干燥机械设备的分类
根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式、传导式和辐射式。见表9-1。
但需指出，这种分类是相对的。例如，真空干燥机和冷冻干燥机多采用接触传导方式提供干燥热量，但也可以采用微波方式供热。
按操作压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分为连续式干燥机和间歇式干
燥机。
对流型干燥设备
这是一类以对流方式对食品干燥的设备。
干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使食品升温脱水，并将食品脱除的水分带出干燥室外。
自身状态从高温低湿变为低温高湿。
主要设备型式：厢式干燥器、洞道式干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流式干燥机和喷
雾干燥机等。
按物流气流接触方式：并流、逆流、混流和横流式干燥器等。 厢式干燥器
厢式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称为烘箱，大型的称为烘房
优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物
料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。
缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济(每汽化1kg
水分，约需2.5kg以上的蒸汽)。 洞道式干燥机
有一段长度为20~40m的洞道。
优点：
①具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度-湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实验工作；
②料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。
缺点：
①结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置； 网带式干燥设备
网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、
颗粒、棒状、滤饼类等。
带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同的类型。
网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动通过隧道过程中与热风接触而干燥的设
备。
网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机和卸料机等组成。
沿输送网方向，可分成若干相对独立的单元段，每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公
用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。每段内干燥介质的温度、湿度和循环量等操作参数可以独立控制，使物料干燥过程达到最优化。
输送带为不锈钢丝网或多孔板不锈钢链带，转速可调。
单层单段式网带式干燥机特点
优点：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时间可任意调节。物料无剧烈运动，不易破
碎。每个单元可利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起干燥、杀菌，一机多用。 缺点：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设备的单位地面积生产能力上看不很经济，
另外设备的进出料口密封不严，易产生漏气现象。 多段带式干燥机
亦称复合型带式干燥机，是用多条循环输送带(多至4条)串联组成物料输送系统的带式干燥机。
优点：①物料在带间转移时得以松动、翻转，物料的蒸发面积增大，改善了透气性和干燥均匀性。
②不同输送带的速度可独立控制，且多个干燥区的热风流量及温度和湿度均可单独控制，便于优化物料干燥工艺。
缺点: 占地面积较大。 多层带式干燥机
多层带式干燥机结构简单，常用于干燥速度低、干燥时间长的场合，广泛用于谷物类的干燥，由
于操作中多次翻料，因此不适于黏性物料及易碎物料的干燥。 流化床干燥设备
流化床干燥机中物料呈沸腾状态干燥，又称沸腾床干燥机。
惰性粒子流化床干燥设备特点
除了具有一般流化床干燥的特点（热效率高、热容系数高、干燥速率大、操作简便）以外，还表
