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对流传热干燥设备的适用范围

发布时间:2005-12-22 浏览次数:2002

      现有的干燥设备中,zui多的是对流传热干燥。如热空气干燥,热空气和被干燥物料接触进行热交换以蒸发水分。对流干燥机代表性的设备常见类型有空气悬浮干燥机,如流化床干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、喷雾干燥器、通风干燥机、流动干燥机、气旋转干燥机、搅拌干燥机、平行流动干燥机、回转干燥机等。
      实际应用时,有单机使用,也有组合机使用,还有变形机型等。气流干燥机、流化床干燥机、喷雾干燥器等都是以热空气为载热体,在干燥的同时,也完成了物料的转移。此类干燥机的特征主要是没有传动部件。
      干燥粉、粒、片状物料,zui普通的方式就是在颗粒表面施加热空气或气体流。通过的气流对物料进行传热,使水分蒸发。蒸发后的水蒸汽直接进入空气中被带走,对干燥系统中常用的干燥介质有空气、惰性气体、直接燃烧气体或过热蒸汽。
       该方法使热空气与物料直接接触,边加热边除去水分。关键是要提高物料与热空气的接触面积,防止热空气偏流。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同,所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高,设备投资少,但热效率较低,下面是各类对流干燥设备的基本情况。
 ⑴箱式干燥器
      是zui老的干燥器之一。物料用盘盛装,料盘摆在架车上逐层逐排放入,用蒸汽或电作为热源,箱内热空气可循环及部分排放,以使干燥较均匀。虽热效率低,但仍在大量的使用,也在继续制造,原因是结构简单,操作不经常照管也无明显问题。但不少物料干燥时须翻盘、翻粉,热敏性物料常易变色,亦不适用于带溶媒物料的干燥。由于物料堆积,其内层传热、传质差,因而干燥速率低。
 ⑵隧道式烘房
 系将料盘分置于特制小车上,可逐车间歇进、出隧道,以增加产量及提高热效率。其他结构与箱式干燥器相似。
 ⑶网带式干燥机
 可用于干燥玉米、谷物、蔬菜等。此机装有不锈钢丝网制的传动带,物料随带移动,可分段加热。该装置以每段1.8~2m长为一单元,zui长可连接至40m,每小时处理量可高至4t。恒率干燥阶段热空气温度可达130℃,排气相对湿度可达85%。
 ⑷多层涡轮干燥器
 其结构为一立式园筒,内设有若干层转盘,物料可由顶部加入,逐层落下至底部放出。热空气自底部引入,由设于园筒中心的数个鼓风涡轮叶轮分段循环空气,并于器内壁相应高度设加热器,以补充空气的热量,提高热效率及干燥速率。但该设备不易清洗,对多品种生产及要求洁净的物料较困难。
 ⑸转筒式(或转窑式)干燥器
 干燥器为略带倾斜的水平园筒,物料与热空气对流经过干燥器,是一种出现较早的机型。虽然结构比较简单,但热效率高,允许高温操作。现矿山或无机化工行业应用仍较多。若干年来,对筒内扬料板(抄板)结构的改进,增设供热管和内套筒等,都使这种干燥器的性能不断提高,应用范围仍有扩大。
 ⑹气流式干燥器
 系将热空气并流携带颗粒,使之受热干燥。为使气流与颗粒有较高相对速度,提高传热传质速率,在直管基础上增加了变径,制成脉冲气流干燥器,脉冲气流干燥器的干燥效率较原来直管气流干燥器要高一些。此外还有将干燥空间制成夹套园筒,于筒上部切线进热空气及物料,中心管导出的旋风气流干燥器,以在干燥过程中持续加热空气及物料。现在有不少延长停留时间的改进,如涡旋式、套管式等。这类干燥器主要适应散粒、带表面水分的物料。
 ⑺喷雾干燥器
 将料液或悬浮液经雾化后,直接用热空气使液滴干成粉粒状产品的装置。雾化方法有离心式喷雾、压力式喷雾、气流式喷雾。干燥室设计中,热空气的引入方式对干燥过程的影响很大。另外,进口热空气的温度与热效率有很大关系,温度越高,热效率也越高。一般进风150℃,热效率约为30%。
 ⑻闪蒸干燥机
 装置系于锥形底部进热空气,并设搅拌,使落下的滤饼受强烈搅拌而分散。干燥后细粉则可随气流送至旋风或袋滤器收集。适应处理可分散滤饼或有一定粘度的颗粒物料。
 ⑼粉碎气流干燥器
 其原理大致相同,锥底部系切线进风,筒中部加料,底部设搅拌,可不断打散滤饼或略带粘性的颗粒。较细的颗粒随气流旋上,通过器顶的骤缩口可使与气速相应的颗粒排出。其zui大产量可达8t/h,据称已广泛应用于颗粒至若干滤饼状物料的干燥。与闪蒸干燥器的区别主要在于底部结构及进风型式。
 ⑽流化床干燥器
 系利用气流在对被干燥物料颗粒群的临界速度与带出速度之间作用时,使颗粒形成流化状运动,从而加强两者的传热与传质,常用于精细化工及医药产品。
 ⑾振动流化干燥器
 此装置系对流化床干燥器增设使空气分布板或整机振动功能的振动源。由于可以降低操作气速,特别对粒度分布不均的物料,可使干燥速率及热效率均有提高,现已大量应用。
 ⑿惰性粒子流化干燥器
 系在流化床干燥器中预先放入惰性粒子,使之流化并加热。然后喷入料液,先以惰性粒子为载体,附于表面,经干燥并因粒子流化时的撞击,而使干物料呈粉状剥落随气流逸出,再由旋风分离器或袋式过滤器捕集获得干燥产品。可以将溶液,悬浮液或浆液直接干燥成粉。
 ⒀喷动床干燥器
 系利用底部中心射入的气流,使园筒内中心物料随气流向上移动,在离开料面时仍有上喷作用,而周围颗粒则相对向下移动,形成规则的循环运动,此类干燥装置首先用于谷物干燥。其中心进气速度较快,可以对结团物料有一定的撕裂、分散作用。也可随气流同时喷入溶液作为颗粒包衣或造粒装置。
 ⒁流化造粒干燥器
 系将细粉状物料先置于流化床中,在流化时喷入料液,并散布于初置细粉的表面使之逐步干燥。雾滴与粉料的粘结逐步增大颗粒至所需直径,这种装置在尿素造粒等方面已工业规模应用。

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