魚粉是以經濟價值較低的食用魚類、水產動物及其加工廢棄物(頭、尾和內臟等)為原料制成的粉狀或顆粒狀水產品,是重要的動物蛋白飼料。我國魚粉工業(yè)起步較晚,在20世紀以后,隨著高產低值魚類的產量增加和畜牧業(yè)發(fā)展對飼料需要量激增,魚粉工業(yè)迅速發(fā)展。魚粉一般含蛋白質60%~70%,脂肪6%~10%,灰分6%~18%,水分4%~10%。在飼料中添加魚粉能加快畜、禽、魚類和其他動物的生長發(fā)育,提高抗病力和生產能力。魚粉的好壞與飼料產品的質量有著密切關系,影響魚粉質量的因素也很多,其中魚粉的加工工藝對魚粉質量的影響尤為重要。
目前市場上廣泛使用的常溫式連續(xù)魚粉干燥機雖然已經能滿足物料烘干的需求,但是該設備在使用過程中的缺點也是非常明顯的,如蒸發(fā)溫度較高,蒸發(fā)時間較長,從而引起了魚粉營養(yǎng)成份的氧化及變性,降低了成品的各項營養(yǎng)成份及指標,而且造成了熱能的大量損耗。針對該問題,百得干燥研究設計出此款連續(xù)真空低溫式魚粉干燥機,該設備不僅實現了可連續(xù)生產的作業(yè)方式,而且由于采用真空低溫干燥工藝,大大改善了上述所存在的問題,使得成品的品質得到大幅的提升,并且節(jié)能效果明顯。
魚粉低溫
真空干燥機 工程概述
根據濕法魚粉生產工藝流程,可將整個生產分為魚粉生產、魚油生產、除臭系統(tǒng)三大部分。經蒸煮壓榨后的魚料由絞龍送入連續(xù)式真空干燥機,在干燥機筒體內完成干燥工序,再由絞龍輸送到下一道工序。在生產過程中,整個干燥機與引風管都處于密封狀態(tài),在抽真空泵的抽吸作用下,魚料烘干蒸發(fā)過程中產生的廢氣經引風管道進入列管式冷凝器中,與列管式冷凝器的熱交換管內的冷卻循環(huán)水進行熱交換,大量的廢氣釋放熱量后轉化為廢氣冷凝水,由冷凝水泵抽至機外,進入污水池集中處理。而熱交換管外的冷卻循環(huán)水因吸收熱量后溫度上升,在冷卻水泵的作用下,進人冷卻塔進行降溫處理,從而實現冷卻水循環(huán)使用的目的。
魚粉低溫真空干燥機 工藝流程圖
魚粉低溫真空干燥機 設備結構
魚粉低溫真空干燥機的核心不僅為主軸結合件。主軸由無縫鋼管制成,其上等間距分布加熱盤管。為使加熱均勻,獲得高質量的魚粉,相鄰兩加熱盤管之間相差180°。主軸與軸頭連接盤焊接,軸頭與軸頭連接盤用螺栓連接,主軸內部有兩主軸內管,內管上焊接蒸汽分配管和冷凝水止回管,內管由內管支撐板支撐。蒸汽分配管與加熱盤管相通,使蒸汽能從進氣管進入到加熱盤管加熱干燥魚粉。干燥魚粉時存在熱交換,加熱盤管內的蒸汽變成冷凝水,冷凝水經冷凝水止回管進入主軸,由虹吸管和出冷凝水管排出。主軸內通預熱管結合件,用以預熱主軸,防止主軸因熱脹冷縮導致斷裂。加熱盤管上焊接有倒料板、炒料板及推料板,使魚粉由動力端往非動力端移動,并在移動過程中進行翻攪魚粉和延長魚粉在簡體內的停留時間,使魚粉得到充分、均勻干燥。
魚粉低溫真空干燥機 工作原理
連續(xù)式真空干燥機的工作過程可分為魚粉傳送過程和蒸汽、冷凝水流通過程兩部分。魚粉傳送過程為:蒸煮壓榨過的魚料經關風機從進料口進入干燥機筒體內,在主軸和加熱盤管上推料板的聯合作用下,魚粉由動力端往非動力端移動。移動過程中,魚粉受到擋粉板、炒料板和倒料板的作用,來回翻攪,延長了魚粉與加熱盤管及主軸的接觸時間,即延長了加熱干燥的時間,使魚粉能進行充分而均勻的干燥。魚粉干燥后經關風機后送人篩粉機,進行下道工序。魚粉從輸人到輸出均為自動連續(xù)傳輸,實現了魚粉的連續(xù)干燥加工。蒸汽、冷凝水流通過程為:從鍋爐出來的少量蒸汽經預熱組合件進入主軸,對主軸進行預熱,防止主軸突然受熱和受熱不均而斷裂。此外大量的蒸汽經進氣管進入兩根主軸內管,再經過蒸汽分配管進人加熱盤管,加熱盤管外表面與魚粉接觸,進行熱交換,使蒸汽變成冷凝水,冷凝水經冷凝水止回管回到主軸。由于主軸一直在轉動,冷凝水慢慢堆積在主軸底部,由虹吸管及出冷凝水管排出干燥機。連續(xù)式真空干燥機上的引風方箱連接引風管,與列管式冷凝器相連,在抽真空泵的作用下,使干燥機筒體內的壓強為-0.07mPa,形成真空狀態(tài)。雖然加熱盤管內蒸汽溫度為160℃左右,但是由于魚粉處在真空環(huán)境中,水的沸點降低,70℃時水分就開始蒸發(fā),避免了魚粉的高溫氧化.提高了魚粉的質量,因而提高了產品的競爭力。