现在：(1)适用于高水分的浆状物料；(2)干燥与粉碎同在一处完成，可减少物料损失。
这种干燥机可干燥膏糊状料液、鸡蛋白、蛋黄、动物血、酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨汤等；
但不宜干燥会形成坚硬的高附着作用的膜层的物料。
流化床干燥机特点
优点：
设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简单、占地面积小、设备费
用不高、物料易流动。
设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，无其它活动部分，因而维
修费用低。
与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒的粉碎和设备的磨损也相
对较小。
主要缺点是操作控制比较复杂。
流化床干燥机适宜处理的物料
适宜于处理粉状且不易结块的物料，物料粒度通常为30μm~6mm。
物料颗粒直径小于30μm时，气流通过多孔分布板后极易产生局部沟流。
颗粒直径大于6mm时，需要较高的流化速度，动力消耗及物料磨损随之增大。
流化床干燥适用的干燥阶段
适用于处于降速干燥阶段的物料，对于粉状物料和颗粒物料。
适宜的含水范围分别在2%~5%和10％~15％之间。
气流干燥或喷雾干燥得到物料，若仍含有需要经过较长时间降速干燥方能去除的结合水分，则更
适于采用流化床干燥。
单层流化床干燥机
优点：结构简单。
缺点：(1)由于颗粒在床中与气流高度混合，自由度很大，为了限制颗粒过早从出料口出去，保证
物料干燥均匀，必须有较高的流化床层才能使颗粒在床内停留足够的时间，从而造成气流压降增大。(2)由于湿物料与已干物料处于同一干燥室内，因此，从排料口出来的物料较难保证水分含量均一。
单层流化床干燥机操作方便，在食品工业上应用广泛，适用于床层颗粒静止高度低(300~400mm)、
容易干燥、处理量较大且对最终含水量要求不高的产品。 多层沸腾床干燥机
适用于要求干燥较均匀或干燥时间较长的产品
溢流式多层流化床干燥机
穿流板式流化床干燥机 卧式多室流化床干燥机
特点：结构简单、制造方便、容易操作、干燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、片状和热
敏性物料。但热效率较低，对于多品种小产量物料的适应性较差。
应用：这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。 振动流化床干燥机
适合于干燥颗粒过粗或过细、易黏结、不易流化的物料及对产品质量有特殊要求的物料。如砂糖干燥要求晶形完整、晶体光亮、颗粒大小均匀等。采用振动流化床干燥时，含水量4％~6％的湿砂糖在流化床的沸腾段停留约十几秒就可干燥到含水率0.02％~0.04%，并筛选出合格的产品 脉冲流化床干燥机
脉冲式流化床干燥器作用能量集中，适用于不易干燥或有特殊要求的物料，属间歇操作，适用于
粒度为10μm~0.4mm的物料，床高0.1~0.4m。
与常规流化床干燥机相比，具有如下优点：
(1)能够流化非球形大颗粒，如直径为20~30mm、厚度为1.5~3.5mm的蔬菜也能获得良好的流化状态。
(2)粒子间对流混合较充分，无沟流现象，改善了床层结构。
(3)压降较低，节能效果明显，高达30％。 气流干燥设备
气流干燥机利用高速热气流，在并流输送潮湿粉粒状或块粒状物料的过程中，对其进行干燥。 气流干燥机适用于在潮湿状态仍能在气体中自由流动的颗粒物料的干燥，如面粉、谷物、葡萄糖、
食盐、味精、离子交换树脂、水杨酸、切成粒状或小块状的马铃薯、肉丁及各种粒状食品等均可用采用气流干燥法干燥。
气流干燥机有多种形式，主要有直管式、多级式、脉冲式、套管式、旋风式、环管式等。
直管式气流干燥机
• ①干燥强度大。由于物料在热风中呈悬浮状态，能最大限度地与热空气接触，且由于气速较高(一
般达20~40m/s)，空气涡流的高速搅动，使气-固边界层的气膜不断受冲刷，减小了传热和传质的阻力，容积传热系数可达2300~7000W/m3·K，这比转筒干燥机大20~30倍。
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缺点
