Глава 56. Холодильники

В процессе сушки материал нагревается, поэтому в большинстве случаев его необходимо охлаждать для сохранения определенных качественных свойств продукта. Например, охлажденный материал приобретает жесткость и потому хорошо размалывается; если после сушки продукт упаковывают, то степень его охлаждения опреде­ляется свойствами тары; из охлажденного продукта выделяется меньше вредных веществ и т. д. Кроме того, как показали новей­шие данные, качество некоторых продуктов после сушки значи­тельно улучшается, если их быстро охладить. Так, процессы окисления ряда веществ, денатурации белков, ретроградации Р₂O₅ и других химических превращений зависят не только от тем­пературы продукта, но и от длительности ее воздействия на про­дукт. Иногда для сохранения физико-химических свойств продукта безопаснее быстро нагреть его до более высокой температуры, чем оставить продукт в течение длительного времени в нагретом состоянии, хотя и при более низкой температуре.

Для охлаждения продукта используются различные способы и холодильники разных конструкций. Иногда непосредственно в сушилках предусматривается зона охлаждения.

Холодильники подразделяются на аппараты с конвективным и кондуктивным отводом тепла. В первом случае в качестве хладо- агента используется охлажденный или атмосферный воздух, азот или другие инертные газы (когда это необходимо по технологиче­ским условиям). В кондуктивных холодильниках в качестве хла- доагента обычно применяется вода.

Выбор способа охлаждения в основном зависит от свойств продукта. В некоторых случаях при охлаждении за счет аккуму­лированного тепла одновременно происходит испарение влаги. Гигроскопические материалы при охлаждении могут поглощать влагу из воздуха, для предотвращения этого воздух осушают путем fero предварительного охлаждения до 1—5° С с последующим На­греванием перед входом в холодильник до 10—15° С. Температура нагрева воздуха обусловливается его относительной влажностью, которая должна быть меньше относительной влажности, соответ­ствующей конечному влагосодержанию продукта по изотерме сорбции (стр. 26).

Для охлаждения зернистых и пылеобразных материалов можно использовать пневмотрубы и аппараты с кипящим слоем. В пнев- мотрубах материал и воздух движутся параллельно, поэтому для них характерны повышенный расход воздуха и недостаточно глубокое охлаждение продукта. Однако холодильник этого типа одновременно выполняет функцию транспортера, перемещающего продукт, например, от сушилки в бункер-хранилище. Расчет таких холодильников производится по аналогии с расчетом трубчатых пневмосушилок.

Аппараты с кипящим слоем получили широкое распростране­ние для охлаждения зернистых материалов. Требования к равно­мерности кипящего слоя при охлаждении несколько ниже, чем при сушке, так как в этом случае в местах менее интенсивного «кипе­ния» материала он не будет подвергаться порче. В холодильниках с кипящим слоем обычно происходит направленное движение материала в стадии вспученного слоя или активное перемешивание частиц от места загрузки к месту выгрузки при угле наклона решетки от 1,5 до 5°, в зависимости от ее длины; живое сечение решетки составляет 5—10%.

В однокамерных установках для охлаждения в кипящем слое соотношение длины / решетки к ее ширине b должно быть не менее 5 (i : b > 5), чтобы обеспечивалось более глубокое охлажде­ние продукта и максимальный нагрев хладоагента. Холодильники кипящего слоя для крупнозернистых продуктов можно делать многозонными по вертикали с последовательным прохождением воздуха через все зоны аппарата (см. рис. V-20, д). При этом со­кращается расход хладоагента по сравнению с его расходом в однокамерных установках.

Расчет описанных холодильников проводится по аналогии с сушилками кипя­щего слоя. Температура материала после охлаждения обычно принимается, исходя из технологических соображений. При i : Ь — 5—9 начальная темпера­тура воздуха h должна быть примерно на 8—12° С ниже конечной температуры материала 0₂. При  i : Ь > 20 материал практически можно охладить до начальной температуры воздуха (0₂ — t₁ = 1—2° С). Температура воздуха после холодиль­ника t₂ (в °С) приближенно рассчитывается из соотношения: