انواع خشک کن ها

انواع سیستم های خشک کن(با هوای گرم):

1-خشک کن های کابینتی یا سینی دار
2- خشک کن های تونلی
3- خشک کن پفکی
4- خشک کن بستر سیال
5- خشک کن پاششی
6- خشک کن با بستر عمیق
7- خشک کن کوره ای
8- خشک کن نواری
9- خشک کن نواری ناوشکل
10 – خشک کن دوار
11- خشک کن بادی
12- خشک کردن انجمادی

خشک کن کابینتی یا سینی دار:

در این نوع خشک کن برای قرار دادن محصول در معرض هوای گرم در یک فضای بسته ، از سینی یا وسایل مشابه استفاده می شود و در داخل کابینت یا محیط مشابه قرار داده می شود

خشک کن تونلی:

در این روش هوای گرم از واگن های حاوی محصول که در تونل عبورحمل می شوند عبور می کند

خشک کن هاي تونلي جهت خشک کردن انواع سبزیجات ، میوه ها ، گیاهان دارویی و ... کاربرد دارند. عملیات خشک کردن با استفاده از هوای گرم فیلتر شده و غیر مستقیم ،بدون تماس با دود ،غبار و هرگونه ايجاد آلودگی در محصول انجام می پذيرد. در خشک کنهای تونلی یک منطقه ای دما در تمام قسمت های تونل یکسان میباشد و تغییرات دما بصورتکلی انجام می گیرد، اما در خشک کن های تونلی چند منطقه ای دما در قسمت های مختلفتونل متفاوت است. این دستگاه توسط کامپیوتر کنترل میشود و نمودار های دما – زمان ورطوبت – زمان در هر لحظه قابل روئیت و ذخیره می باشد.

خشک کن پفکی:

محصول به مدت کوتاهی تحت فشار و دمای زیاد قرار گرفته و سپس به فشار اتمسفری باز گردانده می شود . خشک پفکی انفجاری، فرآیند نسبتاً جدیدی است که برای تعدادی از میوه ها و سبزی ها طور موفقیت آمیزی به کار برده شده است. در این فرآیند قطعه ی کوچکی از محصولات به مدت کوتاهی تحت فشار و دمای زیاد قرار گرفته سپس به فشار اتمسفری بازگردانده می شود. در نتیجه آب موجود در آن به سرعت تبخیر شده و بخارات حاصله از بخش های داخلی محصول خارج می شوند. محصول تولیدی به روش خشک کردن پفکی ، تخلل بسیار زیادی داشته و جذب مجدد آب در آن به سرعت انجام می شود . خشک کردن پفکی برای محصولاتی که مرحله خشک شدن با سرعت نزولی در آنها طولانی است ، بسیار مناسب می باشد ، زیرا تبخیر سریع رطوبت و تخلل ایجاد شده در محصول ، موجب خروج سریع رطوبت در مراحل نهایی خشک کردن می شود.

فرآیند خشک کردن پفکی براساس فرآورده های مکعبی شکل که ضلعی برابر 2 سانتیمکتر دارند، بیشترین بازده را دارد.این قطعات به سرعت و به طور یکنواخت خشک شده و جذب آب ،مجدداً در آن ها ظرف 15 دقیقه می شود. اگر چه ممکن است، این فرآیند برای همه مواد غذایی کاربرد نداشته باشد؛ اما در عیت حال بالا بودن کیفیت محصول تولیدی با این روش ، انگیزه لازم برای تحقیقات بیشتر در این زمینه را ایجاد می کند.

خشک کن بستر سیال:

سیستم نسبتاً جدید که برای خشک کردن مواد غذایی ذره ای جامد طراحی شده است، بستر سیالی شده می باشد. در این سیستم ، قطعات محصول در طول زمان لازم برای خشک شدن در داخل هوای گرم به حالت معلق و و شناور باقی می مانند. همانطور که در شکل نشان داده شده است ، جابجایی و حرکت محصول در سیستم همراه با تغیییر جرم ذرات در اثر تبخیر رطوبت ، بهبود می یابد.

