常州市常群干燥設(shè)備有限公司
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氣流干燥機(jī)是對流傳熱干燥的一種,也稱“瞬間干燥”赃织。在氣流干燥過程中,物料在加熱氣體中分散,同時(shí)完成輸送和干燥2種功能么歹。由于干燥物料均勻懸浮于流體中,因而兩相接觸面積大合砂,強(qiáng)化了傳熱與傳質(zhì)過程版叁。
1氣流干燥裝置分類
1.1簡單直管式
這是目前氣流干燥中使用廣泛的一種猖辫,其結(jié)構(gòu)簡單米搭、制造容易职菜。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),熱質(zhì)傳遞有效的長度是在進(jìn)料口向上2~3m處,故又發(fā)展了管高僅4~6m的短管干燥器虎疗。后者在化工糜罢、建材某些物料表面水的蒸發(fā)上應(yīng)用廣泛。
1.2倒錐式
倒錐式氣流干燥器采用氣流干燥管直徑逐漸增加的結(jié)構(gòu),因此氣速由下向上遞減瓜坎,不同粒度的顆粒分別在管內(nèi)不同的高度懸浮。濕物料在干燥過程中濕分逐漸除去變輕射贡,物料即向上浮動瞪歹,相互撞擊直至粒度和干燥程度達(dá)到要求時(shí)即被氣流帶出干燥管,這就增加了顆粒在管內(nèi)的停留時(shí)間,降低氣流干燥管的高度蛇热。
1.3脈沖式
脈沖式氣流干燥管的管徑交替縮小和擴(kuò)大梗爸,顆粒的運(yùn)動速度也交替地加速和減速,使得空氣和顆粒間相對速度和傳熱面積均較大讹蘑,從而強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)的速率末盔。目前脈沖氣流干燥器的型式有3種,直管擴(kuò)縮型脈沖管座慰、錐形脈沖管和S型脈沖管陨舱。
1.4套管式
套管式干燥器的干燥管不是簡單的單層直管,而是內(nèi)外套管組成的版仔,有單套和雙套管之分游盲。單套管的物料與氣流同時(shí)由內(nèi)管下部進(jìn)入,顆粒在內(nèi)管做加速運(yùn)動,到加速終止時(shí)蛮粮,由內(nèi)管頂端導(dǎo)入內(nèi)外管的環(huán)隙內(nèi)益缎。在環(huán)隙內(nèi)顆粒以較小的速度運(yùn)動,然后排出。采用這種干燥方式可以減小干燥管的高度和提高熱效率套腹。
1.5其他類型
除上述幾種類型外,還有旋風(fēng)式港赂、噴動式饺蔑、旋轉(zhuǎn)閃蒸式、環(huán)形干燥器令哟、文丘里管式、渦旋流式等巷科。
2氣流干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀
介紹一種應(yīng)用較廣的氣流干燥的基本數(shù)學(xué)模型冠八,為氣流干燥機(jī)的設(shè)計(jì)及性能分析提供了一定的依據(jù)。通過5個(gè)假設(shè):一是物料為球形顆粒,粒徑底靴、含水率均勻串题;二是干燥管與水平面垂直;三是干燥管截面處顆粒分布均勻,氣流速度均勻贝崎;四是物料與空氣運(yùn)動同向;五是干燥管是絕熱的宽舱。建立了5個(gè)微分方程:熱平衡方程、熱傳遞方程还凸、質(zhì)平衡方程荸脂、干燥速率方程、顆粒相動量方程童盏。為實(shí)際干燥管的設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)奕辖。氣流干燥中粒子在氣流干燥管內(nèi)的運(yùn)動方程式(包括加速運(yùn)動段與等速運(yùn)動段),同時(shí)介紹了粒子在氣流干燥管中的傳熱與氣流干燥管壓力損失的計(jì)算公式呛疫。為研究粒子在干燥管內(nèi)的運(yùn)動規(guī)律及傳熱傳質(zhì)規(guī)律起到一定的參考作用鲫肿。