कई प्रकार के वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण हैं, जिनके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है और ये तेजी से विकसित हो रहे हैं। यह आलेख केवल कई प्रकार के वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों के घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय विकास रुझानों पर विस्तार से बताता है, जिसका उद्देश्य सूचनाओं का आदान-प्रदान करना, उन समस्याओं की पहचान करना है जिन्हें वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों के विकास में हल करने की आवश्यकता है, और हमारे देश में वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों के स्तर में सुधार करना है।
मुख्य शब्द: वैक्यूम सुखाने सुखाने के उपकरण; फ्रीज द्र्यिंग
वैक्यूम सुखाने के कई फायदे हैं: कम दबाव में सुखाने पर, ऑक्सीजन की मात्रा कम होती है, जो सूखने वाली सामग्री के ऑक्सीकरण और गिरावट को रोक सकती है, और यह ज्वलनशील और विस्फोटक खतरनाक सामानों को सुखा सकती है। यह कम तापमान पर सामग्री में मौजूद नमी को वाष्पीकृत कर सकता है, जिससे गर्मी के प्रति संवेदनशील सामग्री को सुखाना आसान हो जाता है। यह सूखे पदार्थों में मूल्यवान और उपयोगी घटकों को पुनः प्राप्त कर सकता है। यह सूखे पदार्थों में विषाक्त और हानिकारक पदार्थों के उत्सर्जन को रोक सकता है और पर्यावरण के अनुकूल "हरित" सुखाने का प्रकार बन सकता है। इसलिए, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण का अनुप्रयोग तेजी से व्यापक होता जा रहा है।
वैक्यूम सुखाने का मुख्य दोष यह है कि इसमें भाप निकालने में सक्षम वैक्यूम सिस्टम की आवश्यकता होती है, जिससे उच्च उपकरण निवेश और परिचालन लागत होती है। उपकरण की उत्पादन क्षमता कम है और आउटपुट छोटा है। इन कमियों को दूर करने के लिए कई वैज्ञानिक एवं तकनीकी कार्यकर्ताओं ने काफी प्रयास किये हैं। वहीं, वैक्यूम सुखाने के कई फायदों के कारण, कुछ उत्पादों को वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण का उपयोग करना पड़ता है। इसलिए, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण के विकास का भविष्य बहुत आशाजनक होगा।
1. देश और विदेश में निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों का विकास असंतुलित है
उपकरणों का उत्पादन बढ़ाने और उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित करने के लिए, एक दशक पहले विदेशों में विभिन्न निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण विकसित किए गए थे। हालाँकि, चीन में, तकनीकी स्तर की सीमाओं और लोगों की संज्ञानात्मक अवधारणाओं के कारण, इसका विकास अपेक्षाकृत धीमा रहा है।
1) बेल्ट निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण
जापान की निसाका मैन्युफैक्चरिंग कंपनी लिमिटेड द्वारा निर्मित WL-VAQ प्रकार बेल्ट निरंतर वैक्यूम सुखाने वाला उपकरण तरल सामग्री, घोल, पेस्ट, उच्च-सांद्रता और उच्च-चिपचिपापन सामग्री को सुखाने के लिए उपयुक्त है। जापान की ओकावारा कंपनी लिमिटेड द्वारा निर्मित बीवी-100.5 वैक्यूम बेल्ट निरंतर सुखाने वाला उपकरण भाप और चालन हीटिंग को अपनाता है। प्रत्येक अनुभाग का तापमान समायोज्य है, और कन्वेयर बेल्ट का तनाव और गति भी समायोज्य है। स्विट्जरलैंड की बुच-गेड कंपनी ने स्वचालित सफाई उपकरणों के साथ बेल्ट निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों की एक श्रृंखला विकसित की है।
