Improvement of equipment in order to intensify the process of drying dispersed food products

Abstract

One of the most common and investigated processes in the food industry is the drying process, it constitutes the final stage of technological schemes and determines the quality of the finished product. It was found that due to the efficient use of the dryer volume and the increase in the phase contact surface, the drying process intensified and the cost of the dried product decreased. It was determined that an increase in the relative velocity of the dispersed and gaseous phases, in turn, increased the driving force of the drying process and reduced the flow rate of the coolant for drying. It was found that when using an inert carrier, the relative velocity of the phase contact surface increased. Theoretical and experimental studies have been carried out, which made it possible to obtain empirical relationships necessary for the engineering calculation of the design features of a fluidized bed dryer with an inert support for drying dispersed food products. The main features of the installation for drying dispersed food products are as follows. Firstly, a device for collecting the product was placed in the upper part of the chamber, which prevented the removal of an inert carrier with the particles. Secondly, the use of fluoroplastic chips allowed to intensify the drying process due to the increase in heat and mass transfer surface. Thirdly, the use of a fan and air heater made it possible to obtain dry hot air of the required temperature, preventing the product from darkening. During the development of the drying installation, the main requirements were established to ensure uniform drying in the entire volume of the drying chamber at high technical and economic indicators: the minimum dimensions and the minimum cost of materials for the construction of the dryer, the minimum cost of heat and electricity for drying one kilogram of raw materials, simple maintenance, reducing the cost of repairs equipment. low production costs, simplicity and reliability of operation. When comparing calculations on the energy efficiency indicator, it was found that the energy efficiency of the developed dryer model is 0.25% higher compared to the conventional dryer model. Одним з найбiльш розповсюджених i дослiджених про¬цесiв у харчовiй промисловостi є процес сушiння, вiн становить завершальну стадiю технологiчних схем i визначає якiсть готового продукту. Встановлено, що завдяки ефективному використанню об’єму сушарки та збiльшенню поверхнi фазового контакту iнтенсифiкувався процес сушiння та зменшилася собiвартiсть висушеного продукту. Визначено, що збiльшування вiдносної швидкостi дисперсної i газової фази в свою чергу збiльшувало рушiйну силу процесу сушiння i зменшувало витрату теплоносiя на сушiння. З'ясовано, що при застосуваннi iнертного носiя збiльшувалася вiдносна швидкiсть поверхнi фазового контакту. Проведено теоретичнi та експериментальнi дослiдження, якi дозволили одержати емпiричнi спiввiдношення, необхiднi для iнженерного розрахунку конструктивних особливостей сушарки iз псевдозрiдженим шаром iнертного носiя для сушiння дисперсних харчових продуктiв. Основнi особливостi установки для сушiння дисперсних харчових продуктiв полягають в наступному. По-перше, у верхнiй частинi камери був розмiщений пристрiй для уловлення продукту, який запобiгав винесенню разом iз частинками iнертного носiя. По-друге, використання фторопластової крихти дало змогу iнтенсифiкувати процес сушiння внаслiдок збiльшення поверхнi тепломасообмiну. По-третє, використання вентилятора i калорифера дозволяло отримати сухе гаряче повiтря необхiдної температури, запобiгаючи потемнiнню продукту. Пiд час розробки сушильної установки було встановлено основнi вимоги забезпечення рiвномiрного сушiння в усьому об’ємi сушильної камери при високих технiко-економiчних показниках: мiнiмальних габаритах та мiнiмальних витратах матерiалiв на побудову сушарки, мiнiмальних витратах теплоти та електроенергiї на висушування одного кiлограма сировини, простому обслуговуваннi, зменшення вартостi ремонту обладнання. невисокi затрати на виробництво, простота i надiйнiсть експлуатацiї. Пiд час порiвняння розрахункiв за показником енергоефективностi встановлено, що енергоефективнiсть розробленої моделi сушарки вища на 0,25 % у порiвняннi з типовою моделлю сушарки.