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冻干往事2

时间:2017-12-04 点击次数:575

这本中国台湾版的《食品干燥》后来我复印了一本,此书是1984年在中国台湾出版的,内容简练,没有各种华而不实的干燥模型学说,这是我比较喜欢的,说实在的,我很讨厌那些建立模型,在此之上建立上方程,又花了很多篇幅去推导,zui后却又告诉我,这结论与实际不完全吻合,要用实验修正后才能用,有时看到这些心里就会骂作者,明知结论不正确,还在兜售他的不科学假说。此书我精读了多遍,我对我的帮助很大。对冻干的篇幅约占全书的1/4,主要分两部分,前者属理论部分,后者属应用部分。
  其实在珠海时,我遇到了几个同龄老乡,一个是在九洲港外轮代理公司工作的吴昊(后来去了美国),是我大学同届英语系毕业的校友,一个是前文提到过的帮我办借书证的小刘,还有一个是与吴昊同一个镇的毕业于广州管理干部学院的,记得姓张,名我忘了,我们有过多次聚会,地点多数在吉大至九洲港必经之路的珠海大厦,那是一栋外观为圆弧形多层建筑,记得当年是一个青少年文化宫,后来有一层作为珠海市图书馆的期刊阅览室,是小张的工作单位。每次聚会都沒有主题,基本上是海阔天空般的一顿乱侃,我印象比较深的一次是来了小刘的一个尚在读研的大学同学,我们在评论学习的过程时,一致同意高中阶段以前是金科玉律,书本上的内容都是100%正确的,不容置凝,到了大学里,教材上会出现一些不清楚结论的问题,后面往往会有一种或几种假说,有些是对的,有些是错的,到研究生阶段,导师会提出问题,要你去提出假说来解决问题,而到了博士后,是要自己发现所在领域内的问题,自己去提假出学说来解决问题。这种对待问题和处理问题的方法其实对我的帮助是很大的。
  长话短说,在这本属比较薄的书里,对食品冻干设备的构造做了详细描述,指出干燥室的形状有圆形、方形及圆钟形三种,并比较了各种构型间的优缺点,指出常用的只有圆形及方形;对真空系统的介绍中明确提出主要有机械真空泵泵+冷阱和蒸汽喷射泵阱两种主要的形式,并比较了两者的能耗,指出了每脱1㎏水蒸汽的能耗在用前者时为0.7~1.1Kwh电力,而后者需除去1㎏水蒸汽则需8~9㎏水蒸汽,作者认为即使达到这样的水平,蒸汽喷射泵的成本依然比机械真空泵+冷阱要高,现在的蒸汽价格(我也是近年才知道的)每㎏约0.25~0.4元间,再乘8.5,即可得出脱水单位成本高达2元以上,而用前者时大约在1.2元左右,成本高下立判,这是一本1984年在中国台湾公开发行的单行本,但大陆这边的一群设计建造食品冻干设备的工程师们在1998年还有用蒸汽喷射泵应用于生产型冻干食品机的设计,让我很无语,此是后话。
  书中还对加热方式作为详细介绍,把曾经试验过的加热方式一一列出,共有接触传热、上下接触传热、有钉板加热、辐射加热、微波加热等并作了优缺点分析,指出只有辐射加热的方式适用于生产型的设备,这时候我才明白辐射加热是怎么回事,但书中并没有介绍辐射传热的计算方法,倒是前面提到了的《分子热力学》那本书帮了大忙,直接列出了计算公式及方法,很不幸的是,我后来把这本书弄丢了,有网上购书后我想再买回来,查了很多次,均未买到,那是一本中山大学出版社出版的研究生教材,很是遗憾。
  此外书中还对升华热有过描述,对冷阱构造有过介绍,但并未提出传质与传热平衡的概念及它们之间的关系,对冷阱构造也未做进一步讨论,这些,都是我后来自行补充及完善起来的,前面讲理论时曾提到了传热平衡与传质平衡的关系,那是后来才有明析的概念的,具体是那一年有这种想法的我也记不起来了,当时的我并未形成那样清析的概念。
  有了这些基础后,我先用传热平衡的思路对升华的强度进行了计算,对FD工厂的设备进行逆向计算,相关参数是通过关系问来的,我自己后来还再进入这个厂区核实了一些细节,通过计算,我得出了食品冻干的zui高升华速率是每平方米2㎏/h的结论,这就是设备的zui高处理能力,所有系统至少必须满足这一要求,这是设计冻干设备的一个极为重要的参数,掌握了这一参数后使得我在后来进行的冻干设备设计中不管怎么变,均不至于因配套设备的原因外引起整个冻干系统的崩溃,也不至于配套子系统的过大或过小而不能正常工作,别人怎么得到这个数据的我不知道,我是通过计算正常运行的大型冻干设备得到确认的。后来在《食品工业制冷技术》一书找到一张食品冻干曲线图,图中真的存在一条升华强度(原书中用的名称为蒸发速度)曲线,而那条曲线的zui高点确实也是2.0㎏/㎡h,这张图我在珠海的时候就己经看到了的,但当时并未留意到这条曲线的存在,也不知道升华强度这个概念,我是计算完了以后才注意到那条曲线的,这从另一个方向证明了我的思路及计算结果是正确的。
