對流干燥設備的適用范圍
現有的干燥設備中,采用對流傳熱干燥,如熱空氣干燥器等。空氣既是載熱體也是載濕體。熱空氣和被干燥物料接觸進行熱交換以蒸發水份。典型的對流干燥設備是空氣懸浮干燥設備,如流化床干燥器、閃蒸干燥機、氣流干燥器、噴霧干燥器、通風干燥機、攪拌式干燥機、回轉干燥機等。
實際應用中有單機使用也有組合機使用,還有變形機型等。氣流干燥器、流化床干燥器、噴霧干燥器等都是以熱空氣為載熱體,在干燥的同時,也完成了物料和水分的轉移。此類干燥設備的特征是沒有傳動部件。
干燥粉、粒、片狀物料,普通的方式就是字顆粒表面施加熱空氣或氣流。通過的氣流對物料進行傳熱,使水分蒸發。蒸發后的水蒸氣直接進入空氣中被帶走,對流干燥系統中常用的干燥介質有空氣、惰性氣體、直接燃燒氣體或過熱蒸汽等。
該方法使熱空氣與物料直接接觸,邊加熱邊出去水分。關鍵是要提高熱空氣與物料的接觸面積,防止熱空氣偏流。恒速干燥期間的物料溫度幾乎與熱空氣的濕球溫度相同,所以使用高溫熱空氣也能干燥熱敏性物料。這種干燥方法干燥速率高,設備投資少,但熱效率較低。
箱式干燥器 古老的干燥設備之一。物料置于料盤中,料盤擺在架車上逐層逐排放入。用蒸汽或電作為熱源,箱內熱空氣可以循環及部分排放,以使物料干燥較均勻。雖熱效率低,但仍在大量的使用,也仍在繼續制造。原因是結構簡單,操作技術要求不高。但許多物料干燥時須翻盤、翻粉,熱敏性物料易變色,也不適用于帶溶劑物料的干燥。由于物料堆積,其內層傳熱、傳質差,因而干燥速率低。
隧道式干燥器 隧道式干燥器是將料盤放于特制小車上,小車可間歇進、出隧道,提高熱效率以增加產量。其他結構與箱式干燥器相似。
網帶式干燥機 網帶式干燥機亦稱作帶式干燥機。可用于干燥玉米、谷物、蔬菜等。此機裝有不銹鋼絲網制的傳送帶,物料隨帶移動,可分段加熱。該裝置以每段(一般為1.8~2m)為一單元,最長可連接至40m,每小時處理量可達4t。恒速干燥階段熱空氣溫度可達130℃,排氣相對濕度可達85%。
回轉(或磚窯式)干燥機 干燥機為略帶傾斜的水平圓筒,物料與熱空氣對流經過干燥機,是一種出現較早的機型。雖然結構比較簡單,但熱效率高,允許高溫操作,生產能力大。現礦山或無機化工行業應用仍較多。多年來,對桶內揚料板結構的改進,增設供熱管和內套筒等,都是該機性能不斷提高,應用范圍仍在擴大。
氣流干燥器 物料與熱空氣并流運動,使之受熱干燥。為使氣流與顆粒物料有較高的相對速度,提高傳熱、傳質速率,在直管基礎基礎上增加了變徑,制成脈沖氣流干燥機,干燥效率較直管氣流干燥器要高一些。此外還有將干燥空間制成夾套圓筒,于筒上部切線進熱空氣及物料,中心管導出的旋風氣流干燥器,可在干燥過程中持續加熱空氣及物料。現在有不少延長物料停留時間的改進,如渦旋式、套管式等。這類干燥器主要適應散粒、表面帶水分的物料的干燥。
噴霧干燥器 將料液或懸浮液經霧化后,直接熱空氣使液滴中水分蒸發獲得粉粒狀產品的裝置。按霧化方法分類,又可分為離心式噴霧干燥器、壓力式噴霧干燥器、氣流式噴霧干燥器等幾種基本形式。干燥室設計中,熱空氣的引入方式對干燥過程的影響很大。另外,進口熱空氣的溫度與熱效率有很大關系,溫度越高,熱效率也越高。
閃蒸干燥機 熱空氣從到錐形底部進入,并設攪拌裝置,使落下的濾餅受強烈攪拌熱分散。干燥后細粉則可隨著氣流送至旋風分離器或布袋除塵器收集。由于采用底部狹縫進風,因此系統阻力較大。
流化床干燥器 氣流速度在被干燥物料顆粒群的臨界速度與帶出速度之間作用,使顆粒形成流化運動,從而加強兩者的傳熱與傳質,常用于精細化工及醫藥產品的干燥。
振動流化床干燥機 此裝置是對流化床干燥器增設使機體振動的振動源。由于可以降低操作氣速,特別對粒度分布不均物料,可使干燥速率及熱效率均有提高。