Вакуумная сушка древесины: технология, оборудование, недостатки

Вакуумная сушка — это технологический процесс позволяющий удалить остатки влаги и растворителей из структуры материалов и различной продукции. Вакуумной сушка называется так как производится при пониженном давлении (вакууме). Процесс проводится при низком температурном режиме. В результате этого не возникает дефектов структуры обрабатываемого сырья. Такой показатель важен при работе со взрывоопасными веществами. Риск появления окислений на поверхности материала сведен к минимуму.

Навигация:

1. Технология вакуумной сушки
2. Камеры вакуумной сушки
3. Вакуумная сублимационная сушка
4. Вакуумная сушка древесины

Вакуумная сушка овощей, фруктов и другой продовольственной и непродовольственной продукции имеет ряд таких преимуществ:

• обрабатываемые изделия сохраняют первоначальные технические характеристики: размер, вкус, цвет, запах;
• вакуумная сушка фруктов позволяет сохранять в них все компоненты: витамины, аминокислоты и прочие ферменты;
• низкий процент влаги в структуре обработанного сырья;
• возможность создания новых потребительских характеристик высушенных продуктов;
• уменьшение массы продукции, что значительно сокращает затраты на ее транспортировку;
• увеличение срока хранения материалов.

Технология нашла широкое применение в пищевой промышленности. Выполняется вакуумная сушка продуктов: мясных и хлебных изделий, овощей, концентратов сока, напитков и прочей продукции. Также осуществляют высушивание древесного сырья.

Технология вакуумной сушки

Удалить влагу из продуктов можно двумя способами: при положительных или отрицательных температурах высушиваемого продукта. Первый способ называется холодной вакуумной сушкой. В нем процесс удаления влаги и ненужных компонентов из продукции выполняют при температурном режиме от 4 и до 6 градусов. Температура кипения жидкости понижается до 25 градусов. Такая технология позволяет получать продукцию высокого качества.

Примечание. Окончательное высушивание исходного материала осуществляется с помощью вакуумно-сублимационной сушки.

Сублимационная сушка в вакууме является одним из способов консервирования продуктов. Изделия высушивания в замороженном виде. Во время процесса в установке создается давление не менее 1 мм ртутного столба. Температура высушиваемой продукции должна составлять не менее -20 или -25 градусов. Такой подход к обработке изделий позволяет сохранить в них белок и другие полезные ферменты.

Камеры вакуумной сушки

Оборудование используют в различных отраслях промышленности. Камеры вакуумной сушки позволяют обрабатывать продовольственную и непродовольственную продукцию. Существует несколько видов таких агрегатов, которые отличаются принципом действия.

Установки для вакуумной сушки бывают таких видов:

• кондуктивные;
• конденсационные;
• конвективные;
• диэлектрические;
• аэродинамические.

Первый вид установок используют для сушки древесных материалов. В нем рабочие электроды выполнены в форме пластин. Чтобы качественно обработать материал, его предварительно помещают в камеру пропарки. После этого переносят в оборудование вакуумной сушки.

Конденсационная камеры работает по замкнутому циклу. Выделяемая из материала влага не выводится из установки, а омывает внутренние стенки рабочей камеры. Стоит учесть, что эффективность действия агрегата уменьшается при повышении температурного режима обработки.

Конвективные камеры представляют собой установки, которые оснащают центробежными или осевыми вентиляторами. Нагревание воздушных масс происходит посредством горячей воды, циркулирующей в радиаторах. Оборудование считается наиболее перспективным в области обработки древесины.

Диэлектрические установки представляют собой автоклавы с вакуумной сушкой, диаметр которых достигает 2,5 м. Внутри корпуса размещены электроды. Между ними располагают обрабатываемый материал. Процесс сушки материала в таком оборудовании довольно продолжительный.

Аэродинамическая установка вакуумной сушки стала популярной ввиду низкой стоимости. Она характеризуется надежностью, практичностью, износостойкостью и долговечностью. Единственным недостатком оборудования подобного типа является высокий показатель потребления электроэнергии при максимально допустимом режиме эксплуатации.