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• ①全部产品由气流带出，因而分离器的负荷大。 ②气速较高，对物料颗粒有一定的磨损，所以不适用于对晶形有一定要求的物料，也不适宜用于需要在临界湿含量以下干燥的物料以及对管壁黏附性强的物料。 ③由于气速大，全系统阻力大，因而动力消耗大。 ④干燥管较长，一般在10m或10m以上 ②干燥时间短。对于大多数的物料只需0.5~2s，最长不超过5s，因为是并流操作，所以特别适宜于热敏性物料的干燥。 ③占地面积小。由于气流干燥机具有很大的容积传热系数，所以所需的干燥机体积可大为减小，即能实现小设备大生产的目标。 ④热效率高。由于干燥机散热面积小，所以热损失小，最多不超过5%，因而干燥非结合水时热效率可达60％左右。干燥结合水时可达20％左右。 ⑤无专用的输送装置。气流干燥机的活动部件少，结构简单，易建造，易维修，成本低。 ⑥操作连续稳定。可以一次性完成干燥、粉碎、输送、包装等工序，整个过程可在密闭条件下进行，减少物料飞扬，防止杂质污染，既改善了产品质量又提高了回收率。 ⑦适用性广，可应用于各种粉状物料，粒径最大可达100mm，湿含量可达10％~40%。
喷雾干燥机
喷雾干燥机是一种将液状物料通过雾化方式干燥成粉体的设备。许多粉状制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白质水解物粉、微生物发酵物等都用喷雾干燥机生产。喷雾干燥机也是主要的微胶囊造粒设备之一。
优点
（1）干燥速度快。
（2）产品质量好。松脆空心颗粒产品具有良好的流动性、分散性和溶解性，并能很好地保持食品原有的色、香、味。
（3）营养损失少。快速干燥大大减少了营养物质的损失，如牛乳粉加工中热敏性维生素C只损失5％左右。因此，特别适合于易分解、变性的热敏性食品加工。
（4）产品纯度高。喷雾干燥是在封闭的干燥室中进行，既保证了卫生条件，又避免了粉尘飞扬，从而提高了产品纯度。
（5）工艺较简单。料液经喷雾干燥后，可直接获得粉末状或微细的颗粒状产品。
（6）生产率高。便于实现机械化、自动化生产，操作控制方便，适于连续化大规模生产，且操作人员少，劳动强度低。
缺点
1）投资大。由于一般干燥室的水分蒸发强度仅能达到2.5~4.0kg／(m3·h)，故设备体积庞大，且雾化器、粉尘回收以及清洗装置等较复杂。
（2）能耗大，热效率不高。一般情况下，热效率为30％~40%，若要提高热效率，可在不影响产品质量的前提下，尽量提高进风温度以及利用排风的余热来预热进风。另外，因废气中湿含量较高，为降低产品中的水分含量，需耗用较多的空气量，从而增加了鼓风机的电能消耗与粉尘回收装置的负担。 基本构成
• 系统基本构成如图9.21所示，主要由雾化器、干燥室、粉尘分离器、进风机、空气加热器、排风
机等构成。
雾化器也称喷雾器。常见的雾化器形式有三种，即压力式、离心式和气流式雾化器
布袋过滤器
布袋过滤器内部分为三组，每组风管与排风机相连，各组可轮流在关断排风管的同时振动布袋，
以振落袋内积粉。
布袋过滤器下方有一螺旋输送器，将布袋振动下来的粉末输送至塔体圆锥部分与塔内粉粒混合从
塔下转鼓阀排出。
通过布袋过滤器回收夹带粉尘后的废气，经由排风机排入大气。
压力喷雾器
采用单喷嘴喷雾，装于塔顶。
喷嘴的孔径较大（一般在2mm以上），可得到较大粒度的干燥粉粒。
与该干燥机配套的供料泵应为三柱塞式高压泵。
干燥塔
干燥塔体的上部为圆柱形，下部为圆锥形。塔体上下有两个清扫门用于清扫塔壁积粉。布袋过滤器紧靠在干燥室旁边。
离心喷雾干燥机与压力喷雾干燥机区别
最大区别在于雾化器形式不同，由于离心喷雾器的雾化能量来自与离心喷雾头的离心力，因此，
为本干燥机供料的泵不必是高压泵。
此外还有以下区别：
离心式的热风分配器为蜗旋状；
干燥塔的圆柱体部分径高比较大（这主要因离心喷雾有较大雾化半径，从而要求有较高
大的塔径）；
布袋过滤器装内干燥塔内，它分成两组，可轮流进行清粉和工作。布袋落下的细粉直接
进入干燥室锥体。
传导型干燥设备
传导型干燥机的热能供给主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应有尽可能紧密的接触。故传
导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。
主要优点：首先在于热能利用的经济性，因这种干燥机不需要加热大量的空气，热能单位耗用量
远较热风干燥机为少；其次传导干燥可在真空下进行，特别适用于易氧化食品的干燥。
分类：连续式和间歇式；常压和真空。
单滚筒干燥机
采用浸没式加料方式，滚筒部分浸没在稠厚的悬浮液物料中，因滚筒的缓慢转动使物料成薄膜状
附着于滚筒的外表面而进行干燥。
当滚筒回转3/4~7/8转时，物料已干燥到预期的程度，即被刮刀刮下，由螺旋输送器送走。
滚筒的转速因物料性质及转筒的大小而异，一般为2~8r/min。滚筒上的薄膜厚度为0.1~1.0mm。干燥产生的水汽被壳内流过滚筒面的空气带走，流动方向与滚筒的旋转方向相反。
双滚筒干燥机
采用的是由上面加入湿物料的方法，干物料层的厚度可用调节两滚筒间隙的方法来控制。
滚筒干燥机
主体是称为滚筒的中空金属圆筒。
分类：单滚筒双滚筒式；两者均有常压和真空式。