جابجایی محصول که در اثر سیالی شدن ذرات آن ایجاد می شود ، موجب یکسان شدن سرعت خشک شدن در تمام سطوح ماده غذایی می گردد. عامل اصلی محدود کننده فرآیند بستر سیال، اندازه ذرات است. همانطور که انتطار می رود ، ذرات کوچکتر را با سرعت هوای کمتری می توان به حالت تعلیق در آورد و با سرعت بیشتری خشک نمود . اگر چه این ویژگی هامطلوب و مورد نظر است ، ولی همه محصولات را نمی توان با این فرآیند خشک کرد

خشک کن پاششی:

خشک کردن مواد غذایی مایع ، اغلب در خشک کن پاششی انجام می شود. در این فرآیند ، گرفتن رطوبت از ماده غذایی از طریق پاشش آن به درون هوای گرم محفظه ی خشک کن صورت می گیرد. اگر چه محفظه ی خشک کن در اشکال مختلفی ساخته و مورد استفاده قرار می گیرد ، با این وجود نحوه ورود قطرات ماده غذایی مایع به درون جریان هوای گرم نشان داده شده است.
هنگامی که قطرات ماده غذایی مایع با جریان هوای گرم حرکت می کنند ، آب موجود در آن ها تبخیر شده و به همراه هوا به خارج از محفظه ی خشک کن منتقل می شود . بخش اعظم فرآیند خشک شدن محصول در این روش ،در طول مرحله خشک شدن با سرعت ثابت اتفاق می افتد. عامل کنترل کننده ی سرعت خشک شدن در این مرحله ، سرعت انتقال جرم از سطح قطره است . بعد از رسیدن رطوبت به مقدار بحرانی ، ساختمان ذرات خشک شده غذا تعیین کننده سرعت خشک شدن در مرحله خشک شدن باسرعت نزولی خواهند بود.
در طول این مرحله از فرآیند ، نفوذ رطوبت در داخل ذرات ، عامل کنترل کننده ی خشک شدن می باشد . ذرات خشک شده محصول ، بعد از خروج از محفظه خشک کن ، وارد یک سیکلون تفکیک کننده شده و از هوا جدا می گردند . سپس محصول نهایی که معمولا رطوبتی کمتر از 5% دارد ، بسته بندی می شود. کیفیت محصول تولیدی با خشک کن پاششی به علت محافظت جامد آن در اثر سرمایش ناشی از تبخیر ، بسیار بالاست . هم چنین کوچک بودن اندازه ذرات جامد محصول باعث می شود که هنگام اختلاط با آب ، باز سازی به راحتی انجام شود.

خشک کن انجمادی:

در خشک کردن انجمادی ، با کاهش دمای محصول ، قسمت اعظم رطوبت آن به یخ تبدیل شده و سپس با کاهش فشار محیط ، تصعید می گردد. فرآیند خشک کردن انجمادی را می توان برای بسیاری از مواد غذایی به خصوص محصولاتی که کیفیت ۀن ها از نظر مصرف کننده حائز اهمیت است ، به کار برد
در طول خشک کردن انجمادی ، فرآیند های انتقال جرم و حرارت به طور مطلوبی انجام می شوند. بسته به شکل سیستم خشک کن ، انتقال حرارت ، از طریق لایه منجمد یا لایه خشک محصول صورت می گیرد . بدیهی است، انتقال حرارت از طریق لایه منجمد ، سریع بوده بنابراین محدود کننده ی سرعت خشک شدن نخواهد بود. سرعت انتقال حرارت از طریق لایه خشک کند است، زیرا ضریب هدایت حرارتی ساختمان های کاملاً متخلخل در شرایط خلاء پایین است. در هر دو حالت ، انتقال جرم در لایه خشک محصول انجام می شود . از آنجایی که سرعت نفوذ مولکولی در خلاء کند است، بنا براین انتظار می رود که سرعت نفوذ بخار آب ، عامل محدود کنندهی سرعت خشک شدن باشد.پ
مزایای فرآیند خشک کردن انجمادی ، بالا بودن کیفیت محصول تولیدی به دلیل پایین بودن دما در حین تصعید و حفظ ساختمان محصول است . این مزیت ها در برابر مصرف انرژی برای انجماد و ایجاد خلاء متعادل بوده و توجیه کننده فرآیند است

