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              干燥設備選型技術總結

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              干燥設備選型技術總結

              發布日期:2016-10-22 作者:江蘇南方涂裝環保 點擊:

               干燥技術有很寬的應用領域,面對眾多的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方面千差萬別的要求,干燥技術是一門跨行業、跨學科、具有實驗科學性質的技術。通常,在干燥技術的開發及應用中需要具備三個方面的知識和技術。一是需要了解被干燥物料的理化性質和產品的使用特點;二是要熟悉傳遞工程的原理,即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理;三要有實施的手段,即能夠進行干燥流程、主要設備、電氣儀表控制等方面的工程設計。顯然,這三方面的知識和技術不屬于一個學科領域。而在實踐中,這三方面的知識和技術又缺一不可。所以干燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。

                  現代干燥技術雖已有一百多年的發展史,但至今還屬于實驗科學的范疇。大部分干燥技術目前還缺乏能夠指導實踐的科學理論和設計方法。實際應用中,依靠經驗和小規模實驗的數據來指導工業設計還是主要的方式,造成這一局面的原因有以下幾方面:

                  原因之一是干燥技術所依托的一些基礎學科,(主要是隸屬于傳遞工程范疇的學科)本身就具有實驗科學的特點。例如,空氣動力學的研究發展還要靠“風洞”實驗來推動,就說明它還沒有脫離實驗科學的范疇,而這些基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了干燥技術的發展水平。

                  原因之二是很多干燥過程是多種學科技術交匯進行的過程,牽涉面廣、變化因素多、機理復雜。例如在噴霧干燥技術領域里,被霧化的液滴在干燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這些參數由于傳質、傳熱過程的進行,無時無刻不在發生著變化、而且初始狀態時,無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然,對于如此復雜、多變的過程只憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。

                  原因之三是被干燥物料的種類是多種多樣的,其理化性質也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥條件下,其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區別對待,就有可能造成不盡人意的后果。例如某些中草藥的干燥,雖然同屬一種藥材,只因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變干燥條件,否則產品質量就會受到影響。

                  以上三方面的原因決定了干燥技術的開發與應用要以實驗為基礎。但干燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。制造廠商由于實驗裝置缺乏或機型不全(這在我國是一個普遍存在的現象)經?;乇軕龅母稍飳嶒?,而用戶由于不了解干燥技術的特點,也經常放棄進行要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳,甚至于造成方案設計失敗。在我國,這樣的事例屢見不鮮,曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業干燥裝置因達不到使用要求而被閑置的教訓。因此,建設工業干燥裝置尤其是較大的裝置之前,要進行充分的、有說服力的實驗,并以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是干燥技術應用的顯著特點。

              這種干燥方法,蒸汽不直接與糧食接觸,只是通過金屬管道,糧食在管道外流動吸收熱量,受熱后糧食溫度升高,使其內部水分轉移,由表面汽化、汽化出水分由干燥介質帶走,從而降低糧食水分。  
                根據其工作原理,降耗辦法如下:  
                1、改進干燥介質。對糧食干燥時,能夠與水蒸汽混合并將其帶走的物質稱為干燥介質。根據干燥介質的定義可知,如果干燥介質能夠大限度地將干燥過程中的糧食受熱;并把不斷汽化的水蒸汽帶走,那么糧食就得以干燥。而這取決于干燥介質對水蒸汽的包容量,即空氣的濕度。不同溫度空氣的濕度不同,在特定溫度下,濕空氣容納水蒸汽的數量有特定限度,當大氣中容納水蒸汽的數量與空氣中水蒸汽凝結為水的數量達到動態平衡時,其容納水蒸汽的數量達到大限度,這時的空氣稱為飽和空氣,它的濕度稱為飽和濕度。同種空氣在不同濕度時飽和濕度值不同,如20℃的飽和濕度值為17.2g/m3,34℃時則為37.3 g/m3??梢?,飽和濕度值越大,干燥能力就越強。  
                2、采用烘干-通風干燥法。傳統的干燥方法中通常將糧食干燥到含水率14%-15%,然后進行冷卻貯藏。而烘干-通風干燥法則首先對糧食進行高溫干燥。使其水分降至18%,然后將該水分的糧食送入倉內緩蘇5-7小時,使糧粒內部和表面之間的溫度和水分趨向平衡,然后對其進行慢速通風,風量為25m3一50 m3/h,通風時間約8小時,使糧食的溫度與大氣溫度相同,通常進入倉內的糧食溫度越高,除去水分越多(約4%左右)。該方法的優點為:(1)提高烘干量。因水分降到18%而非14%;(2)減少能耗。因為糧食在設備內降水率低;在進行緩蘇過程中,慢速通風時,利用糧食本身所積蓄的熱能進一步降水。(3)保證糧食品質。因為烘后糧食直接冷卻往往造成糧粒爆腰,而采用此法則可降低爆腰率、破碎率;(4)采用此方法可使烘干費用降低13%左右。

              干燥設備的特點絕大多數干燥器都是非標設備,主要是因為每臺干燥器所處理的物料都不相同,很多干燥條件都隨物料的不同而改變,由此導致干燥器結構及材料的改變。所以需明確待干燥物料的具體參數,如物料狀態、所含濕分種類、處理量、干燥過程中物料特性、如有無腐蝕性、燃燒和爆炸性、是否產生靜電、產品具體要求、物料的熱敏性溫度等,才能確定干燥器的各種參數。為此許多干燥器都不能批量生產,在設計過程中需注意對物料的針對性和對工作條件的適應性。

              余熱再生干燥器

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