Terdapat banyak jenis peralatan pengeringan vakum, yang mempunyai pelbagai aplikasi dan sedang berkembang pesat. Artikel ini hanya menghuraikan trend pembangunan domestik dan antarabangsa beberapa jenis peralatan pengeringan vakum, dengan tujuan untuk bertukar-tukar maklumat, mengenal pasti masalah yang perlu diselesaikan dalam pembangunan peralatan pengeringan vakum, dan meningkatkan tahap peralatan pengeringan vakum di negara kita.
Kata kunci: Pengeringan vakum Peralatan pengeringan; Pengeringan beku
Pengeringan vakum mempunyai banyak kelebihan: apabila pengeringan di bawah tekanan rendah, kandungan oksigen adalah rendah, yang boleh menghalang pengoksidaan dan kemerosotan bahan yang dikeringkan, dan ia boleh mengeringkan barangan berbahaya yang mudah terbakar dan meletup. Ia boleh mengewapkan lembapan dalam bahan pada suhu rendah, menjadikannya mudah untuk mengeringkan bahan sensitif haba. Ia boleh memulihkan komponen berharga dan berguna dalam bahan kering. Ia boleh menghalang pelepasan bahan toksik dan berbahaya dalam bahan kering dan boleh menjadi jenis pengeringan "hijau" yang mesra alam. Oleh itu, penggunaan peralatan pengeringan vakum semakin meluas.
Kelemahan utama pengeringan vakum ialah ia memerlukan sistem vakum yang mampu mengekstrak stim, yang membawa kepada pelaburan peralatan dan kos operasi yang tinggi. Kecekapan pengeluaran peralatan adalah rendah dan outputnya kecil. Untuk mengatasi kelemahan ini, ramai pekerja sains dan teknologi telah melakukan banyak usaha. Pada masa yang sama, disebabkan banyak kelebihan pengeringan vakum, sesetengah produk perlu menggunakan peralatan pengeringan vakum. Oleh itu, pembangunan peralatan pengeringan vakum akan mempunyai masa depan yang sangat menjanjikan.
1. Pembangunan peralatan pengeringan vakum berterusan di dalam dan luar negara adalah tidak seimbang
Untuk meningkatkan pengeluaran peralatan dan memastikan kualiti produk, pelbagai peranti pengeringan vakum berterusan telah dibangunkan di luar negara sejak sedekad lalu. Walau bagaimanapun, di China, disebabkan oleh batasan tahap teknologi dan konsep kognitif manusia, perkembangannya agak perlahan.
1) Tali pinggang peralatan pengeringan vakum berterusan
Peralatan pengeringan vakum berterusan tali pinggang jenis WL-VAQ yang dihasilkan oleh Nisaka Manufacturing Co., Ltd. dari Jepun adalah sesuai untuk mengeringkan bahan cecair, buburan, pes, kepekatan tinggi dan bahan kelikatan tinggi. Peranti pengeringan berterusan tali pinggang vakum BV-100.5 yang dihasilkan oleh Okawara Co., Ltd. dari Jepun menggunakan pemanasan wap dan pengaliran. Suhu setiap bahagian boleh laras, dan ketegangan dan kelajuan tali pinggang penghantar juga boleh laras. Syarikat Buch-Gade dari Switzerland telah membangunkan satu siri peralatan pengeringan vakum berterusan tali pinggang dengan peranti pembersihan automatik.
Sejak tahun 1995, kami telah terlibat dalam reka bentuk, pembuatan, pemasangan dan perkhidmatan peralatan pengeringan vakum berterusan tali pinggang, dan teknologi kami agak matang.
Peralatan pengeringan vakum berterusan tali pinggang domestik adalah tidak biasa. Pada tahun 2004, Akademi Sains Pertanian Guangdong berjaya membangunkan peranti eksperimen berskala kecil untuk pengeringan serbuk pisang, dengan hasil yang sangat baik.
