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干燥设备选型技术总结

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干燥设备选型技术总结

发布日期:2016-10-22 作者:江苏南方涂装环保 点击:

 干燥技术有很宽的应用领域,面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求,干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常,在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点;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;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。显然,这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中,这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。

    现代干燥技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中,依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式,造成这一局面的原因有以下几方面:

    原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科,(主要是隶属于传递工程范畴的学科)本身就具有实验科学的特点。例如,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴,而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。

北京赛车APP    原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程,牵涉面广、变化因素多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里,被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行,无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时,无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。显然,对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。

    原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的,其理化性质也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥条件下,其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待,就有可能造成不尽人意的后果。例如某些中草药的干燥,虽然同属一种药材,只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件,否则产品质量就会受到影响。

    以上三方面的原因决定了干燥技术的开发与应用要以实验为基础。但干燥搜术的这些特点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由于实验装置缺乏或机型不全(这在我国是一个普遍存在的现象)经常回避应做的干燥实验,而用户由于不了解干燥技术的特点,也经常放弃进行要实验的要求。其结局是装置使用效果不佳,甚至于造成方案设计失败。在我国,这样的事例屡见不鲜,曾有过一套价值2000万元人民币的工业干燥装置因达不到使用要求而被闲置的教训。因此,建设工业干燥装置尤其是较大的装置之前,要进行充分的、有说服力的实验,并以实验结果作为工业装置设计的依据。这是干燥技术应用的显著特点。

这种干燥方法,蒸汽不直接与粮食接触,只是通过金属管道,粮食在管道外流动吸收热量,受热后粮食温度升高,使其内部水分转移,由表面汽化、汽化出水分由干燥介质带走,从而降低粮食水分。  
  根据其工作原理,降耗办法如下:  
  1、改进干燥介质。对粮食干燥时,能够与水蒸汽混合并将其带走的物质称为干燥介质。根据干燥介质的定义可知,如果干燥介质能够大限度地将干燥过程中的粮食受热;并把不断汽化的水蒸汽带走,那么粮食就得以干燥。而这取决于干燥介质对水蒸汽的包容量,即空气的湿度。不同温度空气的湿度不同,在特定温度下,湿空气容纳水蒸汽的数量有特定限度,当大气中容纳水蒸汽的数量与空气中水蒸汽凝结为水的数量达到动态平衡时,其容纳水蒸汽的数量达到大限度,这时的空气称为饱和空气,它的湿度称为饱和湿度。同种空气在不同湿度时饱和湿度值不同,如20℃的饱和湿度值为17.2g/m3,34℃时则为37.3 g/m3。可见,饱和湿度值越大,干燥能力就越强。  
  2、采用烘干-通风干燥法。传统的干燥方法中通常将粮食干燥到含水率14%-15%,然后进行冷却贮藏。而烘干-通风干燥法则首先对粮食进行高温干燥。使其水分降至18%,然后将该水分的粮食送入仓内缓苏5-7小时,使粮粒内部和表面之间的温度和水分趋向平衡,然后对其进行慢速通风,风量为25m3一50 m3/h,通风时间约8小时,使粮食的温度与大气温度相同,通常进入仓内的粮食温度越高,除去水分越多(约4%左右)。该方法的优点为:(1)提高烘干量。因水分降到18%而非14%;(2)减少能耗。因为粮食在设备内降水率低;在进行缓苏过程中,慢速通风时,利用粮食本身所积蓄的热能进一步降水。(3)保证粮食品质。因为烘后粮食直接冷却往往造成粮粒爆腰,而采用此法则可降低爆腰率、破碎率;(4)采用此方法可使烘干费用降低13%左右。

干燥设备的特点绝大多数干燥器都是非标设备,主要是因为每台干燥器所处理的物料都不相同,很多干燥条件都随物料的不同而改变,由此导致干燥器结构及材料的改变。所以需明确待干燥物料的具体参数,如物料状态、所含湿分种类、处理量、干燥过程中物料特性、如有无腐蚀性、燃烧和爆炸性、是否产生静电、产品具体要求、物料的热敏性温度等,才能确定干燥器的各种参数。为此许多干燥器都不能批量生产,在设计过程中需注意对物料的针对性和对工作条件的适应性。

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