常压单滚筒和双滚筒干燥机：圆筒随水平轴转动，其内部可由蒸汽、热水或其它载热体加热，圆
筒壁即为传热面。物料的加入方式有浸没式和喷洒式。浸没式加料时，料液可能会因热滚筒长时间浸没而过热，为避免这一缺点，可采用洒溅式。
真空滚筒干燥机
由于干燥过程在真空下进行，真空滚筒干燥机的进料、卸料刮刀等的调节必须在真空干燥室外部来操纵，所以这类干燥机通常成本较高，一般只用来干燥极为热敏的物料。
真空干燥箱
主体是一真空密封的干燥室，是一种间歇式干燥设备，适用于固体或热敏性、氧敏性液体食品物料。 带式真空干燥机
为连续式真空干燥设备，主要用于液状与浆状物料的干燥。
干燥室一般为卧式封闭圆筒，内装钢带式输送机械。带式真空干燥机有单层和多层两种形式。 特点
干燥时间短，约5~25min，能形成多孔状制品，物料在干燥过程中能避免混入异物，防止污染，可以直接干燥高浓度、高黏度的物料，并可简化工序，节约热量。 单层带式真空干燥机 多层带式真空干燥机
冷冻干燥机
按操作方式可分为间歇式、半连续式和连续式设备。
按能否在干燥室内进行冻结可分为能预冻和不能预冻设备。
按生产量可分为实验用和生产用设备等
冷冻干燥过程
冷冻干燥是湿物料经过冻结在真空条件下完成脱水的操作过程。
冷冻状态的物料进行干燥是水分升华过程，因此，冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。
水分升华过程通常只能在一定的真空度下发生，需要借助于(利用低温冷却使水汽结霜的)冷阱，
以保证在水分不断升华条件下使真空系统的负荷降低和工作正常。 冷冻干燥设备的系统构成
各种型式的冷冻干燥装置系统均由预冻、供热、蒸汽和不凝结气体排除系统及干燥室等部分构成，如图9.38所示。这些系统一般以冷冻干燥室为核心联系在一起，有些部分直接装在冷冻干燥室内，如供热的加热板、供冷的制冷板和水汽凝结器等。预冻过程可以独立于冷冻干燥机完成，此时冷冻干燥箱内不设冷冻板 预冷冻系统 供热系统
加热方式主要有传导、辐射和微波加热三种
作用
提供升华所需的热量。供给升华热时，要保证传热速率既能使冻结层表面达到尽可能高的蒸汽压，
又不致使冻结层融化，所以应根据传热速率决定热源温度。
提供低温凝结器(冷阱)融化积霜所需的熔解热。 低温冷凝器（冷阱）
冷阱安装在干燥室与系统的真空泵之间。由于冷阱温度低于物料的温度，即物料冻结层表面的蒸汽压大于冷阱内的蒸汽分压，因而从物料中升华出的蒸汽，在通过冷阱时大部分以结霜的方式凝结下来，剩下的一小部分蒸汽和不凝结气体则由真空泵抽走。
作用
低温冷凝器(冷阱)正是实现在低温条件下除去大量水分的装置
位置
冷阱可作为一个独立单元置于干燥室与真空泵之间，也可以直接安装在干燥箱内，这种冷阱称为内置式冷阱。内置式冷阱可避免用管道连接所带来的流导损失。
冷阱的除霜
低温冷凝器在运行过程中，积聚的霜应及时除去。
除霜方式有间歇式和连续式两种。
冷阱的本质与形式
低温冷凝器本质上属于间壁式热交换器。
形式：列管式、螺旋管式、盘管式、板式等。 常见冷冻干燥装置
冷冻干燥装置按操作的连续性可分为间歇式、连续式和半连续式三类，在食品工业中应用最多的是间歇式和半连续式装置。
间歇式冷冻干燥装置有许多适合食品生产的特点，因此绝大多数的食品冷冻干燥装置均采用这类
装置。
优点：
适应多品种小批量的生产，特别是季节性强的食品生产；
单机操作，一台设备发生故障，不会影响其它设备的正常运行；
便于设备的加工制造和维修保养；
便于在不同的阶段按照冷冻干燥的工艺要求控制加热温度和真空度。
缺点：
由于装料、卸料、启动等预备操作占用的时间长，设备利用率低；
若要满足一定的产量要求，往往需要多台单机，并要配备相应的附属系统，导致设备的
投资费用增加。 半连续式冷冻干燥系统
针对间歇式设备生产能力低，设备利用率不高等的缺点，在向连续化过渡的过程中，出现了多箱式及隧道式等半连续式设备。
隧道式干燥机就具有设备利用率高的优点，但不能同时生产不同的品种，且转换生产另一品种的灵活性小。 连续式冷冻干燥系统
优点：
① 处理能力大，适合单品种生产；
② 设备利用率高；
③ 便于实现生产的自动化；
④ 劳动强度低。
缺点：
① 不适合多品种小批量的生产；
② 在干燥的不同阶段，虽可控制不同的温度，但不能控制不同真空度；
③ 设备复杂、庞大，制造精度要求高，投资费用大。
小结
不同状态的食品物料可采用不同型式的干燥设备进行干燥。常见的食品干燥设备可以分为对流型、
传导型和辐射型三大类。其中以对流型干燥设备种类最多，对物料状态的适应性也最大。
常见的对流型干燥设备有厢式干燥器、洞道式干燥机、气流干燥机、流化床干燥机、喷雾干燥机
等。前面四种类型的干燥机适用于固体或颗粒状态湿物料的干燥，喷雾干燥机用于液态物料的干燥，得到的成品为粉末。食品工业均利用洁净的干热空气作为对流型干燥设备的干燥介质。
