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干燥设备_干燥设备的分类与原理

干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备,通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定含湿量的固体物料。

干燥设备又称干燥器和干燥机。用于进行干燥操作的设备,通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定含湿量的固体物料。

干燥设备

干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品变形,陶瓷坯料在煅烧前的干燥可以防止成品龟裂。

另外干燥后的物料也便于运输和贮存,如将收获的粮食干燥到一定湿含量以下,以防霉变。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要,各种机械化干燥器越来越广泛地得到应用。 

干燥过程需要消耗大量热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发,再在干燥器内干燥,以得到干的固体。

在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。

内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的干燥。

物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;

而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;

当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。

 

去湿的方法按作用原理可以分为机械法、热物理法和物理化学法三种。

一般情况下热物理法去湿称为干燥, 干燥就是利用热能使湿物料中的湿分 (水分或其他溶剂) 汽化, 水汽或蒸汽经气流带走或由真空泵将其抽出除去, 而获得固体产品的操作过程。

对湿物料进行干燥时, 有两种干燥过程, 一种是表面汽化过程, 热量从周围环境传递至物料表面, 使表面湿分蒸发另一种是内部扩散控制过程, 物料内部湿分传递到物料表面, 然后再蒸发。

物料的干燥速率由上述两个过程中速率较慢的一个控制。

干燥设备

通过物料干燥特性试验可知, 物料干燥过程可以分为三个阶段。

第一阶段为物料预热阶段, 在此期间主要是对湿物料进行预热, 同时也有少量湿分汽化, 物料的温度很快升到近似等于湿球温度;

第二阶段为恒速干燥阶段, 此阶段主要特征是热空气传给物料的热量全部用来汽化湿分, 物料表面温度一直保持不变, 湿分则按一定速率汽化;

第三阶段为降速干燥阶段, 此时物料的干燥速率由内部扩散过程控制, 热空气所提供的热量只有一小部分用来汽化湿分, 而大部分则用来加热物料, 使物料表面温度上升, 但是干燥速率则逐步降低, 直至达到平衡含湿量为止。

随着工农业的迅猛发展, 干燥设备工业正不断成熟和壮大, 成为机械工业中一个具有蓬勃生机的新兴行业。

需进行干燥的既有数千万吨的大批量物料, 也有年产仅几十公斤的贵重物品;因而既有一些大型干燥设备以适应独特的工艺要求和生产能力, 又有一些中小型通用干燥设备。

干燥设备广泛应用于化工、建材、食品、药物及生化等行业。

 

干燥设备分类:

按照加热方式的不同,干燥设备(又称为干燥器)可分为以下四类。

①对流干燥器

其特点是气流与物料直接接触加热,如厢式干燥器、气流干燥器、沸腾干燥器、喷雾干燥器、转筒干燥器等。

②传导干燥器

其特点是热以辐射方式传给物料,如红外线干燥器。

③辐射干燥器

其特点是热以辐射方式传给物料,如红外线干燥器。

④介电加热干燥器

其特点是物料在高频电场内被加热,如微波干燥器。

 

技术特点:

第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点。

第二是要熟悉传递工程的原理,即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理。

第三要有实施的手段,即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。

 

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