魚粉低溫真空干燥機 結構細節(jié)改進
(1) 軸頭密封
連續(xù)干燥機的干燥效果與溫度控制、真空控制因素有關。為保證干燥機筒體內合適的真空度,必須保持筒體處于密封狀態(tài)。相對于觀察窗、清理門等處的靜止連接點,主軸一直處于轉動狀態(tài),比較容易出現密封不良的狀況。筆者重點考慮主軸與筒體門蓋連接處的密封結構。主軸與筒體門蓋連接處采用機械密封方式。密封結構主要由動環(huán)、靜環(huán)、O型密封圈、石棉墊片、骨架式油封、軸頭耐磨環(huán)、壓簧、導向桿、門蓋板悶塞、機封外圈等組成,形成了三道防護。動環(huán)與軸頭連接盤在安裝時采用熱套,使兩者過盈配合,靜環(huán)在壓簧的作用下與動環(huán)緊密貼合,同時使動環(huán)與門蓋板也緊密貼合。動環(huán)和靜環(huán)相對運動,存在磨損,但在壓簧的作用下.,一旦有磨損就能進行使靜環(huán)和動環(huán)向左移動,進行及時的補充,使簡體內的氣體逃逸不到筒體外面,形成^道防護。靜環(huán)上開槽安裝0型密封圈,形成了第二道防護。此外,軸頭耐磨環(huán)與軸頭熱套,使兩者過盈配合,機封外圈與軸頭耐磨環(huán)之間安裝兩個骨架式油封,形成第三道防護。經過這三層防護,保證了簡體內的真空度,可實現魚粉的低溫干燥。
(2) 推、倒、炒料板的排列
加熱盤管上推料板、倒料板、炒料板的排列影響著魚粉在干燥機筒體內傳送的速度和翻攪的程度。因此應根據生產線的實際情況和生產要求確定各料板的數量及排布。以生產線排列單臺干燥機為例,推、倒、炒料板的排列順序,每一豎列表示一個加熱盤管,共有41個,推料板26只,倒料板13只,炒料板39只。推料板的作用是使魚粉由動力端往非動力端移動,倒料板的作用則相反,使魚粉倒回動力端,炒料板則使魚粉發(fā)生翻攪。由于推料板的數量比倒料板多,因此魚粉的整體移動趨勢仍為動力端往非動力端。
(3) 連續(xù)高效
常見真空干燥為間歇式生產,產品品質好但效率比較低,連續(xù)式真空干燥機為自動進出料,加熱盤管上各種料板的不同排序可進行翻攪與反復干燥,既保持了真空干燥的優(yōu)點,又能連續(xù)生產,提高生產效率。
(4) 低溫干燥
利用水分氣化蒸發(fā)溫度隨環(huán)境壓力降低而降低的原理,在真空狀態(tài)下實現70℃的低溫干燥環(huán)境,對魚粉進行干燥獲得較高的干燥產品質量。
(5) 節(jié)能環(huán)保
魚粉干燥過程中產生的廢氣經引風管道進人列管式冷凝器中,與冷卻循環(huán)水進行熱交換,大量的廢氣釋放熱量后轉化為廢汽冷凝水,由冷凝水泵抽至機外,進入污水池集中處理。既利用了廢氣的大量余熱,同時將廢氣轉換為冷凝水進行集中處理,既節(jié)能又環(huán)保。此外真空干燥機的筒體為密閉容器,外界氣體不易混入,減少了廢氣處理量,因而減少了廢氣處理時所需的能耗,節(jié)約了能源。
魚粉干燥目的在于將濕的、不穩(wěn)定的榨餅混合物、臥離后獲得的魚渣及濃縮液轉變?yōu)楦傻?、穩(wěn)定的魚粉。在實際應用中,需要將水分含量干燥至10%以下。干燥是通過加熱物料到一定的溫度而實現的,提高溫度可以加快干燥速度,但是高溫會加劇物料中蛋白質的氧化,并且隨著水分的不斷蒸發(fā),蛋白質氧化的程度會愈來愈嚴重,所以為了避免魚粉質量的降低,尤其是魚粉蛋白質的含量應該遵守一定的臨界限制條件。根據魚粉生氣企業(yè)使用的設備及條件,物料的干燥溫度^低保持在85℃左右,未能充分提高蛋白質營養(yǎng)的利用率。在市場競爭越來越激烈,寸時寸金,經濟全球化的現代化社會,各種產品的生產規(guī)模不斷擴大,因而順應時代潮流,滿足提高生產效率,增大生產量的市場要求,百得干燥研究改進連續(xù)式真空干燥設備及其配套裝置,成功應用在魚粉的生產和干燥,可將原料魚從金檢、破碎、蒸煮、壓榨、干燥及固液油水分離到魚粉、魚油成品篩選包裝等工藝過程實現流水線生產,實現魚粉的連續(xù)高效生產。