传导型干燥机有滚筒式干燥机、真空干燥箱和带式真空干燥箱三种。均适用于浆体物料的干燥，
可有真空式和常压式两种形式。
冷冻干燥机适用于固体和液体物料的干燥。它使冻结物料中的冰直接升华为水汽，是所有干燥机
中结构最复杂和耗能最大的干燥设备。因此通常用于高比价物料的干燥。冷冻干燥机由制冷系统、加热系统和真空系统三大部分组成，其操作方式可有间歇式、半连续式和连续式三种。
干燥机械设备的分类
根据热量传递方式，传统上将各种干燥机械设备分成三大类：对流式、传导式和辐射式。见表9-1。
但需指出，这种分类是相对的。例如，真空干燥机和冷冻干燥机多采用接触传导方式提供干燥热量，但也可以采用微波方式供热。
按操作压强分类有常压干燥机和真空干燥机。按操作方式分类，可分为连续式干燥机和间歇式干
燥机。
对流型干燥设备
这是一类以对流方式对食品干燥的设备。
干燥介质：流体(热空气，过热蒸汽等)，使食品升温脱水，并将食品脱除的水分带出干燥室外。
自身状态从高温低湿变为低温高湿。
主要设备型式：厢式干燥器、洞道式干燥机、流化床干燥机、喷动床干燥机和气流式干燥机和喷
雾干燥机等。
按物流气流接触方式：并流、逆流、混流和横流式干燥器等。 厢式干燥器
厢式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称为烘箱，大型的称为烘房
优点：制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物
料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。
缺点：主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济(每汽化1kg
水分，约需2.5kg以上的蒸汽)。 洞道式干燥机
有一段长度为20~40m的洞道。
优点：
①具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度-湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实验工作；
②料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。
缺点：
①结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置； 网带式干燥设备
网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、
颗粒、棒状、滤饼类等。
带网式干燥机因结构和干燥流程不同可分成单层、多层和多段等不同的类型。
网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动通过隧道过程中与热风接触而干燥的设
备。
网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机和卸料机等组成。
沿输送网方向，可分成若干相对独立的单元段，每个单元段包括循环风机、加热装置、单独或公
用的新鲜空气抽入系统和尾气排出系统。每段内干燥介质的温度、湿度和循环量等操作参数可以独立控制，使物料干燥过程达到最优化。
输送带为不锈钢丝网或多孔板不锈钢链带，转速可调。
单层单段式网带式干燥机特点
优点：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时间可任意调节。物料无剧烈运动，不易破
碎。每个单元可利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起干燥、杀菌，一机多用。 缺点：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设备的单位地面积生产能力上看不很经济，
另外设备的进出料口密封不严，易产生漏气现象。 多段带式干燥机
亦称复合型带式干燥机，是用多条循环输送带(多至4条)串联组成物料输送系统的带式干燥机。
优点：①物料在带间转移时得以松动、翻转，物料的蒸发面积增大，改善了透气性和干燥均匀性。
②不同输送带的速度可独立控制，且多个干燥区的热风流量及温度和湿度均可单独控制，便于优化物料干燥工艺。
缺点: 占地面积较大。 多层带式干燥机
多层带式干燥机结构简单，常用于干燥速度低、干燥时间长的场合，广泛用于谷物类的干燥，由
于操作中多次翻料，因此不适于黏性物料及易碎物料的干燥。 流化床干燥设备
流化床干燥机中物料呈沸腾状态干燥，又称沸腾床干燥机。
惰性粒子流化床干燥设备特点
除了具有一般流化床干燥的特点（热效率高、热容系数高、干燥速率大、操作简便）以外，还表
现在：(1)适用于高水分的浆状物料；(2)干燥与粉碎同在一处完成，可减少物料损失。