در این روش با کاهش دمای محصول ، قسمت اعظم رطوبت آن به یخ تبدیل شده و سپس با کاهش فشار محیط تصعید می گردد.

خشک کن های کابینتی یا سینی دار:

در این نوع از سیستم های خشک کن، برای قرار دادن محصول در معرض هوای گرم در یک فضای بسته ، از سینی یا وسایل مشابه نگه دارنده استفاده می شود، سینی های حاوی محصول در داخل یک کابینت یا محیط مشابه و در معرض هوای گرم قرار داده می شوند تا فرآیند خشک شدن انجام شود . حرکت هوا بر سطح محصول با سرعت نسبتا زیادی صورت می گیرد ، تا اطمینان حاصل شود که انتقال جرم و حرارت با بازده ای بالایی انجام می شود با یک تغییر جزئی در خشک کن کابینتی می توان در داخل محفظه آن خلاء ایجاد کرد. در این نوع سیستم خشک کن، با استفاده از خلاء ، فشار بخار در فضای اطراف محصول در حداقل ممکن نگه داشته می شود. کاهش فشار همچنین باعث کاهش دمای تبخیر رطوبت محصول نیز می شود که در نتیجه موجب بهبود کیفیت آن خواهد شد.
در بیشتر حالات خشک کن های کابینتی به صورت ناپیوسته کار می کنند واز معایب آن ها خشک شدن غیر یکنواخت محصول درون سیستم می باشد. معمولا برای بهبود یکنواختی بیشتر باید سینی های حاوی محصول جابه جا شوند.

خشک کن تونلی:

هوای گرم از یک تونل وارد می شوده و با سرعت معینی از بین سینی های حاوی محصول که روی واگن حمل می شوند ، عبور میکند . واگن های محصول با سرعتی که زمان توقف لازم برای خشک شدن را تامین می کند.
در داخل تونل حرکت می کنند. محصول را می توان هم جهت با جریان هوا و یا در خلاف جهت آن از داخل آن عبور داد.
ترتیب موارد استفاده به نوع محصول و حساسیت خواص کیفی آن به دما ، بستگی دارد، در سیستم های همسو ، محصول با رطوبت بالا در مجاورت هوای با دمای بالا قرار می گیرد و تبخیر، به پایین نگه داشتن دمای محصول کمک می کند. در نقاطی نزدیک به خروجی تونل ، محصول با رطوبت کمتر، در معرض هوای با دمای پایین تری قرار می گیرد . در سیستم های غیر همسو ، محصول با رطوبت پایین در معرض هوانی با دمای بالا قرار می گیرد و گرادیان دما در نزدیکی نقطه ورودی به تونل ، کوچک است.
اگر چه بازده کلی سیستم نا همسو از همسو بیشتر است ، ولی ملاحظات کیفی اجازه ی استفاده از آن را برای هر محصولی نمی دهد. برای صرفه جویی در مصرف انرژی ، هوای خروجی را در صورت امکان ، مجدداً می توان استفاده نمود

خشک کن با بستر عمیق:

این خشک کن ها دارای بستر مشبکی بوده که روی آن ماده غذایی قرار گرفته و از پایین یک جریان گاز داغ به طرف
بالا و از میان ماده می گذرد.
که عمق آن ها ممکن است به چند متر برسد.

خشک کن کوره ای:

یک سیستم دو طبقه ای است . کف آن سوراخ هایی وجود دارد که ماده غذایی گسترده می شود .گازهای داغی که توسط کوره ای در طبقه پایین تولید می شوند به وسیله پنکه به طرف بالا هدایت می شوند .

