一、烘干技術(shù)的原理及特點(diǎn)
烘干技術(shù)是采用加熱、降溫、減壓或其他能量傳遞的方式使物料的濕分產(chǎn)生揮發(fā)、冷凝、升華等相變過(guò)程與物料分離已達(dá)到去濕日的的。烘干過(guò)程包括傳熱和傳質(zhì)兩個(gè)相互的過(guò)程:傳熱過(guò)程中熱空氣將熱量傳遞給物料,用于汽化其中的水分并加熱物料;傳質(zhì)過(guò)程物料中的水分蒸發(fā)并遷移到熱空氣中,使物料中水分逐漸降低,得到烘干。在實(shí)際烘干過(guò)程中,由于物料總是具有一定的幾何尺寸,傳熱傳質(zhì)過(guò)程在熱空氣與物料顆粒之間和物料顆粒內(nèi)部的機(jī)理并不相同,因此烘干過(guò)程又有等速烘干階段和降速烘干階段之分。烘干技術(shù)的主要特點(diǎn)如下:
(l)烘干技術(shù)是一門跨行業(yè)、跨學(xué)科、具有實(shí)驗(yàn)科學(xué)性質(zhì)的技術(shù)。
(2)現(xiàn)代烘干技術(shù)至今還屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的范疇,大部分烘干技術(shù)日前還缺乏能夠精準(zhǔn)指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方法。
(3)烘干技術(shù)種類繁多、各具用途。
二、烘干設(shè)備的分類及適用范圍
日前,工業(yè)用的烘干機(jī)按傳熱方法分類有對(duì)流、傳導(dǎo)、輻射等形式。
1.對(duì)流式烘干機(jī)
對(duì)流式烘干機(jī)適用于物料(粉狀、粒狀、片狀)與熱風(fēng)直接接觸,邊加熱邊除去水分。代表性的設(shè)備常見類型有空氣懸浮烘干機(jī),如流化床烘干機(jī)、閃蒸烘干機(jī)、氣流烘干機(jī)、噴霧烘干機(jī)、通風(fēng)烘干機(jī)、流動(dòng)烘干機(jī)、氣旋轉(zhuǎn)烘干機(jī)、攪拌烘干機(jī)、平行流動(dòng)烘干機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、高溫高濕烘干機(jī)等。
2.傳導(dǎo)式烘干機(jī)
傳導(dǎo)式烘干機(jī)通過(guò)夾套、攪拌、傳熱管等熱媒將烘干所需熱量間接供給物料(潮濕顆粒較多)。代表性的設(shè)備有圓錐攪拌烘干機(jī)、夾套和內(nèi)置加熱管回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、鼓式烘干機(jī)、耙式烘干機(jī)、真空帶式烘干機(jī)、真空冷凍烘干機(jī)等。
3.輻射式烘干機(jī)
輻射式烘干機(jī)依靠熱輻射的能量烘干物料。代表性的設(shè)備有遠(yuǎn)紅外烘干機(jī)、高頻烘干機(jī)、超聲波烘干機(jī)等。其中遠(yuǎn)紅外烘干機(jī)適用于粉粒包衣、片狀、膠膜等物料的烘干,高頻烘干機(jī)適用于厚板及導(dǎo)熱性能差的物料,超聲波烘干機(jī)適用于不耐熱物料的烘干。
此外,采用不同烘干方法、不同烘干原理相結(jié)合的組合式烘干機(jī)也越來(lái)越廣泛,如耙式烘干機(jī)和振動(dòng)流化床烘干機(jī)相結(jié)合,回轉(zhuǎn)攪拌烘干機(jī)、傳導(dǎo)攪拌烘干機(jī)、氣流烘干機(jī)和流化床烘干機(jī)相結(jié)合等。
三、烘干技術(shù)的應(yīng)用
烘干是許多重要工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝過(guò)程之一,它直接影響到產(chǎn)品的性能、形態(tài)、質(zhì)量以及過(guò)程的能耗等。烘干技術(shù)的覆蓋面較廣,既涉及復(fù)雜的熱質(zhì)傳質(zhì)機(jī)理,又與物系的特性處理規(guī)模等密切相關(guān),最后體現(xiàn)在各種不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)及工藝上。從農(nóng)業(yè)、食品、化工、醫(yī)藥、礦產(chǎn)加工到制漿、制紙、木材加工,幾乎所有的產(chǎn)業(yè)都有烘干。例如:糧食產(chǎn)后通過(guò)烘干技術(shù)將糧食水分降低到安全水分之下,以確保糧食的色澤、氣味、發(fā)芽率、形狀及其他品質(zhì)特征;食品生產(chǎn)和加工過(guò)程中主要應(yīng)用無(wú)損于食品風(fēng)味、不易引起變色和變質(zhì)的噴霧烘干、冷凍真宅烘干和真空帶式烘干等高品質(zhì)烘干技術(shù)實(shí)現(xiàn)食品儲(chǔ)藏和改善品質(zhì);醫(yī)藥方面,藥物的儲(chǔ)藏過(guò)程中,為避免蟲蛀、發(fā)霉、變色、色味散失、枯朽、風(fēng)化、融化粘連等變異現(xiàn)象,常采用烘干技術(shù)保證其質(zhì)量;木材加工中,烘干是保護(hù)木材的優(yōu)良特性、增強(qiáng)材質(zhì)、合理利用木材的重要措施等等。
四、中國(guó)烘干技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向
中國(guó)的烘干技術(shù)和烘干設(shè)備制造行業(yè)已進(jìn)入較成熟的發(fā)展階段。現(xiàn)在,中國(guó)已有數(shù)百家烘干設(shè)備專門制造廠,并成立了中國(guó)通用機(jī)械烘干設(shè)備行業(yè)協(xié)會(huì)。中國(guó)制造的常用烘干設(shè)備,基本上滿足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需要,并有個(gè)別機(jī)種出口到國(guó)外,但特大型的和特殊需要的烘干機(jī),有時(shí)尚需進(jìn)口。烘干技術(shù)的發(fā)展方向主要表現(xiàn)在:烘干設(shè)備研制向?qū)I(yè)化方向發(fā)展;烘干設(shè)備的大型化、系列化和自動(dòng)化;改進(jìn)烘干設(shè)備,強(qiáng)化烘干過(guò)程(包括改善設(shè)備內(nèi)物料的流動(dòng)狀況和增添附屬裝置,改善烘干器的操作,擴(kuò)大烘干設(shè)備的適用范圍);采用新的烘干方法及組合烘干方法;降低烘干過(guò)程中能量的消耗。
五、結(jié)束語(yǔ)
中國(guó)的烘干技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定的差距。中國(guó)的烘干行業(yè)應(yīng)提高自主創(chuàng)新能力,樹立“高效、節(jié)能、綠色、環(huán)保”和“大型烘干設(shè)備國(guó)產(chǎn)化”的指導(dǎo)思想,努力開發(fā)組合式和新式烘干機(jī)。與此同時(shí),還應(yīng)建立與完善烘干設(shè)備綜合評(píng)價(jià)準(zhǔn)則與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),建立宏觀調(diào)控與市場(chǎng)調(diào)控機(jī)制,以加快烘干技術(shù)的更新?lián)Q代。
相關(guān)烘干機(jī)產(chǎn)品:
1、滾筒烘干機(jī)
2、氣流式烘干機(jī)