1995 से, हम बेल्ट निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण के डिजाइन, निर्माण, स्थापना और सेवा में लगे हुए हैं, और हमारी तकनीक अपेक्षाकृत परिपक्व है।
घरेलू बेल्ट निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण आम नहीं हैं। 2004 में, ग्वांगडोंग एकेडमी ऑफ एग्रीकल्चरल साइंसेज ने केले के पाउडर को सुखाने के लिए एक छोटे पैमाने पर प्रायोगिक उपकरण सफलतापूर्वक विकसित किया, जिसके बहुत अच्छे परिणाम मिले।
2) अनाज के लिए निरंतर वैक्यूम सुखाने के उपकरण
सूखने वाले अनाज की मात्रा बहुत अधिक होती है, इसलिए लगातार सुखाने वाले उपकरण का उपयोग करना चाहिए। अतीत में, दुनिया भर के कई देशों ने बड़ी संख्या में अनाज सुखाने के उपकरण विकसित किए। अनाजों को वैक्यूम से सुखाने का प्रयोग अधिकतर बीज सुखाने के लिए किया जाता था क्योंकि वैक्यूम सुखाने की लागत बहुत अधिक होती थी। दरअसल, ये एक ग़लतफ़हमी है. झेंग्झौ अनाज अनुसंधान और डिजाइन संस्थान के वरिष्ठ अभियंता हे जियांग के अनुसार, उनके द्वारा विकसित निरंतर मकई वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण की उत्पादन क्षमता 60 टन प्रति दिन है। निश्चित निवेश गर्म हवा सुखाने की तुलना में थोड़ा अधिक है, और परिचालन लागत गर्म हवा सुखाने के समान है। यदि सूखे उत्पाद की गुणवत्ता को ध्यान में रखा जाए, जैसे कि सुखाने की प्रक्रिया के दौरान टूटने की दर और उभार की दर, तो कम तापमान पर वैक्यूम सुखाने की कुल लागत गर्म हवा में सुखाने की तुलना में अधिक नहीं होती है।
3) सतत वैक्यूम फ़्रीज़-सुखाने वाले उपकरण
खाद्य कच्चे माल प्रचुर मात्रा में हैं, और जिन उत्पादों को फ़्रीज़-सुखाने की आवश्यकता होती है उनका उत्पादन बहुत बड़ा है। इसलिए, निरंतर भोजन फ्रीज-सुखाने वाले उपकरण अपेक्षाकृत जल्दी उभरे। 1985 में, डेनिश कंपनी एटलस ने 13 टन की दैनिक उत्पादन क्षमता के साथ, फ्रीज-सूखी कॉफी उत्पादन के लिए कॉनराड - 800 निरंतर फ्रीज-सुखाने उपकरण का उत्पादन किया। चित्र 2 इस उपकरण का एक योजनाबद्ध आरेख है। चित्र 3 जर्मनी में उत्पादित एक सतत फ़्रीज़ ड्रायर को दर्शाता है।
पहला घरेलू निरंतर वैक्यूम फ्रीज-सुखाने वाला उपकरण 2000 में शेनयांग रेफ्रिजरेशन टेक्नोलॉजी रिसर्च इंस्टीट्यूट द्वारा सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। वैक्यूम चैम्बर एक आयताकार संरचना को अपनाता है। फीडिंग और डिस्चार्जिंग डिब्बे और सुखाने वाले डिब्बे के बीच आइसोलेशन प्लेटें लगाई जाती हैं। फीडिंग और डिस्चार्जिंग दोनों डिब्बे स्वचालित वजन प्रणालियों से सुसज्जित हैं, जो सुखाने की दर, पानी के उत्पादन और फ्रीज-सूखे भोजन की अंतिम सुखाने की डिग्री निर्धारित कर सकते हैं। लगातार पानी पकड़ने और बर्फ पिघलाने के लिए दो बाहरी जल जाल बारी-बारी से काम करते हैं।
देश और विदेश में निरंतर फ्रीज-सुखाने वाले उपकरणों की बिक्री की मात्रा में महत्वपूर्ण अंतर है। 1985 से 1990 तक, डेनिश एटलस कंपनी ने केवल पांच वर्षों में 18 निरंतर फ्रीज-सुखाने वाली मशीनें बेचीं। इनमें से एक ताइवान, चीन से खरीदा गया था। हालाँकि, आज तक चीनी मुख्य भूमि के किसी भी प्रांत या शहर में ऐसा कोई उपकरण पेश नहीं किया गया है। केवल एक घरेलू उत्पादित मशीन अभी तक बेची नहीं गई है।
