香精噴霧干燥機的設計原理主要包括以下幾個關鍵方面:
一、霧化原理
1.目的
將液態(tài)的香精物料分散成微小的霧滴。這是噴霧干燥的關鍵第一步,因為只有將物料充分霧化,才能在后續(xù)的干燥過程中實現(xiàn)快速且均勻的干燥。
2.霧化方式
壓力式霧化:通過高壓泵將香精物料加壓,然后從噴槍的小孔中高速噴出。由于液體在高壓下擠出,受到外界空氣的摩擦和自身的高速運動,會破碎成細小的霧滴。這種霧化方式的優(yōu)點是霧化后的霧滴大小相對較均勻,并且可以通過調節(jié)壓力來控制霧滴的大小。例如,在較高的壓力下,霧滴會更小,有利于加快干燥速度。
離心式霧化:利用高速旋轉的轉盤(霧化盤)將香精物料甩出。當物料被送到高速旋轉的霧化盤上時,在離心力的作用下,物料向四周擴散并形成霧滴。這種方式可以處理高粘度的物料,而且能夠產(chǎn)生較大粒徑范圍的霧滴,通過改變霧化盤的轉速可以調節(jié)霧滴的大小。
1.熱空氣分配
噴霧干燥機中有熱空氣分配器,其作用是將加熱后的空氣均勻地分配到干燥室的各個部位。熱空氣通常由加熱系統(tǒng)(如蒸汽加熱、電加熱等)加熱到一定的溫度,一般在100 - 300℃之間,具體溫度取決于香精的性質和所需的干燥速度。
合理的熱空氣分配能夠確保香精霧滴在干燥室內(nèi)與熱空氣充分接觸,避免出現(xiàn)局部過熱或干燥不均勻的情況。例如,如果熱空氣分配不均勻,可能會導致部分香精霧滴過度干燥而變質,或者部分區(qū)域有未干燥的香精殘留。
2.傳熱傳質過程
當香精霧滴與熱空氣接觸時,熱量從熱空氣傳遞到霧滴表面,使霧滴中的水分(或其他溶劑)蒸發(fā)。同時,香精中的溶劑分子從霧滴內(nèi)部向周圍空氣擴散,這是一個傳熱和傳質同時進行的過程。
由于霧滴的表面積很大(這是因為霧化使得液體形成了許多微小的液滴),所以蒸發(fā)速度很快。例如,在良好的干燥條件下,微小的香精霧滴可能在幾秒鐘內(nèi)就失去大部分的溶劑,變成固體或半固體的顆粒。
三、香精噴霧干燥機粉末收集原理
1.旋風分離器
干燥后的香精顆粒隨著氣流排出干燥室,首先進入旋風分離器。在旋風分離器中,含顆粒的氣流沿切線方向進入,形成旋轉運動。由于顆粒的離心力大于氣流的向心力,顆粒被甩向旋風分離器的壁面,并沿著壁面下落,最后從底部的排料口排出,實現(xiàn)顆粒的收集。
旋風分離器的分離效率較高,能夠有效地將大部分香精顆粒從氣流中分離出來。例如,對于粒徑較大的香精顆粒,旋風分離器的收集效率可以達到90%以上。
2.布袋過濾器(可選)
對于一些更細小的顆粒,可能會在旋風分離器后仍有少量殘留在氣流中。此時可以采用布袋過濾器進一步過濾。布袋過濾器是通過纖維布袋攔截微小顆粒,當含塵氣流通過布袋時,顆粒被阻擋在布袋的外側,而干凈的空氣則通過布袋排出。這樣可以進一步提高香精顆粒的收集率,減少產(chǎn)品損失和對環(huán)境的污染。
