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干燥设备知识

时间:2019/1/22 9:29:47   作者:aaaaaa

  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。

  介绍

  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。

  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。好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、好及生化等行业。

  干燥设备干燥设备的分类

  干燥设备的种类繁多, 根据操作压力、操作方式、传热原理、加热方式、构造等的不同可以将干燥设备归于不同的类别。按操作压力可以分为常压式和真空式两类;按操作方式可分为间歇操作和连续操作两类;按传热原理可分为传导加热式、对流加热式、辐射传热式和高频加热式等几类;按加热方式可分为直接加热式和间接加热式两类;按构造可以分为喷雾干燥器、流化床干燥器、气流干燥器、桨式干燥器、箱式干燥器及旋转闪蒸干燥器等。

  工作原理

  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。

  此外,技术进步还将扭转国内干燥设备的出口局面。中国干燥设备尚未形成出口规模,出口量还不及总量的5%,且主要销往东南亚。但据预测,随着技术发展,未来几年内中国出口干燥设备占总产量的比例将由5%提升至10%,外销市场也将由东南亚拓展到欧美。国内大型干燥设备制造与国际水平存在较大差距的局面由此可望改善。

  设备选型

  1.物料的理化特性--形态、含水量、含水性质、结晶水、粒度、容重、粘性、热敏性、软化点、相变点、触变性、毒性、腐蚀性、异味、 可燃性、易爆性、静电性、透气性、团聚性、晶体或颗粒的易粉碎性...

  2.物料的干燥特性--在拟选干燥条件下的干燥曲线、临界含水率、平衡含水率。

  3.干燥产量要求及远景规划。

  4.物料商品价值及干燥效果对其的影响。如产品水分、污染、温度、磨损、粉化、粉碎、复水性...等对商品价值的影响。

  5.对物料回收率的要求。

  6.物料干燥过程的上下序工艺。(涉及给、排料的状态方法)

  7.物料过去的干燥方法或类似产品的干燥方法。

  8.可利用的热源(煤、燃油、电、煤气、液化气、天然气)

  9.安装场地大小,有无特殊要求。

  10.环保要求--对粉尘排放、噪音、振动、异味、挥发物...等的好条件。

  11.可能投入的采购资金量,当地人工、土地、能源价格。

  12.用户的操作人员水平及维修能力。

  13.当地年均气温、湿度。

  干燥设备应用领域

  石油及化学工业:聚合、缩合、蒸馏、熔融、脱水、强制保温。

  油脂工业:脂肪酸蒸馏、油脂分解、浓缩、酯化、真空脱臭。

  合成纤维工业:聚合、熔融、纺丝、延伸、干燥。

  纺织印染工作:热定型、烘干、热容染色。

  非织造工业:无纺布。

  饲料工业:烘干。

  塑料及橡胶工业:热压、压延、挤压、硫化成型。

  造纸工业:干燥、波纹纸加工。

  木材工业:多合板、纤维板加压成型、木材干燥。

  建材工作:石膏板烘干、沥青加热、混凝土构件养护。

  机械工业:喷漆、印花烘干。

  食品工业:烘烤、加热。

  空调工业:工业厂房及民用建筑采暖。

  筑路工业:沥青熔化、保温。

  制药工业:烘干。

  轻工业:生产油墨、洗衣粉。
 

 
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