幹燥器介紹及其工作原理
更新時間:2011-05-12 點擊次數:4321次
幹燥器是通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發性液體成分)汽化逸出,以獲得規定濕含量的固體物料的機械設備。
遠古以來,人類就習慣於用天然熱源和自然通風來幹燥物料,*受自然條件製約,生產能力低下。隨生產的發展,它們逐漸為人工可控製的熱源和機械通風除濕手段所代替。
近代幹燥器開始使用的是間歇操作的固定床式幹燥器。19世紀中葉,洞道式幹燥器的使用,標誌著幹燥器由間歇操作向連續操作方向的發展。回轉圓筒幹燥器則較好地實現了顆粒物料的攪動,幹燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作幹燥器,如紡織、造紙行業的滾筒幹燥器。
20世紀初期,乳品生產開始應用噴霧幹燥器,為大規模幹燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術的發展,高強度、高生產率的沸騰床和氣流式幹燥器相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式幹燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發展了遠紅外和微波幹燥器。
幹燥過程需要消耗大量熱能,為了節省能量,某些濕含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液一般先經機械脫水或加熱蒸發,再在幹燥器內幹燥,以得到幹的固體。
幹燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。如木材在製作木模、木器前的幹燥可以防止製品變形,陶瓷坯料在煆燒前的幹燥可以防止成品龜裂。另外幹燥後的物料也便於運輸和貯存,如將收獲的糧食幹燥到一定濕含量以下,以防黴變。由於自然幹燥遠不能滿足生產發展的需要,各種機械化幹燥器越來越廣泛地得到應用。
在幹燥過程中需要同時完成熱量和質量(濕分)的傳遞,保證物料表麵濕分蒸汽分壓(濃度)高於外部空間中的濕分蒸汽分壓,保證熱源溫度高於物料溫度。
熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料,使物料表麵濕分汽化並逸散到外部空間,從而在物料表麵和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表麵擴散並汽化,使物料濕含量不斷降低,逐步完成物料整體的幹燥。
物料的幹燥速率取決於表麵汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常幹燥前期的幹燥速率受表麵汽化速率控製;而後,隻要幹燥的外部條件不變,物料的幹燥速率和表麵溫度即保持穩定,這個階段稱為恒速幹燥階段;當物料濕含量降低到某一程度,內部濕分向表麵的擴散速率降低,並小於表麵汽化速率時,幹燥速率即主要由內部擴散速率決定,並隨濕含量的降低而不斷降低,這個階段稱為降速幹燥階段。
幹燥器可按操作過程、操作壓力、加熱方式濕物料運動方式或結構等不同特征分類。按操作過程,幹燥器分為間歇式(分批操作)和連續式兩類;
按操作壓力,幹燥器分為常壓幹燥器和真空幹燥器兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速幹燥過程,且可降低濕分沸點和物料幹燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空幹燥器適用於幹燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合;
按加熱方式,幹燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式幹燥器又稱直接幹燥器,是利用熱的幹燥介質與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,並將生成的蒸汽帶走;傳導式幹燥器又稱間接式幹燥器,它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表麵冷凝等方法移去。這類幹燥器不使用幹燥介質,熱效率較高,產品不受汙染,但幹燥能力受金屬壁傳熱麵積的限製,結構也較複雜,常在真空下操作;輻射式幹燥器是利用各種輻射器發射出一定波長範圍的電磁波,被濕物料表麵有選擇地吸收後轉變為熱量進行幹燥;介電式幹燥器是利用高頻電場作用,使濕物料內部發生熱效應進行幹燥。
按濕物料的運動方式,幹燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結構,幹燥器可分為廂式幹燥器、輸送機式幹燥器、滾筒式幹燥器、立式幹燥器、機械攪拌式幹燥器、回轉式幹燥器、流化床式幹燥器、氣流式幹燥器、振動式幹燥器、噴霧式幹燥器,以及組合式幹燥器等多種。
幹燥器的未來發展將在深入研究幹燥機理和物料幹燥特性,掌握對不同物料的優操作條件下,開發和改進幹燥器;另外,大型化、高強度、高經濟性,以及改進對原料的適應性和產品質量,是幹燥器發展的基本趨勢;同時進一步研究和開發新型和適應特殊要求的幹燥器,如組合式幹燥器、微波幹燥器和遠紅外幹燥器等。
幹燥器的發展還要重視節能和能量綜合利用,如采用各種聯合加熱方式,移植熱泵和熱管技術,開發太陽能幹燥器等;還要發展幹燥器的自動控製技術、以保證優操作條件的實現;另外,隨著人類對環保的重視,改進幹燥器的環境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向