2) Peralatan pengeringan vakum berterusan untuk bijirin
Jumlah bijirin yang perlu dikeringkan adalah sangat besar, jadi peralatan pengeringan berterusan mesti digunakan. Pada masa lalu, banyak negara di seluruh dunia membangunkan sejumlah besar peralatan pengeringan bijirin. Pengeringan vakum bijirin kebanyakannya digunakan untuk pengeringan benih kerana kos pengeringan vakum adalah terlalu tinggi. Sebenarnya, ini adalah salah faham. Menurut Jurutera Kanan He Xiang dari Institut Penyelidikan dan Reka Bentuk Bijian Zhengzhou, peralatan pengeringan vakum jagung berterusan yang mereka hasilkan mempunyai kapasiti pengeluaran sebanyak 60 tan sehari. Pelaburan tetap adalah lebih tinggi sedikit daripada pengeringan udara panas, dan kos operasi adalah sama dengan pengeringan udara panas. Jika kualiti produk kering diambil kira, seperti kadar pecah dan kadar membonjol semasa proses pengeringan, jumlah kos pengeringan vakum pada suhu rendah tidak lebih tinggi daripada pengeringan udara panas.
3) Peralatan pengeringan beku vakum berterusan
Bahan mentah makanan adalah banyak, dan keluaran produk yang perlu dikeringkan beku adalah sangat besar. Oleh itu, peralatan pengeringan beku makanan berterusan muncul agak awal. Pada tahun 1985, syarikat Denmark ATLAS menghasilkan peralatan pengeringan beku berterusan CONRAD - 800 untuk pengeluaran kopi kering beku, dengan kapasiti pengeluaran harian sebanyak 13 tan. Rajah 2 ialah gambarajah skematik peralatan ini. Rajah 3 menunjukkan pengering beku berterusan yang dihasilkan di Jerman.
Peralatan pengeringan beku vakum berterusan domestik pertama telah berjaya dibangunkan oleh Institut Penyelidikan Teknologi Penyejukan Shenyang pada tahun 2000. Ruang vakum menggunakan struktur segi empat tepat. Plat pengasingan ditetapkan antara tong penyusuan dan pembuangan dan tong pengeringan. Kedua-dua tong penyusuan dan pembuangan dilengkapi dengan sistem penimbang automatik, yang boleh menentukan kadar pengeringan, keluaran air dan tahap pengeringan akhir makanan kering beku. Dua perangkap air luaran berfungsi secara bergilir-gilir untuk mencapai tangkapan air berterusan dan pencairan ais.
Terdapat jurang yang ketara dalam jumlah jualan peralatan pengeringan beku berterusan di dalam dan luar negara. Dari 1985 hingga 1990, Syarikat ATLAS Denmark menjual 18 mesin pengering beku berterusan dalam masa lima tahun sahaja. Antaranya, satu dibeli dari Taiwan, China. Bagaimanapun, tiada peralatan sedemikian diperkenalkan ke mana-mana wilayah atau bandar di tanah besar China sehingga kini. Hanya satu mesin keluaran dalam negara masih belum dijual.
2 Jenis peralatan pengeringan vakum di dalam dan di luar negara semakin meningkat
Untuk tujuan yang berbeza, pelbagai jenis peralatan pengeringan vakum baru telah dibangunkan.
1) Peralatan pengeringan vakum gelombang mikro adalah penjimatan tenaga dan meningkatkan kadar pengeringan.
2) Gabungan semburan dan pengeringan beku dalam peralatan pengeringan beku semburan ditentukan oleh sifat bahan dan keluaran produk. Bahan mestilah buburan cecair. Selepas disembur dan dibekukan, ia membentuk zarah skala mikro-nano, yang meningkatkan kadar pengeringan dan meningkatkan pengeluaran produk.
3) Peralatan pengeringan fasa wap vakum ialah peranti yang direka khusus untuk mengeringkan transformer tenggelam minyak yang besar dan peralatan elektrik lain yang serupa. Switzerland membangunkan produk ini pada tahun 1970-an. China memperkenalkan peralatan jenis ini pada tahun 1980-an. Selepas tahun 1990-an, pengenalan dan penghadaman pada dasarnya telah selesai, dan kini ia boleh dihasilkan dalam set lengkap.