这种干燥机可干燥膏糊状料液、鸡蛋白、蛋黄、动物血、酪蛋白、酵母、大豆蛋白、肉骨汤等；
但不宜干燥会形成坚硬的高附着作用的膜层的物料。
流化床干燥机特点
优点：
设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简单、占地面积小、设备费
用不高、物料易流动。
设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，无其它活动部分，因而维
修费用低。
与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒的粉碎和设备的磨损也相
对较小。
主要缺点是操作控制比较复杂。
流化床干燥机适宜处理的物料
适宜于处理粉状且不易结块的物料，物料粒度通常为30μm~6mm。
物料颗粒直径小于30μm时，气流通过多孔分布板后极易产生局部沟流。
颗粒直径大于6mm时，需要较高的流化速度，动力消耗及物料磨损随之增大。
流化床干燥适用的干燥阶段
适用于处于降速干燥阶段的物料，对于粉状物料和颗粒物料。
适宜的含水范围分别在2%~5%和10％~15％之间。
气流干燥或喷雾干燥得到物料，若仍含有需要经过较长时间降速干燥方能去除的结合水分，则更
适于采用流化床干燥。
单层流化床干燥机
优点：结构简单。
缺点：(1)由于颗粒在床中与气流高度混合，自由度很大，为了限制颗粒过早从出料口出去，保证
物料干燥均匀，必须有较高的流化床层才能使颗粒在床内停留足够的时间，从而造成气流压降增大。(2)由于湿物料与已干物料处于同一干燥室内，因此，从排料口出来的物料较难保证水分含量均一。
单层流化床干燥机操作方便，在食品工业上应用广泛，适用于床层颗粒静止高度低(300~400mm)、
容易干燥、处理量较大且对最终含水量要求不高的产品。 多层沸腾床干燥机
适用于要求干燥较均匀或干燥时间较长的产品
溢流式多层流化床干燥机
穿流板式流化床干燥机 卧式多室流化床干燥机
特点：结构简单、制造方便、容易操作、干燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、片状和热
敏性物料。但热效率较低，对于多品种小产量物料的适应性较差。
应用：这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。 振动流化床干燥机
适合于干燥颗粒过粗或过细、易黏结、不易流化的物料及对产品质量有特殊要求的物料。如砂糖干燥要求晶形完整、晶体光亮、颗粒大小均匀等。采用振动流化床干燥时，含水量4％~6％的湿砂糖在流化床的沸腾段停留约十几秒就可干燥到含水率0.02％~0.04%，并筛选出合格的产品 脉冲流化床干燥机
脉冲式流化床干燥器作用能量集中，适用于不易干燥或有特殊要求的物料，属间歇操作，适用于
粒度为10μm~0.4mm的物料，床高0.1~0.4m。
与常规流化床干燥机相比，具有如下优点：
(1)能够流化非球形大颗粒，如直径为20~30mm、厚度为1.5~3.5mm的蔬菜也能获得良好的流化状态。
(2)粒子间对流混合较充分，无沟流现象，改善了床层结构。
(3)压降较低，节能效果明显，高达30％。 气流干燥设备
气流干燥机利用高速热气流，在并流输送潮湿粉粒状或块粒状物料的过程中，对其进行干燥。 气流干燥机适用于在潮湿状态仍能在气体中自由流动的颗粒物料的干燥，如面粉、谷物、葡萄糖、
食盐、味精、离子交换树脂、水杨酸、切成粒状或小块状的马铃薯、肉丁及各种粒状食品等均可用采用气流干燥法干燥。
气流干燥机有多种形式，主要有直管式、多级式、脉冲式、套管式、旋风式、环管式等。
直管式气流干燥机
• ①干燥强度大。由于物料在热风中呈悬浮状态，能最大限度地与热空气接触，且由于气速较高(一
般达20~40m/s)，空气涡流的高速搅动，使气-固边界层的气膜不断受冲刷，减小了传热和传质的阻力，容积传热系数可达2300~7000W/m3·K，这比转筒干燥机大20~30倍。
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缺点
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• ①全部产品由气流带出，因而分离器的负荷大。 ②气速较高，对物料颗粒有一定的磨损，所以不适用于对晶形有一定要求的物料，也不适宜用于需要在临界湿含量以下干燥的物料以及对管壁黏附性强的物料。 ③由于气速大，全系统阻力大，因而动力消耗大。 ④干燥管较长，一般在10m或10m以上 ②干燥时间短。对于大多数的物料只需0.5~2s，最长不超过5s，因为是并流操作，所以特别适宜于热敏性物料的干燥。 ③占地面积小。由于气流干燥机具有很大的容积传热系数，所以所需的干燥机体积可大为减小，即能实现小设备大生产的目标。 ④热效率高。由于干燥机散热面积小，所以热损失小，最多不超过5%，因而干燥非结合水时热效率可达60％左右。干燥结合水时可达20％左右。 ⑤无专用的输送装置。气流干燥机的活动部件少，结构简单，易建造，易维修，成本低。 ⑥操作连续稳定。可以一次性完成干燥、粉碎、输送、包装等工序，整个过程可在密闭条件下进行，减少物料飞扬，防止杂质污染，既改善了产品质量又提高了回收率。 ⑦适用性广，可应用于各种粉状物料，粒径最大可达100mm，湿含量可达10％~40%。
