旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機的干燥過程

 

 

       旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機采用高速熱氣流切線方向進入筒體，由于氣流在筒內(nèi)的螺旋運動，一方面降低顆粒周圍的介質(zhì)溫度，同時增加了介質(zhì)流速和溫度，這就大大地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(nèi)攪拌葉片的攪拌作用，使顆粒被破碎、粒度減小、內(nèi)部毛細管的長度也因之減小，強化了內(nèi)擴散的效果，降低內(nèi)擴散的阻力。這些顆粒又大多在筒體下部高溫、高攪拌強度的循環(huán)中被反復破碎。消除物料結(jié)塊，也是促進內(nèi)擴散的有力措施，強化了顆粒水分的蒸發(fā)。

 

       顆粒和熱氣流的流動方式：在筒體下部既有對流也有并流，對粗粒更是對流和并流反復換熱。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溫的熱空氣干燥。這些顆粒主要是由水分子吸附、填充于顆?？障吨g，采用高溫低濕的條件，整個顆粒的熱傳導緩慢，造成局部應(yīng)用集中而干裂、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顆粒表面，引起表面水分的蒸發(fā)，物料顆粒內(nèi)部水分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(yīng)，則物料含水率、溫度和干燥速率隨時間的變化可以分為以下幾個階段：

 

       1）升速干燥階段。顆粒置于溫度小于100%的傳熱介質(zhì)中，在較短的時間內(nèi)表面被加熱到干燥介質(zhì)濕球溫度，水分蒸發(fā)速率提高很快，一定時間后顆粒吸收的熱量和蒸發(fā)水分耗去的熱量相等，達到平衡。此階段時間很短，派出水量不大，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(nèi)部向顆粒表面源源不斷地補充表面總是保持潤濕狀態(tài)，此時干燥速率保持不變，顆粒表面溫度保持不變。蒸發(fā)速率（干燥速率）與顆粒表面的空氣速度有關(guān)。顆粒表面總有一層不易流動的空氣膜，空氣膜厚度的減小有利于水分蒸發(fā)和熱交換。因而，增大顆粒表面氣流的速度，使空氣膜減薄，可以提高干燥速率。干燥持續(xù)進行到一定時間，顆粒內(nèi)部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濕潤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。水分蒸發(fā)達到一定量以后，顆粒內(nèi)部水分不足以全部潤濕表面，潮濕表面逐漸減少，干燥速率逐漸降低，此階段中蒸發(fā)速率和熱量消耗大為降低，顆粒表面溫度高于介質(zhì)的濕球溫度并逐漸升高，與載熱體之間溫差減小，直接接近或相同。

 

      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。

 

       顆粒中的水分為干燥最終水分，通常不應(yīng)低于貯存時的平衡水分。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機由于干燥后物料顆粒很小，在干燥機內(nèi)停留的時間極短，通常為1~3s。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(zhì)的濕球溫度。采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機，物料的粒度均勻，有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。 

 

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