4) Peralatan pengeringan beku makmal skala kecil: Untuk memenuhi keperluan sekolah dan institusi penyelidikan, beberapa jenis peralatan pengeringan beku makmal skala kecil dengan fungsi yang berbeza telah dibangunkan berturut-turut di dalam dan luar negara. Rajah 4 hingga 7 menunjukkan beberapa pengering beku makmal berskala kecil yang dihasilkan oleh syarikat Jerman Martinchrist. Mereka bersaiz kecil, ringan dan mempunyai pelbagai fungsi. Ia pada asasnya boleh memenuhi eksperimen pengeringan beku pelbagai bahan. Beberapa pengeluar domestik, seperti Kilang Keempat Jentera Industri Ringan Haimen, telah mula mencerna, menyerap dan memperkenalkan reka bentuk, dan telah membangunkan produk baharu, tetapi prestasi mereka masih tidak cukup stabil.
Sistem satu ruang
Di bawah keadaan aseptik, kedua-dua pra-pembekuan dan pengeringan dijalankan di dalam kebuk pemeluwapan.
Sistem dwi ruang
Pra-pembekuan dijalankan dalam peti sejuk suhu rendah atau peti sejuk berputar, dan pengeringan dijalankan di dalam ruang pengeringan di atas ruang pemeluwapan.
5) Pengering beku jenis pengasingan beku-pengeringan untuk kegunaan farmaseutikal
Pengering beku makanan semuanya mengendalikan proses pembekuan dan pengeringan secara berasingan untuk mencapai matlamat penjimatan tenaga, penjimatan masa dan peningkatan pengeluaran. Dalam perubatan tradisional, pengering beku melengkapkan pembekuan dan pengeringan sekali gus dalam mesin. Sesetengah syarikat di Eropah Barat dan Amerika Syarikat, untuk mencapai tujuan yang sama seperti pengeringan beku makanan, pra-bekukan ubat-ubatan dan kemudian menghantarnya ke dalam pengering untuk pengeringan. Rajah 8 menunjukkan foto peralatan pra-pembekuan dadah berterusan.
3 Fungsi peralatan pengeringan vakum semakin meningkat
Dengan kemajuan teknologi elektronik dan komputer, sistem kawalan dan fungsi paparan peralatan pengeringan vakum secara amnya telah meningkat. Peralatan pengeringan vakum jagung yang dibangunkan oleh Institut Penyelidikan Sains Bijian Zhengzhou mempunyai fungsi kawalan automatik dan paparan skrin simulasi. Pengering beku vakum yang dihasilkan oleh pengilang seperti Shanghai Dongfulong dan Beijing Suyuan mempunyai pelbagai fungsi termasuk menentukan titik akhir pengeringan beku, mereka bentuk lengkung pengeringan beku, menyemak status operasi, menyimpan berbilang lengkung pengeringan beku, dan mencetak maklumat pengeluaran.
Peralatan pengeringan vakum dari luar negara mempunyai lebih banyak fungsi. Kebanyakannya dilengkapi dengan lengan mekanikal dan boleh mengambil sampel untuk ujian semasa proses pengeringan. Beberapa peralatan pengeringan vakum berputar mempunyai fungsi penghancuran dan granulasi. Peralatan pengeringan beku farmaseutikal juga boleh digunakan untuk granulasi.
4 Beberapa pandangan tentang Pembangunan peralatan pengeringan vakum
Inovasi adalah jalan keluar asas untuk pembangunan peralatan pengeringan vakum
Pada masa ini, pembangunan peralatan pengeringan vakum agak perlahan. Satu sebab penting untuk ini ialah tiruan bersama, kekal pada tahap teknikal yang sama dan kekurangan inovasi. Keupayaan meniru adalah kuat, kelajuannya pantas, konsep inovasi adalah lemah, dan pelaburannya rendah. Mereka menumpukan usaha kompetitif mereka untuk merebut pasaran, membina hubungan dan terlibat dalam perang harga. Pendekatan yang lebih baik adalah dengan berusaha dari segi kualiti dan perkhidmatan selepas jualan. Walau bagaimanapun, tiada satu pun daripada ini adalah cara yang baik untuk membangunkan peralatan pengeringan vakum. Ia adalah perlu untuk melabur sumber manusia, material dan kewangan untuk berinovasi.
