干燥器的介绍及其工作原理 干燥机是通过加热使物料中的水分(一般是指水分或其他易挥发的液体成分)汽化逸出的机械装置,得到具有规定水分含量的固体物料。自古以来,人类就习惯于用自然热源、自然通风来烘干物料,*受自然条件的限制,生产能力低下。随着生产的发展,逐渐被人工可控的热源和机械通风除湿方式所取代。现代干燥机开始使用间歇运行的固定床干燥机。 19世纪中叶,隧道式烘干机的使用标志着烘干机从间歇运行向连续运行的发展。滚筒干燥机更好地实现了颗粒状物料的搅拌,提高了干燥能力和强度。一些行业已经开发出满足行业要求的连续运行干燥机,例如纺织和造纸行业的滚筒干燥机。 20世纪初,乳制品的生产开始使用喷雾干燥机,为液态物料的大规模干燥提供了有力的工具。 20世纪40年代以来,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的流化床和气流干燥机相继出现。冷冻升华、辐射和电介质干燥器提供了满足特殊要求的新方法。远红外线和微波干燥机的发展始于 1960 年代。 干燥过程需要大量的热能。为了节约能源,一些含水量较高的物料、悬浮液或含有固体物质的溶液,一般采用机械脱水或加热蒸发,然后在干燥机中干燥,得到干燥固体。 干燥的目的是为了材料使用或进一步加工。例如,在制作木模和木器之前对木材进行干燥可以防止产品变形,在煅烧前对陶瓷坯进行干燥可以防止成品开裂。此外,干燥后的物料也便于运输和储存,如将收获的粮食干燥至一定的含水量,以防止霉变。由于自然干燥远远不能满足生产发展的需要,各种机械化干燥机的应用越来越广泛。 在干燥过程中,需要同时完成热量和质量(水分)的传递,以保证物料表面水分分压(浓度)高于物料表面水分分压。外空间,并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,使物料表面的水分蒸发逸散到外部空间,从而使物料表面和内部出现含水量差异。该材料。内部水分扩散到表面蒸发,使物料的含水量不断降低,逐渐完成物料的整体干燥。 物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部水分的扩散速率。一般干燥初期的干燥速度由表面蒸发速度控制;那么,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度就保持稳定。这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料的含水量降低到一定程度时,内部水分向表面的扩散速率减小,小于表面蒸发速率时,干燥速率主要由内部扩散速率决定,并随着降低而不断减小的水分含量。这个阶段称为减速干燥阶段。 干燥机可根据操作工艺、操作压力、加热方式、湿物料运动方式或结构等不同特点进行分类。干燥机按操作工艺分为间歇式(batch operation)和连续式两种; 干燥机按操作压力分为常压干燥机和真空干燥机两种。在真空下操作可减少空间水分和蒸汽的分压加速干燥过程,并可降低水分的沸点和物料的干燥温度。蒸汽不容易泄漏。因此,真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆、有毒和需要回收水蒸气的物料。在以下情况下: 内部扩散速率确定,并随着水分含量的降低而不断降低。这个阶段称为减速干燥阶段。 干燥机可根据操作工艺、操作压力、加热方式、湿物料运动方式或结构等不同特点进行分类。干燥机按操作工艺分为间歇式(batch operation)和连续式两种; 干燥机按操作压力分为常压干燥机和真空干燥机两种。真空操作可降低空间水分和蒸汽的分压,加速干燥过程,可降低水分的沸点和物料的干燥温度。蒸汽不容易泄漏。因此,真空干燥机适用于干燥热敏性、易氧化、易爆、有毒和需要回收水蒸气的物料。情况; 干燥机按加热方式分为对流、传导、辐射、介电等类型。对流干燥机又称直接干燥机,是利用热干燥介质与湿物料直接接触,通过对流传递热量,带走产生的蒸汽;传导干燥机也称为间接干燥机,它采用传导方式:热源通过金属隔墙将热量传递给湿物料,产生的水蒸气可以通过真空抽吸、少量吹扫气体或冷凝除去。单独的低温冷凝器的表面。这种干燥机不使用干燥介质,热效率较高。高,产品不受污染,但干燥能力受金属壁传热面积限制,结构也复杂,常在真空下操作;辐射干燥机是利用各种散热器发射一定波长范围内的电磁波,使湿物料表面被选择性吸收并转化为热量进行干燥;介质干燥机利用高频电场的作用,使湿物料产生热量进行干燥。 根据湿物料的运动方式,干燥机可分为固定床式、搅拌式、喷雾式和组合式;干燥机按结构可分为箱式干燥机、输送式干燥机、滚筒干燥机、立式干燥机、机械搅拌干燥机、回转干燥机、流化床干燥机、气流干燥机、振动干燥机、喷雾干燥机、组合干燥机等。 干燥机未来的发展将基于对干燥机理和物料干燥特性的深入研究,在不同物料的最佳运行条件下对干燥机进行开发和改进;此外,大型化、高强度、高经济性、提高原材料的适应性和产品质量是干燥机发展的基本趋势;同时,进一步研发新的和特殊要求的干燥机,如组合式干燥机、微波干燥机和远红外干燥机。 干衣机的发展还应注重节能和能源的综合利用,如采用多种组合供热方式、移栽热泵和热管技术、发展太阳能干衣机等;也在开发干燥机的自动控制技术,确保最佳的运行条件 此外,随着人类对环境保护的日益重视,改进干燥机的环保措施以减少粉尘和废气的泄漏也将是一个需要改进的方向。深入研究。 |