喷雾干燥机
喷雾干燥机是一种将液状物料通过雾化方式干燥成粉体的设备。许多粉状制品，如乳粉、蛋粉、豆乳粉、低聚糖粉、蛋白质水解物粉、微生物发酵物等都用喷雾干燥机生产。喷雾干燥机也是主要的微胶囊造粒设备之一。
优点
（1）干燥速度快。
（2）产品质量好。松脆空心颗粒产品具有良好的流动性、分散性和溶解性，并能很好地保持食品原有的色、香、味。
（3）营养损失少。快速干燥大大减少了营养物质的损失，如牛乳粉加工中热敏性维生素C只损失5％左右。因此，特别适合于易分解、变性的热敏性食品加工。
（4）产品纯度高。喷雾干燥是在封闭的干燥室中进行，既保证了卫生条件，又避免了粉尘飞扬，从而提高了产品纯度。
（5）工艺较简单。料液经喷雾干燥后，可直接获得粉末状或微细的颗粒状产品。
（6）生产率高。便于实现机械化、自动化生产，操作控制方便，适于连续化大规模生产，且操作人员少，劳动强度低。
缺点
1）投资大。由于一般干燥室的水分蒸发强度仅能达到2.5~4.0kg／(m3·h)，故设备体积庞大，且雾化器、粉尘回收以及清洗装置等较复杂。
（2）能耗大，热效率不高。一般情况下，热效率为30％~40%，若要提高热效率，可在不影响产品质量的前提下，尽量提高进风温度以及利用排风的余热来预热进风。另外，因废气中湿含量较高，为降低产品中的水分含量，需耗用较多的空气量，从而增加了鼓风机的电能消耗与粉尘回收装置的负担。 基本构成
• 系统基本构成如图9.21所示，主要由雾化器、干燥室、粉尘分离器、进风机、空气加热器、排风
机等构成。
雾化器也称喷雾器。常见的雾化器形式有三种，即压力式、离心式和气流式雾化器
布袋过滤器
布袋过滤器内部分为三组，每组风管与排风机相连，各组可轮流在关断排风管的同时振动布袋，
以振落袋内积粉。
布袋过滤器下方有一螺旋输送器，将布袋振动下来的粉末输送至塔体圆锥部分与塔内粉粒混合从
塔下转鼓阀排出。
通过布袋过滤器回收夹带粉尘后的废气，经由排风机排入大气。
压力喷雾器
采用单喷嘴喷雾，装于塔顶。
喷嘴的孔径较大（一般在2mm以上），可得到较大粒度的干燥粉粒。
与该干燥机配套的供料泵应为三柱塞式高压泵。
干燥塔
干燥塔体的上部为圆柱形，下部为圆锥形。塔体上下有两个清扫门用于清扫塔壁积粉。布袋过滤器紧靠在干燥室旁边。
离心喷雾干燥机与压力喷雾干燥机区别
最大区别在于雾化器形式不同，由于离心喷雾器的雾化能量来自与离心喷雾头的离心力，因此，
为本干燥机供料的泵不必是高压泵。
此外还有以下区别：
离心式的热风分配器为蜗旋状；
干燥塔的圆柱体部分径高比较大（这主要因离心喷雾有较大雾化半径，从而要求有较高
大的塔径）；
布袋过滤器装内干燥塔内，它分成两组，可轮流进行清粉和工作。布袋落下的细粉直接
进入干燥室锥体。
传导型干燥设备
传导型干燥机的热能供给主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应有尽可能紧密的接触。故传
导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。
主要优点：首先在于热能利用的经济性，因这种干燥机不需要加热大量的空气，热能单位耗用量
远较热风干燥机为少；其次传导干燥可在真空下进行，特别适用于易氧化食品的干燥。
分类：连续式和间歇式；常压和真空。
单滚筒干燥机
采用浸没式加料方式，滚筒部分浸没在稠厚的悬浮液物料中，因滚筒的缓慢转动使物料成薄膜状
附着于滚筒的外表面而进行干燥。
当滚筒回转3/4~7/8转时，物料已干燥到预期的程度，即被刮刀刮下，由螺旋输送器送走。
滚筒的转速因物料性质及转筒的大小而异，一般为2~8r/min。滚筒上的薄膜厚度为0.1~1.0mm。干燥产生的水汽被壳内流过滚筒面的空气带走，流动方向与滚筒的旋转方向相反。
双滚筒干燥机
采用的是由上面加入湿物料的方法，干物料层的厚度可用调节两滚筒间隙的方法来控制。
滚筒干燥机
主体是称为滚筒的中空金属圆筒。
分类：单滚筒双滚筒式；两者均有常压和真空式。
常压单滚筒和双滚筒干燥机：圆筒随水平轴转动，其内部可由蒸汽、热水或其它载热体加热，圆
筒壁即为传热面。物料的加入方式有浸没式和喷洒式。浸没式加料时，料液可能会因热滚筒长时间浸没而过热，为避免这一缺点，可采用洒溅式。
真空滚筒干燥机