Penjimatan tenaga adalah kunci kepada pembangunan peralatan pengeringan vakum
Kekurangan tenaga telah menarik perhatian dunia. Pandangan tradisional berpendapat bahawa peralatan pengeringan vakum mempunyai penggunaan tenaga yang tinggi kerana ia memerlukan pam vakum. Walau bagaimanapun, saya tidak pernah menyaksikan perbandingan sebenar penggunaan tenaga untuk bahan yang sama apabila ia dikeringkan dengan kandungan lembapan yang sama. Malah, pengeringan vakum adalah proses pengeringan suhu rendah yang dijalankan dalam ruang tertutup, menyebabkan pembaziran tenaga yang agak kurang. Walaupun begitu, penjimatan tenaga peralatan pengeringan vakum kekal sebagai kunci kepada pembangunannya. Berbanding dengan jenis peralatan pengeringan yang lain, tumpuan penjimatan tenaga peralatan pengeringan vakum sepatutnya
Ia harus diletakkan pada reka bentuk rasional, pemilihan dan penggunaan sistem vakum.
Tidak banyak sistem vakum yang mampu mengekstrak wap. Pada masa ini, terdapat terutamanya dua kategori. Satu ialah pam yang boleh mengekstrak stim secara terus, termasuk pam pancutan air, pam pancutan stim, pam gelang air dan pam Akar basah. Jenis lain ialah menangkap air secara pemeluwapan. Kedua-dua kaedah ini menggunakan tenaga yang agak tinggi. Arah penjimatan tenaga untuk jenis pertama sepatutnya adalah untuk meningkatkan kecekapan pengepaman pam. Jenis arah penjimatan tenaga yang terakhir adalah untuk mereka bentuk struktur dan kecekapan haba penukar haba perubahan fasa pepejal gas.
3) Peralatan pengeringan vakum berterusan adalah kaedah penting untuk meningkatkan pengeluaran produk dan menjimatkan tenaga
Berbanding dengan peralatan pengeringan vakum berkala, peralatan pengeringan vakum berterusan memerlukan lebih sedikit masa tambahan, menjimatkan masa dan meningkatkan output. Pada masa yang sama, ia tidak semestinya seperti peralatan pengeringan vakum berkala, di mana suhu peralatan berubah sekali selepas setiap kitaran pengeluaran, mengakibatkan beberapa tenaga terbuang pada pemanasan berulang komponen peralatan. Oleh itu, tenaga telah dijimatkan.
4) Gabungan peralatan pengeringan vakum dengan kaedah pengeringan lain adalah pendekatan pengeluaran yang harus dianjurkan
Gabungan pengeringan vakum dan kaedah pengeringan lain boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran dan mengurangkan kos produk. Sebagai contoh, untuk produk seperti sayur-sayuran, produk akuatik dan buah-buahan, pengeringan vakum boleh memastikan kualiti produk. Jika, sebelum pengeringan vakum, ia dibasuh dan dicelur, kemudian tertakluk kepada dehidrasi emparan, diikuti dengan pengeringan udara sejuk untuk mengeluarkan air permukaan, dan kemudian dihantar ke peralatan pengeringan vakum, ia boleh meningkatkan kecekapan pengeluaran dengan ketara dan mengurangkan kos pengeluaran pada masa yang sama. Gabungan semburan dan pengeringan beku juga merupakan salah satu kaedah gabungan. Macam serupa
Terdapat banyak kaedah gabungan yang boleh didapati melalui eksperimen, tetapi sudah tentu, ia juga memerlukan sejumlah masa, tenaga dan sumber kewangan.
5 Ucapan penutup
Peralatan pengeringan vakum sentiasa diinovasikan Masih terdapat beberapa masalah sedia ada. Sekiranya industri, akademik dan penyelidikan dapat bekerjasama rapat, hasilnya akan menjadi lebih luar biasa.
Bahan yang saya rujuk adalah terhad dan pandangan saya mungkin tidak tepat. Pembetulan dialu-alukan.