旋轉閃蒸干燥機干燥過程
旋轉閃蒸干燥機干燥過程
干燥機的熱交換,主要以氣流和顆粒,筒壁與顆粒的兩種熱交換為主。干燥過程實質是水份的擴散過程,是靠物料中水份變成蒸汽向外擴散的過程。
旋轉閃蒸干燥機采用高速熱氣流切線方向進入筒體,由于氣流在筒體內的螺旋運動,一方面降低顆粒周圍的介質溫度,同時增加了介質流速和溫度,這就大大提高了外擴散的速度,另一方面,高溫氣流高速沖擊于筒體下部的顆?;驖窳?,同時筒體內攪拌葉片的攪拌作用,使顆粒被破碎、粒度減小,降低水份內擴散阻力。這些顆粒大部分在筒體下部高溫、高攪拌強度的循環(huán)中被反復破碎,消除物料結塊,也促進水份內擴散的有力措施,強化了水份的蒸發(fā)。
顆粒和熱氣流的流動方式:在筒體下部既有對流又有并流,對粗粒更是對流和并流反復熱換。對于細粒物料則是隨熱氣流同程并行,因而干燥過程可以瞬間完成,對于顆粒的干燥實際上是采用高溫低濕的熱空氣干燥。這些顆粒主要是水分子吸附、充填于顆粒空隙之間,采用高溫低濕的條件,整個顆粒的熱傳導緩慢,造成局部應力集中而干裂、破碎、分散、加速干燥過程。
物料進入干燥機后,熱氣流首先將熱量傳給物料表面,引起表面水份的蒸發(fā),物料顆粒內部的水份不斷擴散到表面并向外界擴散,最后達到整個顆粒的干燥。若干燥過程中物料不發(fā)生化學反應,則物料含水率、溫度和干燥時間的變化可分為以下幾個階段:
1、升速干燥階段:顆粒置于溫度較高而相對濕度小于100%的傳熱介質中,在較短的時間內表面被加熱到干燥介質濕球溫度,水份蒸發(fā)速率提高很快,一定時間后顆粒吸收的熱量和蒸發(fā)水份耗去的熱量相等,達到平衡。此階段時間很短,排出水量不大之后進入等速階段。
2、等速干燥階段:在此階段中,顆粒表面蒸發(fā)的水分,由內部向顆粒表面源源不斷地補充,表面總是保持濕潤狀態(tài),此時干燥速率不變,顆粒表面溫度不變。蒸發(fā)速率與顆粒表面和周圍介質水蒸氣濃度差及溫度差有關,差值愈大,干燥速率也愈大。另外,干燥速率還于顆粒表面的空氣速度有關,增大顆粒表面氣流的速度,可以提高干燥速率。干燥持續(xù)進行到一定時間,顆粒內部的水分擴散速度開始小于表面蒸發(fā)速度,顆粒中的水分已不能全部潤濕表面以維持表面的蒸發(fā),之后進入下一個干燥階段。
3、降速干燥階段:水分達到一定以后,顆粒內部水分不足以全部潤濕表面,潮濕表面逐步減少,干燥速率逐步降低,此階段蒸發(fā)速率和熱量消耗大為降低,顆粒表面溫度高于介質的濕球溫度并逐步升高,與載熱體之間溫差減小,直至接近或相同。
4、平衡階段:此時顆粒表面水分吸濕和蒸發(fā)達到平衡,干燥速率為零。
旋轉閃蒸干燥機由于干燥后物料顆粒很小,在干燥機內停留的時間很短,通常為1~3秒,因此,顆粒的干燥處于等速干燥階段,其表面的溫度就是干燥介質的濕球溫度。采用旋轉閃蒸干燥機,物料的粒度均勻,有利于保證產品質量。
常州市佳一干燥設備有限公司
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