉結(jié)合比較牢固（屬物理化學(xué)作用），因此當(dāng)結(jié)合水排出時，米粉表面水蒸汽的分壓將小于米粉表面溫度下的飽和水蒸汽分壓力。在干燥過程中當(dāng)米粉表
5、面水蒸汽分壓力等于周圍干燥介質(zhì)（熱空氣）的水蒸汽分壓力時，干燥過程即停止，水分不能繼續(xù)排出，此時米粉中所含的水分即為平衡水。平衡水是結(jié)合水的一部分，它的多少取決于干燥介質(zhì)的溫度和相對濕度。在排出結(jié)合水時，米粉體積不發(fā)生收縮，比較安全。（二）、米粉的干燥過程在干燥條件穩(wěn)定的情況下，米粉表面溫度、水分含量、干燥速率與時間有一定的關(guān)系，根據(jù)它們之間關(guān)系的變化特征，可以將干燥過程分為：加熱階段、等速干燥階段、降速干燥階段三個過程。加熱階段（傳熱過程）：干燥介質(zhì)（熱空氣）的熱量以對流方式傳給米粉表面，又以傳導(dǎo)方式從表面?zhèn)飨蛎?/p>
6、粉內(nèi)部的過程。由于干燥介質(zhì)（熱空氣）在單位時間內(nèi)傳給電瓷米粉表面的熱量大于表面水分蒸發(fā)所消耗的熱量，因此米粉受熱表面溫度逐漸升高，同時米粉表面的水分得到熱量而汽化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。直至等于干燥介質(zhì)的濕球溫度，此時表面獲得的熱量與蒸發(fā)消耗熱達到動態(tài)平衡，溫度不變。此階段米粉溫度升高，表面水分減少，干燥速率增加。等速干燥階段（外擴散過程）：米粉表面產(chǎn)生的水蒸汽，在濃度差（因米粉表面水分子的濃度大于干燥介質(zhì)中水分子的濃度）的作用下，以擴散方式，由米粉表面向干燥介質(zhì)中移動。本階段仍繼續(xù)進行非結(jié)合水排出。由于米粉含水分較高，
7、表面蒸發(fā)了多少水量，內(nèi)部就能補充多少水量，即米粉內(nèi)部水分移動速度（內(nèi)擴散速度）等于表面水分蒸發(fā)速度，亦等于外擴散速度，所以表面維持潮濕狀態(tài)。另外，介質(zhì)傳給米粉表面的熱量等干水分汽化所需的熱量，所以米粉表面溫度不變，等于介質(zhì)的濕球溫度。米粉表面的水蒸汽分壓等子表面溫度下飽和水蒸汽分壓，干燥速率穩(wěn)定，故稱等速干燥階段。本階段是排出非結(jié)合水，故米粉會產(chǎn)生體積收縮，收縮量與水分降低量成直線關(guān)系，若操作不當(dāng)，干燥過快，米粉極容易變形，開裂，造成干燥廢品。降速干燥階段（內(nèi)擴散過程）：由于濕米粉表面水分蒸發(fā)，而米粉內(nèi)部的水分尚未
8、蒸發(fā)，使其內(nèi)部產(chǎn)生濕度梯度，促使水分由濃度高的內(nèi)層向濃度較低的外層擴散，稱濕傳導(dǎo)或濕擴散。這一階段中，米粉含水量減少，內(nèi)擴散速度趕不上表面水分蒸發(fā)速度和外擴散速度，表面不再維持潮濕，干燥速率逐漸降低。由于表面水分蒸發(fā)所需熱量減少，物料溫度開始逐漸升高。物料表面水蒸汽分壓小于表面溫度下飽和水蒸汽分壓。此階段是排出結(jié)合水，米粉不產(chǎn)生體積收縮，不會產(chǎn)生干燥廢品。當(dāng)