2 देश और विदेश में वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों की किस्में बढ़ रही हैं
विभिन्न उद्देश्यों के लिए, विभिन्न नए प्रकार के वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण विकसित किए गए हैं।
1) माइक्रोवेव वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण ऊर्जा की बचत करते हैं और सुखाने की दर को बढ़ाते हैं।
2) स्प्रे फ्रीज-सुखाने वाले उपकरण में स्प्रे और फ्रीज-सुखाने का संयोजन सामग्री की प्रकृति और उत्पाद के आउटपुट द्वारा निर्धारित किया जाता है। सामग्री तरल घोल होनी चाहिए। छिड़काव और जमने के बाद, यह सूक्ष्म-नैनो स्केल कण बनाता है, जिससे सुखाने की दर बढ़ जाती है और उत्पाद का उत्पादन बढ़ जाता है।
3) वैक्यूम वाष्प चरण सुखाने वाला उपकरण एक उपकरण है जिसे विशेष रूप से बड़े तेल में डूबे ट्रांसफार्मर और अन्य समान विद्युत उपकरणों को सुखाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। स्विट्जरलैंड ने इस उत्पाद को 1970 के दशक में विकसित किया था। चीन ने इस तरह के उपकरण 1980 के दशक में पेश किए थे। 1990 के दशक के बाद, परिचय और पाचन मूल रूप से पूरा हो गया था, और अब इसे पूर्ण सेटों में उत्पादित किया जा सकता है।
4) छोटे पैमाने के प्रयोगशाला फ्रीज-सुखाने वाले उपकरण: स्कूलों और अनुसंधान संस्थानों की जरूरतों को पूरा करने के लिए, विभिन्न कार्यों के साथ कई प्रकार के छोटे पैमाने के प्रयोगशाला फ्रीज-सुखाने वाले उपकरण देश और विदेश में क्रमिक रूप से विकसित किए गए हैं। चित्र 4 से 7 में जर्मन कंपनी मार्टिनक्रिस्ट द्वारा निर्मित कई छोटे पैमाने के प्रयोगशाला फ़्रीज़ ड्रायर दिखाए गए हैं। वे आकार में छोटे, वजन में हल्के और कई कार्यों वाले होते हैं। यह मूल रूप से विभिन्न सामग्रियों के फ्रीज-सुखाने प्रयोगों को पूरा कर सकता है। कई घरेलू निर्माताओं, जैसे कि हैमेन लाइट इंडस्ट्री मशीनरी की चौथी फैक्ट्री, ने डिजाइनों को पचाना, अवशोषित करना और पेश करना शुरू कर दिया है, और नए उत्पाद विकसित किए हैं, लेकिन उनका प्रदर्शन अभी भी पर्याप्त स्थिर नहीं है।
एकल कक्ष प्रणाली
सड़न रोकने वाली स्थितियों के तहत, संघनन कक्ष में पूर्व-ठंड और सुखाने दोनों का कार्य किया जाता है।
दोहरे कक्ष प्रणाली
प्री-फ़्रीज़िंग को कम तापमान वाले रेफ्रिजरेटर या रोटरी फ़्रीज़र में किया जाता है, और सुखाने को संक्षेपण कक्ष के ऊपर एक सुखाने कक्ष में आयोजित किया जाता है।
5) फार्मास्युटिकल उपयोग के लिए फ़्रीज़-सुखाने वाला पृथक्करण प्रकार फ़्रीज़ ड्रायर
खाद्य फ़्रीज़ ड्रायर ऊर्जा संरक्षण, समय की बचत और बढ़े हुए उत्पादन के लक्ष्यों को प्राप्त करने के लिए फ़्रीज़िंग और सुखाने की प्रक्रियाओं को अलग-अलग संचालित करते हैं। पारंपरिक चिकित्सा में, फ़्रीज़ ड्रायर मशीन के भीतर एक ही बार में फ़्रीज़िंग और सुखाने दोनों को पूरा करते हैं। पश्चिमी यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका में कुछ कंपनियाँ, भोजन को फ़्रीज़ में सुखाने के समान उद्देश्य को प्राप्त करने के लिए, दवाओं को पहले से फ़्रीज़ करती हैं और फिर उन्हें सुखाने के लिए ड्रायर में भेजती हैं। चित्र 8 निरंतर दवा प्री-फ़्रीज़िंग उपकरण की एक तस्वीर दिखाता है।