По типу конструкции вакуумные камеры разделяют на стеллажные и вращающиеся установки. Первый вид оборудования используют для обработки продуктов, которые чувствительны к высоким температурным режимам. В конструкции агрегатов имеется герметичная камера с уплотнительным кольцом и подогреваемые полки. На них выкладывают продукцию.

Вращающиеся сушильные камеры выполнены в форме цилиндра. С их помощью выполняют качественное и равномерное высушивание материалов. Наиболее часто такие установки применяют для сушки кристаллических и порошкообразных средств.

Вакуумная сублимационная сушка

С помощью такой технологии стало возможным высушивать различные материалы и продукцию. Для ее выполнения необходимо соблюдать несколько условий. Во-первых, не менее 70% влаги, содержащейся в изделии, должно быть в виде льда. Другими словами, продукцию предварительно замораживают под воздействием определенной низкой температуры. Во-вторых, во время проведения обработки требуется поддерживать оптимальный показатель разницы парциальных давлений.

Вакуумная сублимационная сушка может осуществляться двумя способами: нагревом от пластин или возгонкой льда. Первый метод наиболее популярен. В сушильной камере размещены пластины. Их нагревают подачей горячей жидкости. Рядом с этими пластинами кладут замороженные продукты. Под таким воздействием лед испаряется. Длительность процесса зависит от структуры обрабатываемого материала. После испарения влаги масса продукта уменьшается. Для удаления оставшейся влаги используют специальные пластины, которые также находятся в рабочей камере. Они выступают в роли конденсаторов. Их температура достигает -55 градусов и ниже. При другом показателе температурного режима этих элементов правильное выполнение техпроцесса невозможно.

Примечание. В комплекс мероприятий по обслуживанию таких установок входит регулярное очищение конденсирующих пластин от обледенения.

Возгонка льда – продолжительный и сложный технологический процесс. Начальная температура обрабатываемого материала должна составлять от -40 до -50 градусов. Изделие в камере проходит несколько зон с разным температурным режимом. По мере высыхания поверхности, оно перемещается вглубь установки. Весь процесс может занять 24 часа. Все зависит от вида высушиваемого изделия. Таким способом выполняется вакуумная сушка овощей и фруктов.

Вакуумная сушка древесины

Для выполнения этого процесса материал должен быть высушенным. В результате такого воздействия конечный продукт характеризуется уменьшением своих габаритов. Вакуумная сушка древесины представляет собой процесс, который состоит из трех этапов: циркуляция жидкости через материал, воздействие влаги от сердцевины до поверхности, выпаривание – удаление воды. Процесс занимает немного времени. Эта технология вакуумной сушки получила название «искусственное высушивание». Выполнить ее можно только при наличии специального оборудования.

Примечание. Вакуумная камера для сушки древесины может быть разного размера. Большие конструкции используют на предприятиях, менее массивные – в быту.

Вакуумная сушка дерева начинается с циркуляции. Она занимает гораздо больше времени, чем процесс испарения. Если материал предварительно качественно обработали (удалили поверхностную влагу), он высохнет быстро и равномерно. При невыполнении такой обработки перед началом сушки структура древесины начинает деформироваться.

Устройство для циркуляции влаги от сердцевины до поверхности представляет собой сложную установку. Она оснащена специальными подводами жидкости и каналами для ее отведения.

Испарение осуществляется посредством нагревания рабочего пространства до температуры кипения жидкости ( 100 градусов). Снизить температурный режим можно с помощью созданного давления, то есть вакуума.

Вакуумные камеры для сушки древесины, цена на которые установлена производителем, бывают различной комплектации. Некоторые агрегаты содержат несколько установок для обработки материала (предварительной и завершающей). Камеры большинства установок для сушки сочетают в себе одновременно несколько функций. Они более эффективные и практичные, но и дорогостоящие.