主營:對開門烘箱,隧道烘箱,熱風循環烘箱,三維混合機
遠古以來,人類就習慣於用天然熱源和自然通風來幹燥物料,*受自然條件製約,生產能力低下。隨生產的發展,它們逐漸為人工可控製的熱源和機械通風除濕手段所代替。
近代幹燥器開始使用的是間歇操作的固定床式幹燥器。19世紀中葉,洞道式幹燥器的使用,標誌著幹燥器由間歇操作向連續操作方向的發展。回轉圓筒幹燥器則較好地實現了顆粒物料的攪動,幹燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作幹燥器,如紡織、造紙行業的滾筒幹燥器。
20世紀初期,乳品生產開始應用噴霧幹燥器,為大規模幹燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術的發展,高強度、高生產率的沸騰床和氣流式幹燥器相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式幹燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發展了遠紅外和微波幹燥器。
幹燥過程需要消耗大量熱能,為了節省能量,某些濕含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液一般先經機械脫水或加熱蒸發,再在幹燥器內幹燥,以得到幹的固體。
幹燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。如木材在製作木模、木器前的幹燥可以防止製品變形,陶瓷坯料在煆燒前的幹燥可以防止成品龜裂。另外幹燥後的物料也便於運輸和貯存,如將收獲的糧食幹燥到一定濕含量以下,以防黴變。由於自然幹燥遠不能滿足生產發展的需要,各種機械化幹燥器越來越廣泛地得到應用。
在幹燥過程中需要同時完成熱量和質量(濕分)的傳遞,保證物料表麵濕分蒸汽分壓(濃度)高於外部空間中的濕分蒸汽分壓,保證熱源溫度高於物料溫度。
熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料,使物料表麵濕分汽化並逸散到外部空間,從而在物料表麵和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表麵擴散並汽化,使物料濕含量不斷降低,逐步完成物料整體的幹燥。
物料的幹燥速率取決於表麵汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常幹燥前期的幹燥速率受表麵汽化速率控製;而後,隻要幹燥的外部條件不變,物料的幹燥速率和表麵溫度即保持穩定,這個階段稱為恒速幹燥階段;當物料濕含量降低到某一程度,內部濕分向表麵的擴散速率降低,並小於表麵汽化速率時,幹燥速率即主要由內部擴散速率決定,並隨濕含量的降低而不斷降低,這個階段稱為降速幹燥階段。
幹燥器可按操作過程、操作壓力、加熱方式濕物料運動方式或結構等不同特征分類。按操作過程,幹燥器分為間歇式(分批操作)和連續式兩類;
按操作壓力,幹燥器分為常壓幹燥器和真空幹燥器兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速幹燥過程,且可降低濕分沸點和物料幹燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空幹燥器適用於幹燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合;
按加熱方式,幹燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式幹燥器又稱直接幹燥器,是利用熱的幹燥介質與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,並將生成的蒸汽帶走;傳導式幹燥器又稱間接式幹燥器,它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表麵冷凝等方法移去。這類幹燥器不使用幹燥介質,熱效率較高,產品不受汙染,但幹燥能力受金屬壁傳熱麵積的限製,結構也較複雜,常在真空下操作;輻射式幹燥器是利用各種輻射器發射出一定波長範圍的電磁波,被濕物料表麵有選擇地吸收後轉變為熱量進行幹燥;介電式幹燥器是利用高頻電場作用,使濕物料內部發生熱效應進行幹燥。
按濕物料的運動方式,幹燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結構,幹燥器可分為廂式幹燥器、輸送機式幹燥器、滾筒式幹燥器、立式幹燥器、機械攪拌式幹燥器、回轉式幹燥器、流化床式幹燥器、氣流式幹燥器、振動式幹燥器、噴霧式幹燥器,以及組合式幹燥器等多種。
幹燥器的未來發展將在深入研究幹燥機理和物料幹燥特性,掌握對不同物料的優操作條件下,開發和改進幹燥器;另外,大型化、高強度、高經濟性,以及改進對原料的適應性和產品質量,是幹燥器發展的基本趨勢;同時進一步研究和開發新型和適應特殊要求的幹燥器,如組合式幹燥器、微波幹燥器和遠紅外幹燥器等。
幹燥器的發展還要重視節能和能量綜合利用,如采用各種聯合加熱方式,移植熱泵和熱管技術,開發太陽能幹燥器等;還要發展幹燥器的自動控製技術、以保證優操作條件的實現;另外,隨著人類對環保的重視,改進幹燥器的環境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向
主營:對開門烘箱,隧道烘箱,熱風循環烘箱,三維混合機
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