3 वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों के कार्य बढ़ रहे हैं
इलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी की प्रगति के साथ, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों की नियंत्रण प्रणाली और प्रदर्शन कार्यों में आम तौर पर वृद्धि हुई है। झेंग्झौ अनाज विज्ञान अनुसंधान संस्थान द्वारा विकसित मकई वैक्यूम सुखाने उपकरण में स्वचालित नियंत्रण और सिमुलेशन स्क्रीन डिस्प्ले के कार्य हैं। शंघाई डोंगफुलोंग और बीजिंग सुयुआन जैसे निर्माताओं द्वारा उत्पादित वैक्यूम फ्रीज ड्रायर में फ्रीज-सुखाने के अंतिम बिंदु को निर्धारित करने, फ्रीज-सुखाने वाले वक्रों को डिजाइन करने, ऑपरेशन की स्थिति की जांच करने, कई फ्रीज-सुखाने वाले वक्रों को संग्रहीत करने और उत्पादन जानकारी मुद्रित करने सहित कई कार्य होते हैं।
विदेशों से आए वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण के अधिक कार्य हैं। उनमें से अधिकांश यांत्रिक हथियारों से सुसज्जित हैं और सुखाने की प्रक्रिया के दौरान परीक्षण के लिए नमूने ले सकते हैं। कुछ रोटरी वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों में कुचलने और दानेदार बनाने का कार्य होता है। फार्मास्युटिकल फ़्रीज़-सुखाने वाले उपकरण का उपयोग दानेदार बनाने के लिए भी किया जा सकता है।
4 वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण के विकास पर कई विचार
वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों के विकास के लिए नवाचार मौलिक तरीका है
वर्तमान में, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण का विकास अपेक्षाकृत धीमा है। इसका एक महत्वपूर्ण कारण आपसी नकल, एक ही तकनीकी स्तर पर बने रहना और नवीनता का अभाव है। नकल करने की क्षमता मजबूत है, गति तेज है, नवाचार की अवधारणा खराब है और निवेश कम है। उन्होंने अपने प्रतिस्पर्धी प्रयासों को बाज़ार पर कब्ज़ा करने, संबंध बनाने और मूल्य युद्ध में शामिल होने पर केंद्रित किया। गुणवत्ता और बिक्री के बाद सेवा के मामले में कुछ प्रयास करना बेहतर तरीका है। हालाँकि, इनमें से कोई भी वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण विकसित करने का अच्छा तरीका नहीं है। नवप्रवर्तन के लिए मानव, भौतिक और वित्तीय संसाधनों का निवेश करना आवश्यक है।
ऊर्जा संरक्षण वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण के विकास की कुंजी है
ऊर्जा की कमी ने दुनिया भर का ध्यान खींचा है। पारंपरिक दृष्टिकोण यह मानता है कि वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण में ऊर्जा की खपत अधिक होती है क्योंकि इसके लिए वैक्यूम पंप की आवश्यकता होती है। हालाँकि, मैंने कभी भी उसी सामग्री के लिए ऊर्जा खपत की सच्ची तुलना नहीं देखी है जब उसे समान नमी की मात्रा में सुखाया जाता है। वास्तव में, वैक्यूम सुखाने एक बंद जगह में की जाने वाली कम तापमान वाली सुखाने की प्रक्रिया है, जिसके परिणामस्वरूप अपेक्षाकृत कम ऊर्जा बर्बाद होती है। इसके बावजूद, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों का ऊर्जा संरक्षण इसके विकास की कुंजी बना हुआ है। अन्य प्रकार के सुखाने वाले उपकरणों की तुलना में, वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों का ऊर्जा-बचत पर ध्यान केंद्रित होना चाहिए