通過所建立的氣流干燥器加速段質(zhì)熱傳遞的微分方程泡嘴,并賦予一定的初始變量,得出“氣流干燥器有效的部分是加速段逆济,終速段的質(zhì)熱傳遞效果甚差酌予,一般不應(yīng)再加以利用”的結(jié)論。通過模擬并分析了不同工況下的幾種因素——熱風(fēng)溫度奖慌、喂入量抛虫、風(fēng)量的影響對氣流干燥性能的影響,提出了操作工況參數(shù)简僧。對旋轉(zhuǎn)閃蒸式干燥器的操作氣速建椰、進(jìn)氣溫度、進(jìn)料速度的選定方法作了一定的分析涎劈;同時(shí)對其結(jié)構(gòu)广凸、流程、工作原理作了一定的介紹蛛枚。提出如下觀點(diǎn):顆粒干燥過程主要發(fā)生在干燥管氣流入口以上1m左右的高度內(nèi)谅海,然后隨著干燥管高度的增加,顆粒的含濕率緩慢下降蹦浦,趨于穩(wěn)定扭吁。
3氣流干燥技術(shù)的發(fā)展趨勢
3.1干燥設(shè)備專用化
干燥設(shè)備是非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備,之所以是非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備跃恍,主要是處理的物料物性及產(chǎn)品要求差異很大袱黎。因此,有針對性的設(shè)計(jì)态置,更能使干燥設(shè)備發(fā)揮其作用道夭,對技術(shù)及經(jīng)濟(jì)均有一定意義。
3.2多級及組合干燥系統(tǒng)的開發(fā)
不同型式的干燥設(shè)備可以適用不同的物料或可以適用物料不同的干燥階段垄获,組合干燥(如氣流干燥和流化床干燥組合)可以優(yōu)化干燥過程倾断,使干燥系統(tǒng)更加合理。
3.3節(jié)能工藝的應(yīng)用
采用正負(fù)壓結(jié)合型多級氣流干燥器彻虾,可有效利用尾氣的余熱守皆,降低尾氣的排出溫度,增加濕度后排出溅宅,克服單砸镀、雙級干燥排出高溫低濕尾氣浪費(fèi)熱量的特點(diǎn)。
3.4設(shè)備的多功能化
現(xiàn)在的干燥設(shè)備已不僅局限于干燥操作搪书,有時(shí)還將粉碎唱逢、分級、甚至加熱反應(yīng)集于一機(jī)之中屋休,大大縮短生產(chǎn)工藝流程坞古,使設(shè)備呈多功能化妈倔。
3.5提高干燥設(shè)備的自動控制水平
一是對干燥前濕物料濕含量進(jìn)行檢測控制,通過機(jī)械方法把濾餅的水分降到穩(wěn)定值绸贡。二是根據(jù)現(xiàn)有的熱源條件,在其所能提供的進(jìn)風(fēng)溫度條件下毅哗,自動調(diào)節(jié)濕物料進(jìn)給速度听怕,通過成品干燥度的檢測,調(diào)整進(jìn)風(fēng)量虑绵,以降低出口物料溫度尿瞭,提高熱效率,降低能耗翅睛。
3.6氣流干燥模擬軟件的開發(fā)
現(xiàn)已開發(fā)出一種專門用于氣流干燥模擬的軟件Flash声搁,該軟件能分析操作參數(shù)、物料參數(shù)等對干燥性能的影響捕发,并能進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),得出物料和干燥介質(zhì)各參數(shù)沿管長變化的規(guī)律尤吟,且能用于輔助設(shè)計(jì)干燥管某些結(jié)構(gòu)參數(shù),此種類型的軟件還有待發(fā)展和逐步完善刷寨。此外翁骗,運(yùn)用目前公認(rèn)比較成熟的CFD商業(yè)軟件包,如Fluent、CFX铭懂、PHOENICS引笛、STAR-CD等,對干燥的傳熱和傳質(zhì)過程進(jìn)行數(shù)值模擬的研究肉诚,成為氣流干燥模擬的一個(gè)重要方向决毕。