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热泵干燥的局限性

时间 : 2017-05-23 10:45:34点击数 : -

3.1 热泵干燥较适合于分批式作业

如同真空干燥和冷冻干燥一样,热泵干燥适宜采用分批式作业,因为分批式作业更利于对干燥箱进行密封。但也有把热泵除湿与连续式干燥机组合用来干燥凝胶和蔬菜产品,连续式热泵干燥系统需要有较高的设计、制造和工程安装费用。

3.2 干燥时间长(与热风对流干燥比)

尽管低温干燥技术应用于食品的烘干具有明显的优势,但过低的干燥温度限制干燥的速度,同时干燥的产量也受到影响。而且,低温慢速的干燥过程有可能引起微生物繁殖的问题。目前,已有一些新型的制冷剂能使用较高的干燥温度。例如,使用制冷剂R134a,无需加热就能保持干燥温度在大约75℃下运行。当然,如此高的干燥温度,低温干燥的优势就难以显现出来,特别是对热敏性物料而言。

3.3 热泵干燥过程的微生物安全

大部分微生物细胞在60℃~80℃的干燥条件下都会被破坏,只有少部分耐热性细菌、酵母、霉菌除外。假如热泵干燥设计的不合理,就会带来严重的微生物污染问题。例如:制冷循环中的制冷量低于干燥箱内空气中水分冷凝时所需的冷量,那么,干燥箱内的相对湿度就会很高而导致微生物的大量繁殖。因此在正常情况,水分从被干燥的食品内蒸发出来的速率和冷凝器从空气中除去水分的速率应基本平衡,维持食品表面的水分活度为临界值,避免微生物的生长和繁殖。

3.4 热泵干燥中后期速度过慢的问题

热泵干燥过程的中后期,主要是去除被干物料中的结合水。这部分结合水占总除湿量的比例很小,然而由于干湿界面逐渐向内部退缩,使得空气与干燥物料之间的传质系数变小,去除这些水分需要很长的干燥时间和消耗较多的能量。并且由于空气与干燥物料之间的传质系数小,使得干燥室进出口空气状态变化很小,影响了蒸发器降温除湿能力,蒸发器吸收水分的显热和潜热有限,热泵系统运行工况变差,干燥效率降低,干燥时间延长。箱式热泵干燥装置,一批物料干燥时间长达12h~16h,甚至更长。

3.5 维修保养问题

由于制冷工质的泄漏会对热泵系统的工作性能影响很大,为了保持热泵干燥装置处于最佳工作状态,因此必须定期对压缩机、过滤器、冷凝器、蒸发器等进行保养维护。一旦发现制冷工质的泄漏,就应及时补充。对热泵干燥系统泄漏的检查是一项要求高、技术性强的工作,对维修人员的技术水平有一定要求。