इसे वैक्यूम सिस्टम के तर्कसंगत डिजाइन, चयन और उपयोग पर रखा जाना चाहिए।
भाप निकालने में सक्षम बहुत सारे वैक्यूम सिस्टम नहीं हैं। वर्तमान में, मुख्य रूप से दो श्रेणियां हैं। एक ऐसे पंप हैं जो सीधे भाप निकाल सकते हैं, जिनमें वॉटर जेट पंप, स्टीम जेट पंप, वॉटर रिंग पंप और वेट रूट्स पंप शामिल हैं। दूसरा प्रकार है संघनन द्वारा जल ग्रहण करना। ये दोनों विधियाँ अपेक्षाकृत अधिक ऊर्जा की खपत करती हैं। पहले प्रकार के लिए ऊर्जा संरक्षण की दिशा पंप की पंपिंग दक्षता को बढ़ाने की होनी चाहिए। उत्तरार्द्ध प्रकार की ऊर्जा-बचत दिशा गैस-ठोस चरण परिवर्तन हीट एक्सचेंजर्स की संरचना और थर्मल दक्षता को डिजाइन करना है।
3) उत्पाद उत्पादन बढ़ाने और ऊर्जा बचाने के लिए निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण एक महत्वपूर्ण तरीका है
आवधिक वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण की तुलना में, निरंतर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण को कम सहायक समय की आवश्यकता होती है, समय की बचत होती है और आउटपुट बढ़ता है। साथ ही, इसे आवधिक वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण की तरह नहीं होना चाहिए, जहां प्रत्येक उत्पादन चक्र के बाद उपकरण का तापमान एक बार बदलता है, जिसके परिणामस्वरूप उपकरण घटकों के बार-बार गर्म होने पर कुछ ऊर्जा बर्बाद हो जाती है। इसलिए ऊर्जा की बचत हुई.
4) अन्य सुखाने के तरीकों के साथ वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण का संयोजन एक उत्पादन दृष्टिकोण है जिसकी वकालत की जानी चाहिए
वैक्यूम सुखाने और अन्य सुखाने के तरीकों का संयोजन उत्पादन क्षमता को बढ़ा सकता है और उत्पाद लागत को कम कर सकता है। उदाहरण के लिए, सब्जियों, जलीय उत्पादों और फलों जैसे उत्पादों के लिए, वैक्यूम सुखाने से उत्पाद की गुणवत्ता सुनिश्चित हो सकती है। यदि, वैक्यूम सुखाने से पहले, उन्हें धोया और ब्लांच किया जाता है, फिर केन्द्रापसारक निर्जलीकरण के अधीन किया जाता है, इसके बाद सतह के पानी को हटाने के लिए ठंडी हवा में सुखाया जाता है, और फिर वैक्यूम सुखाने वाले उपकरण में भेजा जाता है, तो यह उत्पादन क्षमता में काफी सुधार कर सकता है और एक ही समय में उत्पादन लागत को कम कर सकता है। स्प्रे और फ़्रीज़-सुखाने का संयोजन भी संयोजन विधियों में से एक है। इस प्रकार का समान
ऐसी कई संयोजन विधियाँ हैं जिन्हें प्रयोगों के माध्यम से पाया जा सकता है, लेकिन निश्चित रूप से, इसके लिए एक निश्चित मात्रा में समय, ऊर्जा और वित्तीय संसाधनों की भी आवश्यकता होती है।
5 समापन टिप्पणियाँ
वैक्यूम सुखाने वाले उपकरणों का लगातार नवप्रवर्तन किया जा रहा है। अभी भी कुछ मौजूदा समस्याएं हैं। यदि उद्योग, शिक्षा जगत और अनुसंधान मिलकर सहयोग कर सकें, तो परिणाम अधिक उल्लेखनीय होंगे।
जिन सामग्रियों से मैंने परामर्श किया है वे सीमित हैं और मेरी अंतर्दृष्टि सटीक नहीं हो सकती है। सुधारों का स्वागत है.