خشک کن نواری:

ماده به شکل مداوم توسط نقاله نواری مشبکی در سیستم حمل می شود
هوا به طور عمودی از میان ماده عبور داده می شود .

خشک کن نواری ناو شکل:

یک نقاله نواری مشبک که حالت مسطح ندارد و ناو مانند می باشد
هوای داغ 135 درجه از قسمت پایین نوار به طرف بالا جریان دارد .

خشک کن دوار:
خشککن دوار شامل یک استوانهای است که در جهت مناسب میچرخد و به طور معمول با افق زاویة کمی دارد.
طول استوانه 4 تا بیش از 10 برابر قطرش میباشد که ممکن است از 3/0 تا 3 متر تغییر کند. مواد جامد تغذیه شده به انتهای هر سیلندر وارد میشود و به واسطة سه خاصیت چرخشی، اختلاف ارتفاع و شیب استوانه، محصول تمام شده از قسمت دیگر تغذیه میکنند.
خشکنهای دوار به سه گروه تقسیم میشوند: 1) مستقیم 2) غیرمستقیم، مستقیم
3) غیرمستقیم
روش مستقیم روشی است که وقتی تبادل مستقیم حرارت بین جریان مواد جامد صورت میگیرد موچب افزایش یا کاهش دمای جامدات میشود و روش غیرمستقیم روشی است که گرمای ملایم جدا شده از برخورد فیزیکی مواد جامد با دیوار یا لوله فلزی باشد.
خشککن دوار:یکی از مهمترین خشککنهایی است که برای خشک کردن مواد جامد گرانول که میتوانند جریان آزاد داشته باشند و در اثر پاشیدن و به هم خوردن عمل خرد شدن قابل ملاحظهای صورت نگیرد.
اگر خشک کن دوار مجهز به دستگاه مخصوصی که کیکهای جامد را میشکنند باشند، میتوانند مواد خیلی چسبنده را هم به خوبی خشک کنند. در مورد خشک کردن مایعات غلیظ، مواد گلی شکل، مواد خیلی چسبنده و صمغی و موادی که به کندی خشک میشوند مناسب نمیباشند به علاوه مواد گوگردی و یا مواد سبکی که به راحتی توسط جریان هوا حمل میشوند. خشککنهای دوار برای خشککردن کودهای شیمیایی از قبیل سولفات، فسفات، و نیترات آلونیوم و نمکهای پتاسیم، همچنین موادی مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس ....
زمان خشک شدن در این خشک کنها معمولاً بین 5 دقیقه تا 1 ساعت و ظرفیت آنها بین چند صد کیلوگرم تا چند صدتن تغییر میکند.
ساختمان شماتیک یک خشککن دوار:
یک خشککن دوار شامل یک پوسته استوانهای چرخنده به صورت افقی و با کمی شیب به سمت قسمت خروجی خوراک میباشد. خوراک مرطوب از یک انتهای استوانه وارد و از انتهای دیگر محصول خشک شده خارج میشود، هنگامیکه استوانه میچرخد پردههای بالا برنده مواد جامد را بالا میبرند و به داخل هوای داغ در حال جریان میپاشند و درنتیجه سطح مواد جامد به طور کامل در معرض هوای داغ قرار گرفته و عمل خشک شدن به طور مؤثرتری انجام میگیرد. در محل ورود خوراک چند پره مارپیچی قرار دارد که به جلو راندن خوراک کمک میکند تا به پردههای اصلی برسد.
در محیطهای مرطوب لازم است که هوای خنک ورودی تا حدی رطوبت زدایی شود که این کار را میتوان توسط برج جذب و درمجاورت کلسیم کلراید انجام داد. دستگاههای فرعی این خشک کن عبارتند از: گرم کن هوا با شعله مستقیم و یا غیرمستقیم، کانال تنظیم کردن مقدار هوا، دستگاه جمعآوری غبارات و فنها، همچنین یک سیستم نوار نقاله برای انتقال ذرات ورودی و خروجی در بعضی موارد به یک سیستم اتوماتیک چکشی نیاز است تا موادی را که روی بالا برنده به صورت کیک قرار میگیرند خرد کند.

