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旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機的干燥過程

信息來源：本站 | 發(fā)布日期： 2021-10-25 | 瀏覽量：

文章標簽：XSG系列旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機

旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機中的熱交換主要以氣流和顆粒，筒壁和顆粒之間的熱交換為主。干燥過程的本質(zhì)是水的擴散。是通過外部擴散和內(nèi)部擴散。外部擴散是粒子表面的水以蒸汽的形式從表面擴散到周圍介質(zhì)的過程。內(nèi)部擴散是水通過顆粒的過程。

旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機采用高速熱風(fēng)流的切向進入筒體。由于氣缸中氣流的螺旋運動，一方面，顆粒周圍的介質(zhì)溫度降低，同時，介質(zhì)速度和溫度增加，這大大增加了外部擴散速率。另一方面，高溫氣流高速撞擊缸體下部的顆粒或小濕材料。同時，筒體內(nèi)攪拌葉片的攪拌作用使顆粒破碎，粒徑減小，內(nèi)毛細管長度也減小，內(nèi)擴散效果增強，內(nèi)擴散阻力減小。這些顆粒大多在筒體下部高溫高攪拌循環(huán)中反復(fù)破碎。消除材料團聚也是促進內(nèi)部擴散和增強顆粒水蒸發(fā)的有力措施。
顆粒與熱空氣的流動方式：筒體下部既有對流又有并流，粗粒物料重復(fù)對流并流傳熱。對于細粒材料，干燥過程可以在瞬間完成，因為干燥過程與熱風(fēng)流平行。對于顆粒的干燥實際上是采用高溫低濕的熱風(fēng)干燥。這些顆粒主要被水吸附并填充在顆粒的空隙中。在高溫低濕條件下，整個顆粒的熱傳導(dǎo)緩慢，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中和干燥、破碎、分散，加速干燥過程。
物料進入干燥器后，熱量首先傳遞到顆粒表面，導(dǎo)致表面水蒸發(fā)，顆粒內(nèi)部的水擴散到表面和外部世界。如果干燥過程中沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，水分含量、溫度和干燥速率隨干燥時間的變化可分為以下幾個階段：
1.升速干燥階段。當顆粒置于溫度較高且相對濕度小于100%的傳熱介質(zhì)中時，顆粒表面在短時間內(nèi)加熱至干燥介質(zhì)的濕球溫度，經(jīng)過一定時間后，水分蒸發(fā)率迅速增加，顆粒吸收的熱量等于蒸發(fā)水消耗的熱量，達到平衡。該階段時間很短，排放水量不大，然后進入等速階段。
2.等速干燥階段。在某些階段，從顆粒表面蒸發(fā)的水在內(nèi)部補充到顆粒表面，顆粒表面始終濕潤，而顆粒的干燥速率和表面溫度保持不變。蒸發(fā)速率與地表和周圍介質(zhì)之間的水蒸氣濃度和溫度差有關(guān)。差異越大，干燥速率越大。此外，干燥速率還與顆粒表面的空氣速度有關(guān)。顆粒表面總是有一層空氣膜，不易流動。干燥一段時間后，水分在顆粒內(nèi)部的擴散速率小于表面的蒸發(fā)速率，顆粒內(nèi)部的水分不能完全潤濕表面以保持表面的蒸發(fā)，然后進入下一階段干燥。
3.降溫干燥階段。在一定量的水蒸發(fā)后，顆粒內(nèi)部的水分含量不足以完全濕潤表面。濕表面逐漸減小，干燥速率逐漸降低，顆粒表面溫度高于介質(zhì)濕球溫度并逐漸升高，顆粒與載體之間的溫差減小，直至接近或相同。
4.平衡階段。此時，顆粒表面的吸濕和蒸發(fā)達到平衡，干燥速率為零。
顆粒中的含水量是干燥的最終含水量，通常不應(yīng)低于儲存期間的平衡含水量。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機由于干燥物料顆粒很小，停留在干燥機內(nèi)的時間很短，通常為1-3秒。因此，在顆粒的干燥過程中，表面溫度是干燥介質(zhì)的濕球溫度。采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機，物料粒度均勻，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。

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