  计算冷阱捕水能力时,我对传热进行了计算,zui后得出结论,每平方米有效升华面积对应的匹配制冷功率是0.8~1.0Kw之间,而对冷阱结构的认识就没那么容易了,前后花了好几年的时间才弄清楚,其间还差点出了事故(后面会讲到),首先弄清楚的是表面积,我知道在医用机中,冷阱的表面积是搁板面积的0.6~0.8倍,这个参数是马师傅告诉我的,而性能较好的食品冻干机统计回来的结果却是1.2倍,经过一段时间的仔细分析后,我才弄明白了,这是为了加快凝结,降低霜层厚度,减少能耗而设计的。
记得是在1993年前后,一个高中同学的同父异母的姑妈(出生于中国台湾)在广东饶平县城城郊与其他中国台湾人合伙开设了一间烤鳗厂,出口销往日本,据说曾创下有企业年度出口额在广东省排第四位佳绩,但后来发现有个问题,鳗鱼头日本人不吃,全留在饶平县城,刚开始还有饭馆要,后来放到农贸市场里都没人买了,倒成了个负担。1994年夏秋间,有一次在里与我聊起这事(当时那个同学在那厂里工作),我突然想到能否用真空低油油炸的方法来处理这些鳗鱼头,于是向他提议用这方法处理这个麻烦,他事后不久与该厂里的总理汇报此事,促成了我的饶平之行。
  这次饶平之行,正事没谈成,倒是在该厂遇到一个四川帅哥x华,姓我忘了,与他聊起食品行业的新兴领域,自然地聊起了冻干,这位帅哥显然对冻干不甚了解,却从资料柜中取出了一套彩印的丹麦阿特拉斯工业公司的冻干设备资料,原来他去年去北京参加一个展会时正好碰上阿特拉斯公司在做冻干技术及设备的宣传,他就领了一份资料,并听了他们的讲座,那份资料其实是中英文的两套版本,帅哥说他熟悉英语,于是把中文版的送给了我,我此前曾听说过世界上zui的食品冻干设备的制造商是阿特拉斯公司,对这个公司有着一种高不可攀的崇拜(也许这是年青人必经的一个历练),也看到过一些简单的介绍,但如此详细的资料是*次接触,心里真的有些莫名的激动。几年后一位更需要它的朋友从我手中拿走了它,我只留下了一套黑白的复印件。
  据说阿特拉斯公司在1990年代前后有一套设备以上百万美元的价格卖到了中国大陆地区,安装的事情因价格过高的原因(安装调试的工作量约占整套设备的1/3~1/4之间)而不了了之,加之随机文件又全部是英文的,没人能看懂,因此被搁置了一段时间,后来一个偶然的机会东北有一家从事航天科技(军工性质的企业)的工程技术人员看到了这套没有安装的设备,向中方人员询问此事,中方业主如实讲述了事情的来龙去脉,军工企业那年头技术人员有的是,外语人才也不缺,正因为没活干找事做而着急呢,因此向业主方索要了英文资料,说拿回去研究研究,看能否组装起来,一段时间后,军工技术人员答复说基本没问题了,可以安装,报价也确实低,业主就自作主张让航天企业帮它组装起来了,后来的结果证明,中国航天企业的技术人员也真行,仅凭随机的说明文件就把它给安装调试完成了,又过了一段时间,阿特拉斯公司回访用户的时候才发现中国人自己独立完成了安装调试的工作,不禁大吃一惊,非要见见那帮安装调试的人,见到这帮人交流后就要求要与作这帮中国人合作在中国大陆地区制造食品用冻干设备,这就是欧式食品冻干设备在中国大陆的起源,这事我也是听说的,事情的真况如何?请别问我,我知道的也就只有这么多。
  阿特拉斯公司设备主要特点是底置双冷阱交替工作的,资料中说霜层厚度达到3㎜时就切换到另一个冷冻工作,原来的那个冷阱在负压(真空)状态下,以15℃的条件下进行化霜,资料中并未说明每个冻干周期中要交替多少次,但实践证明每个周期要交替化霜8~9次,能耗水平也不是它所说的上zui的水平,至少比福建漳州起源的侧置式双冷阱的构型要高一些,漳州起源的构型其实来源于日本,从应用的结果来看,日本人在节能这个领域,确实还是有还好几把刷子的,这个事例再次印证了商业宣传与实际的情况是有差距的!
  我真正触摸到这一技术来源的设备是近二十年后的2012年4月底了,当时的我早已收到了这套设备运行以后的真实数据了,早些年那种高大上的伟岸形象早已在我心中轰然倒塌,当我真实地触摸到曾经崇拜的偶像时,我不禁感概万千,我们这一代人有些盲目地崇拜了太多本不值得崇拜的东西,付出的代价太多太多了。


  2012年春见到的欧洲技术来源的大型冻干设备主体部分

  2012年春见到的欧洲技术来源的大型冻干设备主机部分

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