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對流傳熱干燥設備的適用范圍

       現有的干燥設備中,多的是對流傳熱干燥。如熱空氣干燥,熱空氣和被干燥物料接觸進行熱交換以蒸發水分。對流干燥機代表性的設備常見類型有空氣懸浮干燥機,如流化床干燥機、閃蒸干燥機、氣流干燥機、噴霧干燥器、通風干燥機、流動干燥機、氣旋轉干燥機、攪拌干燥機、平行流動干燥機、回轉干燥機等。
       實際應用時,有單機使用,也有組合機使用,還有變形機型等。氣流干燥機、流化床干燥機、噴霧干燥器等都是以熱空氣為載熱體,在干燥的同時,也完成了物料的轉移。此類干燥機的特征主要是沒有傳動部件。 干燥粉、粒、片狀物料,普通的方式就是在顆粒表面施加熱空氣或氣體流。通過的氣流對物料進行傳熱,使水分蒸發。蒸發后的水蒸汽直接進入空氣中被帶走,對干燥系統中常用的干燥介質有空氣、惰性氣體、直接燃燒氣體或過熱蒸汽。 該方法使熱空氣與物料直接接觸,邊加熱邊除去水分。關鍵是要提高物料與熱空氣的接觸面積,防止熱空氣偏流。恒速干燥期間的物料溫度幾乎與熱空氣的濕球溫度相同,所以使用高溫熱空氣也可以干燥熱敏性物料。這種干燥方法干燥速率高,設備投資少,但熱效率較低,下面是各類對流干燥設備的基本情況。
       ⑴箱式干燥器 是老的干燥器之一。物料用盤盛裝,料盤擺在架車上逐層逐排放入,用蒸汽或電作為熱源,箱內熱空氣可循環及部分排放,以使干燥較均勻。雖熱效率低,但仍在大量的使用,也在繼續制造,原因是結構簡單,操作不經常照管也無明顯問題。但不少物料干燥時須翻盤、翻粉,熱敏性物料常易變色,亦不適用于帶溶媒物料的干燥。由于物料堆積,其內層傳熱、傳質差,因而干燥速率低。
       ⑵隧道式烘房 系將料盤分置于特制小車上,可逐車間歇進、出隧道,以增加產量及提高熱效率。其他結構與箱式干燥器相似。
       ⑶網帶式干燥機 可用于干燥玉米、谷物、蔬菜等。此機裝有不銹鋼絲網制的傳動帶,物料隨帶移動,可分段加熱。該裝置以每段1.8~2m長為一單元,長可連接至40m,每小時處理量可高至4t。恒率干燥階段熱空氣溫度可達130℃,排氣相對濕度可達85%。        ⑷多層渦輪干燥器 其結構為一立式園筒,內設有若干層轉盤,物料可由頂部加入,逐層落下至底部放出。熱空氣自底部引入,由設于園筒中心的數個鼓風渦輪葉輪分段循環空氣,并于器內壁相應高度設加熱器,以補充空氣的熱量,提高熱效率及干燥速率。但該設備不易清洗,對多品種生產及要求潔凈的物料較困難。
       ⑸轉筒式(或轉窯式)干燥器 干燥器為略帶傾斜的水平園筒,物料與熱空氣對流經過干燥器,是一種出現較早的機型。雖然結構比較簡單,但熱效率高,允許高溫操作?,F礦山或無機化工行業應用仍較多。若干年來,對筒內揚料板(抄板)結構的改進,增設供熱管和內套筒等,都使這種干燥器的性能不斷提高,應用范圍仍有擴大。

       ⑹氣流式干燥器 系將熱空氣并流攜帶顆粒,使之受熱干燥。為使氣流與顆粒有較高相對速度,提高傳熱傳質速率,在直管基礎上增加了變徑,制成脈沖氣流干燥器,脈沖氣流干燥器的干燥效率較原來直管氣流干燥器要高一些。此外還有將干燥空間制成夾套園筒,于筒上部切線進熱空氣及物料,中心管導出的旋風氣流干燥器,以在干燥過程中持續加熱空氣及物料?,F在有不少延長停留時間的改進,如渦旋式、套管式等。這類干燥器主要適應散粒、帶表面水分的物料。
       ⑺噴霧干燥器 將料液或懸浮液經霧化后,直接用熱空氣使液滴干成粉粒狀產品的裝置。霧化方法有離心式噴霧、壓力式噴霧、氣流式噴霧。干燥室設計中,熱空氣的引入方式對干燥過程的影響很大。另外,進口熱空氣的溫度與熱效率有很大關系,溫度越高,熱效率也越高。一般進風150℃,熱效率約為30%。
       ⑻閃蒸干燥機 裝置系于錐形底部進熱空氣,并設攪拌,使落下的濾餅受強烈攪拌而分散。干燥后細粉則可隨氣流送至旋風或袋濾器收集。適應處理可分散濾餅或有一定粘度的顆粒物料。
       ⑼粉碎氣流干燥器 其原理大致相同,錐底部系切線進風,筒中部加料,底部設攪拌,可不斷打散濾餅或略帶粘性的顆粒。較細的顆粒隨氣流旋上,通過器頂的驟縮口可使與氣速相應的顆粒排出。其大產量可達8t/h,據稱已廣泛應用于顆粒至若干濾餅狀物料的干燥。與閃蒸干燥器的區別主要在于底部結構及進風型式。
       ⑽流化床干燥器 系利用氣流在對被干燥物料顆粒群的臨界速度與帶出速度之間作用時,使顆粒形成流化狀運動,從而加強兩者的傳熱與傳質,常用于精細化工及醫藥產品。

       ⑾振動流化干燥器

此裝置系對流化床干燥器增設使空氣分布板或整機振動功能的振動源。由于可以降低操作氣速,特別對粒度分布不均的物料,可使干燥速率及熱效率均有提高,現已大量應用。

       ⑿惰性粒子流化干燥器 系在流化床干燥器中預先放入惰性粒子,使之流化并加熱。然后噴入料液,先以惰性粒子為載體,附于表面,經干燥并因粒子流化時的撞擊,而使干物料呈粉狀剝落隨氣流逸出,再由旋風分離器或袋式過濾器捕集獲得干燥產品??梢詫⑷芤?,懸浮液或漿液直接干燥成粉。
       ⒀噴動床干燥器

系利用底部中心射入的氣流,使園筒內中心物料隨氣流向上移動,在離開料面時仍有上噴作用,而周圍顆粒則相對向下移動,形成規則的循環運動,此類干燥裝置首先用于谷物干燥。其中心進氣速度較快,可以對結團物料有一定的撕裂、分散作用。也可隨氣流同時噴入溶液作為顆粒包衣或造粒裝置。

       ⒁流化造粒干燥器 系將細粉狀物料先置于流化床中,在流化時噴入料液,并散布于初置細粉的表面使之逐步干燥。霧滴與粉料的粘結逐步增大顆粒至所需直徑,這種裝置在尿素造粒等方面已工業規模應用。

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