由于干燥过程在真空下进行，真空滚筒干燥机的进料、卸料刮刀等的调节必须在真空干燥室外部来操纵，所以这类干燥机通常成本较高，一般只用来干燥极为热敏的物料。
真空干燥箱
主体是一真空密封的干燥室，是一种间歇式干燥设备，适用于固体或热敏性、氧敏性液体食品物料。 带式真空干燥机
为连续式真空干燥设备，主要用于液状与浆状物料的干燥。
干燥室一般为卧式封闭圆筒，内装钢带式输送机械。带式真空干燥机有单层和多层两种形式。 特点
干燥时间短，约5~25min，能形成多孔状制品，物料在干燥过程中能避免混入异物，防止污染，可以直接干燥高浓度、高黏度的物料，并可简化工序，节约热量。 单层带式真空干燥机 多层带式真空干燥机
冷冻干燥机
按操作方式可分为间歇式、半连续式和连续式设备。
按能否在干燥室内进行冻结可分为能预冻和不能预冻设备。
按生产量可分为实验用和生产用设备等
冷冻干燥过程
冷冻干燥是湿物料经过冻结在真空条件下完成脱水的操作过程。
冷冻状态的物料进行干燥是水分升华过程，因此，冷冻干燥又称为冷冻升华干燥。
水分升华过程通常只能在一定的真空度下发生，需要借助于(利用低温冷却使水汽结霜的)冷阱，
以保证在水分不断升华条件下使真空系统的负荷降低和工作正常。 冷冻干燥设备的系统构成
各种型式的冷冻干燥装置系统均由预冻、供热、蒸汽和不凝结气体排除系统及干燥室等部分构成，如图9.38所示。这些系统一般以冷冻干燥室为核心联系在一起，有些部分直接装在冷冻干燥室内，如供热的加热板、供冷的制冷板和水汽凝结器等。预冻过程可以独立于冷冻干燥机完成，此时冷冻干燥箱内不设冷冻板 预冷冻系统 供热系统
加热方式主要有传导、辐射和微波加热三种
作用
提供升华所需的热量。供给升华热时，要保证传热速率既能使冻结层表面达到尽可能高的蒸汽压，
又不致使冻结层融化，所以应根据传热速率决定热源温度。
提供低温凝结器(冷阱)融化积霜所需的熔解热。 低温冷凝器（冷阱）
冷阱安装在干燥室与系统的真空泵之间。由于冷阱温度低于物料的温度，即物料冻结层表面的蒸汽压大于冷阱内的蒸汽分压，因而从物料中升华出的蒸汽，在通过冷阱时大部分以结霜的方式凝结下来，剩下的一小部分蒸汽和不凝结气体则由真空泵抽走。
作用
低温冷凝器(冷阱)正是实现在低温条件下除去大量水分的装置
位置
冷阱可作为一个独立单元置于干燥室与真空泵之间，也可以直接安装在干燥箱内，这种冷阱称为内置式冷阱。内置式冷阱可避免用管道连接所带来的流导损失。
冷阱的除霜
低温冷凝器在运行过程中，积聚的霜应及时除去。
除霜方式有间歇式和连续式两种。
冷阱的本质与形式
低温冷凝器本质上属于间壁式热交换器。
形式：列管式、螺旋管式、盘管式、板式等。 常见冷冻干燥装置
冷冻干燥装置按操作的连续性可分为间歇式、连续式和半连续式三类，在食品工业中应用最多的是间歇式和半连续式装置。
间歇式冷冻干燥装置有许多适合食品生产的特点，因此绝大多数的食品冷冻干燥装置均采用这类
装置。
优点：
适应多品种小批量的生产，特别是季节性强的食品生产；
单机操作，一台设备发生故障，不会影响其它设备的正常运行；
便于设备的加工制造和维修保养；
便于在不同的阶段按照冷冻干燥的工艺要求控制加热温度和真空度。
缺点：
由于装料、卸料、启动等预备操作占用的时间长，设备利用率低；
若要满足一定的产量要求，往往需要多台单机，并要配备相应的附属系统，导致设备的
投资费用增加。 半连续式冷冻干燥系统
针对间歇式设备生产能力低，设备利用率不高等的缺点，在向连续化过渡的过程中，出现了多箱式及隧道式等半连续式设备。
隧道式干燥机就具有设备利用率高的优点，但不能同时生产不同的品种，且转换生产另一品种的灵活性小。 连续式冷冻干燥系统
优点：
① 处理能力大，适合单品种生产；
② 设备利用率高；
③ 便于实现生产的自动化；
④ 劳动强度低。
缺点：
① 不适合多品种小批量的生产；
② 在干燥的不同阶段，虽可控制不同的温度，但不能控制不同真空度；
③ 设备复杂、庞大，制造精度要求高，投资费用大。
小结
不同状态的食品物料可采用不同型式的干燥设备进行干燥。常见的食品干燥设备可以分为对流型、
传导型和辐射型三大类。其中以对流型干燥设备种类最多，对物料状态的适应性也最大。
常见的对流型干燥设备有厢式干燥器、洞道式干燥机、气流干燥机、流化床干燥机、喷雾干燥机
等。前面四种类型的干燥机适用于固体或颗粒状态湿物料的干燥，喷雾干燥机用于液态物料的干燥，得到的成品为粉末。食品工业均利用洁净的干热空气作为对流型干燥设备的干燥介质。
传导型干燥机有滚筒式干燥机、真空干燥箱和带式真空干燥箱三种。均适用于浆体物料的干燥，
可有真空式和常压式两种形式。
冷冻干燥机适用于固体和液体物料的干燥。它使冻结物料中的冰直接升华为水汽，是所有干燥机
中结构最复杂和耗能最大的干燥设备。因此通常用于高比价物料的干燥。冷冻干燥机由制冷系统、加热系统和真空系统三大部分组成，其操作方式可有间歇式、半连续式和连续式三种。