2013年10月28日星期一
工業烤箱-空氣幹燥過程
幹燥過程需要消耗大量熱能工業烤箱,爲了節省能量,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,再在空氣幹燥機內幹燥,以得到幹的固體。[1]
幹燥的目的是爲了物料使用或進一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的幹燥可以防止制品變形,陶瓷坯料在煅燒前的幹燥可以防止成品龜裂。另外幹燥後的物料也便于運輸和貯存,如將收獲的糧食幹燥到一定濕含量以下,以防黴變。由于自然幹燥遠不能滿足生産發展的需要,各種機械化空氣幹燥機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,保證物料表面濕分蒸汽分壓(濃度)高于外部空間中的濕分蒸烘箱汽分壓,保證熱源溫度高于物料溫度。
熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料,使物料表面濕分汽化並逸散到外部空間,從而在物料表面和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表面擴散並汽化,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于表面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面汽化速率控制;而後,只要幹燥的外部條件不變,物料的幹燥速率和表面溫度即保持穩定,這個階段稱爲恒速幹燥階段;當物料濕含量降低到某一程度,內部濕分向表面的擴散速率降低,並小于表面汽化速率時,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,這個階段稱爲降速幹燥階段。
特征分類
空氣幹燥機可按操作過程、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,空氣幹燥機分爲間歇式(分批操作)和連續式兩類;
按操作壓力,空氣幹燥機分爲常壓空氣幹燥機和真空空氣幹燥機兩類,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,真空空氣幹燥機適用于幹燥熱敏性、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,空氣幹燥機分爲對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式空氣幹燥機又稱直接空氣幹燥機,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;傳導式空氣幹燥機又稱間接式空氣幹燥機,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面冷凝等方法移去。這類空氣幹燥機不使用幹燥介質,熱效率較高,産品不受汙染,但幹燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,結構也較複雜,常在真空下操作;輻射式空氣幹燥機是利用各種輻射器發乾燥機射出一定波長範圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收後轉變爲熱量進行幹燥;介電式空氣幹燥機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,空氣幹燥機可分爲固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按結構,空氣幹燥機可分爲廂式空氣幹燥機、輸送機式空氣幹燥機、滾筒式空氣幹燥機、立式空氣幹燥機、機械攪拌式空氣幹燥機、回轉式空氣幹燥機、流化床式空氣幹燥機、氣流式空氣幹燥機、振動式空氣幹燥機、噴霧式空氣幹燥機,以及組合式空氣幹燥機等多種。
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