العملية الكاملة لتجفيف التجميد هي في الواقع عملية نقل الحرارة ونقل الكتلة (بخار الماء) في نفس الوقت. يؤثر معدل نقل الحرارة والكتلة معًا على معدل التجفيف ، مما يؤثر على دورة تجفيف التجميد بأكملها. جميع العوامل التي تؤثر على نقل الحرارة والكتلة ستؤثر على معدل التجفيف. باختصار ، العوامل الرئيسية التي تؤثر على الحرارة ونقل الكتلة هي:
1. شكل وتكوين المادة
وفقًا لشكل المواد المجففة بالتجميد ، يتم تقسيمها عادة إلى صلبة وسائلة. شكل الصلبة وتركيز السائل لها تأثير أكبر على معدل تجميد التجميد.
2 ، معدل التجميد
يؤثر حجم البلورات التي تشكلت أثناء التجميد بشكل كبير على معدل التجفيف ومعدل حل المنتج بعد التجفيف. تحتوي عملية التجميد السريع والتجميد البطيء على الاختلافات التالية: بلورات الجليد التي تنتجها التجميد السريع أصغر ، والبلورات الجليدية التي تنتجها التجميد البطيء أكبر. بلورات الجليد الكبيرة تفضي إلى التسامي ، في حين أن بلورات الجليد الصغيرة لا تفضي إلى التسامي. يؤدي التجميد السريع إلى انخفاض معدل التسامي ومعدل الامتصاص السريع ؛ يؤدي بطيئة التجميد إلى معدل تسامي سريع ومعدل دقة بطيئة.
3 ، الكمية
عندما يتم تجميد المواد ، هناك نسبة معينة من مساحة السطح إلى سمك المادة بعد تقسيمها إلى حاويات ، أي ، يرتبط التجميد بحجم المادة. إن مساحة السطح الصغيرة وسمكها تفضي إلى تسامي الماء ، وسهلة التجميد والمثالية. أثناء التجفيف ، يعد حمل الوزن الجاف الرطب لكل وحدة مساحة الدرج عاملاً مهمًا في تحديد وقت التجفيف. بشكل عام ، كلما كان أرق سمك تراكم المواد ، كلما أسرع سرعة نقل الحرارة والكتلة ، وأقصر وقت التجفيف. ومع ذلك ، إذا كانت سمك المادة رقيقة ، فسيتم تجفيف المواد لكل دفعة لكل وحدة مجففة بالتجميد ، وهو أمر غير موات لزيادة منطقة تجميد الوحدة والإخراج لكل وحدة زمنية.
4. الضغط في غرفة التجفيف
يؤثر الضغط في غرفة التجفيف على معدل نقل الحرارة ونقل الكتلة. من حيث النقل الشامل ، كلما انخفض الضغط ، كان ذلك أفضل ، ونقل الحرارة ، كلما زاد الضغط ، كان ذلك أفضل. يتم تحديد معدل نقل الكتلة بشكل رئيسي من خلال درجة حرارة وضغط واجهة التسامي وسطح طبقة التجفيف. لزيادة معدل هروب بخار الماء في طبقة التجفيف ، يتمثل أحدهما في زيادة درجة حرارة واجهة التسامي لزيادة ضغط بخار الماء في الواجهة ؛ هو زيادة درجة الفراغ في غرفة التجفيف وتقليل ضغط البخار على سطح طبقة التجفيف.
5. طريقة نقل الحرارة طريقة نقل الحرارة
وفقًا للتصنيف التقليدي ، يمكن تقسيمها إلى: التوصيل ، والحمل الحراري ، والإشعاع الحراري والتدفئة المتوسطة (تسخين الميكروويف). نظرًا لأن عملية تجفيف التسامي تتضمن نقل الحرارة والجودة (بخار الماء) ، فإن طريقة نقل الحرارة التي يتم من خلالها نقل الحرارة إلى المادة لها تأثير أكبر على معدل التجفيف.