تئوری خشککنهای دوار:
اگر انتقال حرارت مستقیماً از فاز گاز به فاز جامد صورت گیرد آن را از نوع حرارت مستقیم و اگر انتقال حرارت از لولههای بخار به مواد جامد انجام گیرد آنرا از نوع حرارت غیرمستقیم گویند. در صورتی که جهت جریان فاز گاز و فاز جامد هم جهت لاشند آنرا فواری واگر مخالف جهت هم باشند آنرامتقابل گویند. براین اساس خشککنهای دوار به چهار گروه زیر تقسیم میشوند.
حرارت مستقیم، جریان متقابل:
برای موادی که باید تا دمای بالاتر گرم شوند مانند مواد معدنی، شن، سنگ آهک، خاک رس و غیره از جریان مستقیم گاز داغ استفاده میشود. برای موادی که نباید تا دمای خیلی بالاتری گرم شوند مانند سولفات آلومینوم و شکر و محصولات کریستالی مواد شیمیایی، از هوای گرم استفاده میشود.
2) حرارت مستقیم، جریان فواری:
مواد جامدی که از آلوده شدن آن با گاز احتراق نگران نیستیم ولی باید تا دمای بالا گرم نشوند مانند سولفید آهن، سنگ گچ و مواد آلی مانند ذغال سنگ احیا نشده و مواد کشاورزی، باید در خشککن موازی خنک شوند.
3)حرارت غیرمستقیم، جریان متقابل:
موادی نظیر پیگمانهای سفید که باید تا درجه حرارت بالا گرم شوند ولی در تماس با گاز نیابد باشند. ممکن است ساختمان خشککن انتخاب شده از آجر نسوز ساخته شده باشد و به وسیله بخار داغ کاملاً احاطه شده باشد. در این حالت دبی جریان هوا را در مینیمم مقدار خود نگه میداریم زیرا در این حالت حرارت بوسیلة هدایت از پوسته و یا لولههای مرکزی اعمل میشود.
4) نوع مستقیم – غیرمستقیم:
این خشککن اقتصادی تر از خشککن مستقیم میباشد و ممکن است برای موادی که در درجه حرارت بالا خشک میشوند با استفاده از لوله بخار بکار گرفته شوند. به عنوان مثال هوای داغ با درجه حرارت 1200 تا of 1400 آنرا ترک کرده و وارد فضای حلقه مانند شده و در تماس با ماده جامد قرار میگیرد . در دمای 140 تاfo170 آنرا ترک میکنند. زغال سنگ خام کلاً به این روش خشک می شوند بدون آنکه مشتعل شوند و یا گرد و غبار آنها محترق شوند. قطر تقریبی این خشک کن تنها از 3 الی 10 (فوت) و طول آنها از 2 الی 100 فوت تغییر میکند.
خشککن دوار مستقیم:این نوع خشک کن معمولاً شامل یک استوانه فلزی ساده بود و برای درجه حرارتهای پایین و یا متوسط مناسب میباشد. برای درجه حرارتهای عملیاتی که در حد پایین میباشد از فلزات با خواص مناسب آن را ساختهاند.
خشککن لوله بخار غیرمستقیم:این نوع خشککن شامل یک استوانه ساده است که مجهز به یک، دو و یا سه ردیف لوله میباشد ودر هنگام عملیات حاوی سیال حرارتی است و در داخل استوانه به صورت طولی نصب شدهاند. این نوع برای خشککنهایی که دارای درجه حرارت بخار (سیال حرارتی) هستند مناسب میباشد و برای خشک کردن موادی که به آلودگی حساس هستند و نباید در تماس با گاز احتراق باشند کاربرد دارد.
خشککن کرکردهای:در این خشککن گاز در داخل بسته سیر لوله میشود و مانند خشککنهای دوار مستقیم برای درجه حرارتهای پایین و متوسط مناسب است.
خشککن مستقیم کرکرهای:هوای داغ (یا هوای سرد) ازمیان کرکرهها به داخل استوانه دوار دو جداره دویده میشوند و از لای کرکرهها عبور کرده و به داخل بستر مواد جامد دمیده میشود و در این حال استوانه یا شل میچرخد وجود پرههای کرکرهای مانند باعث میشود که هوای داغ به صورت یکنواخت به بستر مواد جامد رسیده و عمل انتقال حرارت و جرم بهتر صورت گیرد.
خشککن دوار غیرمستقیم لوله بخار:لولههای بخار گرم کننده به صورت قرینهوار و متحدالمرکز در یک دو و یا سه ردیف نصب شدهاند و همراه استوانه خشک کن میچرخند این لولههای بخارممکن است از نوع لولة ساده باشند که بخار در طول آن ضمن حرارت دادن کندانس شده و این آب کندانس شده از طریق تله بخار دفع میشود.
(تله بخار دارای این خاصیت هست که مایع را اجازه میدهد که از آن عبور کرده و خارج شود ولی از خارج شدن فاز گازی ممانعت میکند.) هوایی که از خشککن خارج میشود خارج میشود تقریباً نزدیک به اشباع است زیرا مقدار هوایی که در این خشککن لازم است، معمولاً خیلی کمتر از مقدار هوای مصرفی در خشککنهای نوع مستقیم است.
بخار داغ وارد لولهها شده و پس از کندانس شدن از آن خارج میشود. جسم خشک شده از درون روزنههایی که در شل قرار دارند خارج میشود. این روزنهها دارای دیوارههایی هستند که باعث میشود عمق بستر در داخل شل همیشه به اندازه کافی باقی بماند. این خشککنها به ویژه برای خشک کردن موادی مناسب است که زمان خشک کردن با شدت نزولی انها طولانی بوده و بتوان آنها را در زمانی نسبتاً طولانی در یک دمای ثابت نگه داشت. دوران شل در ضمن اینکه موجب هم زدن مواد بستر شده و از ایجاد کیک جلوگیری میکند، باعث سهولت جریان بخار آب نیز خواهند شد و به دلیل اتلاف حرارتی پایین جریان هوای خروجی، راندمان بالاست این خشککن برای موادی که نسبت به حرارت حساس هستند مناسب است. زیرا که درجه حرارت ماکزیمم دقیقاً قابل کنترل میباشد و این دما توسط دمای عامل گرم کننده (بخار) کنترل میشود.
در این نوع خشککنها معمولاً خوراک مرطوب از طریق انتقال دهنده مارپیچی و یا ریزشی به داخل خشککن وارد میشود و در خشککنهای معمولی، محصول خشک شده در انتهای استوانه از لابه لای لوله های بخار به بیرون ریخته میشود. بااین کار همچنین هوای استفاده شده جهت خشک کردن و دیگر گازهای موجود ازداخل خشککن خارج میشود. به دلایل زیاد جهت جریان کاز و مواد جامد متقابل میباشد.

خشک کن بادی:

در این نوع خشک کن ماده به درون هوای داغ تزریق می شود . این مجرا ممکن است به شکل عمودی یا افقی بوده و طول آن تعیین کننده زمان توقف ماده جهت خشک شدن می باشد .

انواع خشک کن ها

مطالب مشابه :

معرفی رشته مهندسی علوم و صنایع غذایی

تحول صنايع غذايي با نانو

به کارگیری 5S :

بسته‌بندی کنترل کننده مواد غذایی با استفاده از نانو ذرات

گزارش تصویری از شهر زیر زمینی زرتشتیان

سمینار بیماری های دیابت در دامهای کوچک

انواع خشک کن ها

جدیدترین غذاها و نوشیدنی های غیر معمول