熱風循環烘箱干燥技術的進展階段
近年來 ,新的熱風循環烘箱干燥技術的研究成果越來越多地見于各種技術文獻中 。新的熱風循環烘箱干燥方法的研究也吸引了眾多的研究人員 ,對撞流干燥 、過熱蒸汽干燥、沖擊波干燥、超聲波干燥 、脈動燃燒干燥 、熱泵干燥 、太陽能干燥等已是人們研究的熱點課題 。這些都是干燥領域的前沿技術 。然而 ,這些干燥技術有的還在理論研究及實驗室研究階段 ,有的受使用條件的限制 ,有的受設備造價的限制 ,在短時間內還不能大量用于工業化使用中 ,不能承認 ,現在工業生產中使用的熱風循環烘箱干燥設備還以常規干燥設備以及它們的派生結構為主 ,因此 ,針對具體物料,正確合理地設計和使用干燥設備仍是沒能很好解決的問題。常規干燥設備的發展有以下幾個趨勢:
熱風循環烘箱在干燥行業技術的特點
熱風循環烘箱干燥技術的應用領域廣闊 。面對眾多的產業 、理化性質各不相同的物料 、產品質量及其他千差萬別的要求 ,干燥技術發展成一門跨行業 、跨學科 ,具有實驗科學性質的技術。
通常 ,熱風循環烘箱在干燥技術的開發及應用要具備三個方面的知識和技術 。
第一是需要了解被干燥物料的理化懷質和產品的使用特點;
第二是要熟悉傳遞工程的原理 ,即傳質 、傳熱 、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理;
第三是要有實施的手段 ,即能夠進行干燥流程 、主要設備 、電氣儀表控制等方面的工程設計 。顯然,這三方面的知識和技術不屬于一個學科領域 。而在實踐中 ,這三方面的知識和技術又缺一不可 。
現代熱風循環烘箱技術雖已有一百多年的發展史 ,但至今還屬于實驗科學的范疇 。大部分干燥技術目前還微管能夠精準指導實踐的科學理論和設計方法 。實際應用中 ,依靠全省小規模試驗的數據來指導還是主要的方式 。造成這一局面的原因有以下幾方面:
原因之一:熱風循環烘箱干燥技術所依托的一些基礎學科主要是隸屬于傳遞工程范疇的學科 ,本身就具有實驗科學的特點 。例如 ,空氣動力學的研究發展還要靠“風洞”試驗來推動 ,就說明它還沒有脫離實驗科學的范疇 。而這些基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了熱風循環烘箱干燥技術的發展水平 。
原因之二:很多熱風循環烘箱干燥過程是鉤沉科技術交匯進行的過程,牽涉面廣 、變數多 、機理復雜 。例如在噴霧干燥技術領域里 ,被霧化的液滴在干燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵 。而液滴的軌跡與自身的體積 、質量 、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱風的流向 、流速有關 。但這些參數由于傳質 、傳熱的進行 ,無時無記得不在發生著變化 。而且初始狀態時 ,無論是液滴的大小還是熱風的分布都不可能是均勻的 。顯然 ,對于如此復雜 、多變的過程只憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的 。
原因之三:被熱風循環烘箱干燥物料的種類是多種多樣的 ,其理化性質也是各不相同的 。不同的物料即使在相同的干燥條件下 ,其傳質 、傳熱的速率也可能有較大的差異 。如果不加以區別對待 ,就有可能造成不盡人意的后果 。例如某些中草藥的干燥,雖然同屬一種藥材 ,只因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變干燥條件,否則產品質量就可能不合格。
以上三方面的原因決定了熱風循環烘箱干燥技術的開發與應用要以試驗為基礎 。但熱風循環烘箱干燥技術的這些特點往往被人有意或無意的忽視 。制造廠商由于缺乏試驗裝置或類型不全經常回避應做的干燥實驗 ,而用戶由于不了解干燥技術的特點 ,也經常放棄進行必要試驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳 ,甚至于報廢 。因此 ,建設工業干燥裝置尤其是我大的裝置之前 ,一定要進行充分的 、有說服力的試驗 ,并以試驗結果作為工業裝置建設的依據。這是熱風循環烘箱干燥技術的特點 。
CT-C-Ⅳ型四門八車熱風循環烘箱
1 、多種傳熱方式并用:對沒對象 、傳導 、輻射傳干燥設備各有其優點和缺點 。對流干燥設備生產效率高 ,但熱效率低 ,而傳導干燥設備熱效率高但生產效率低 ,而且設備造價較高 ,現在有些熱風循環烘箱干燥設備采用對流 、傳導兩種傳熱方式 ,就彌補了各自的缺點 ,操作也較經濟 ,如旋轉氣流干燥器 、槽型干燥器 、內加熱流化床等 。
2 、多級干燥組合系統:任何一種干燥設備才其局限性 ,采用多級干燥系統 ,可以發揮系統的最大能力,不但可以完成單一設備不能完成的干燥操作,而且還可以節約能量 ,降低生產成本 ,并可以拓展干燥系統的功能 ,如雙級氣流干燥系統 、槳葉盤式干燥系統、噴霧流化干燥系統等。
3 、結合其他操作:干燥設備發展到現在 ,人們更希望它有更多的功能 ,在時還能完成其他單元操作 ,可降低能耗 、縮短生產流程 ,能最大限度地控制產品質量 ,所以干燥包衣 、干燥造粒 、干燥粉碎 、干燥混合 、干燥分級以及其他操作也都捆綁在干燥設備中,這類干燥設備發展得很快 、形式也多種多樣 。
熱風循環烘箱干燥設備的分類有哪些?
目前 ,已經工業化的熱風循環烘箱干燥設備有多種形式,為了敘述的方便 ,人們總是將干燥設備分成若干類別 ,熱風循環烘箱干燥設備的分類方法有許多 ,歸納起來有以下幾種:
1 、按操作壓力分類:按操作壓力熱風循環烘箱可分為常壓式和真空式兩類 。常壓干燥設備可以采用任何一種或幾種形式同時傳熱 ,而真空干燥設備的特點是以傳導傳熱和輻射傳熱居多 ,多數以間歇生產方式為主 ,真空干燥設備主要處理熱敏性物料和有溶劑回收的物料 。
2、按操作方式分類:按熱風循環烘箱干燥設備操作方式可分為間歇操作和連續操作兩類 。這里應該說明的是有些干燥設備可有間歇和連續兩種操作方式 ,而有些干燥設備只有一種 。
3、按被干燥物料的狀態分類:常見被干燥物料狀態可分為塊狀 、帶狀、粒狀 、膏狀、濾餅狀 、纖維狀 、溶液狀或漿狀等 ,在許多情況下 ,物料的原始狀態決定選擇熱風循環烘箱干燥設備的形式。
4 、按傳熱方式分類:被干燥設備傳熱方式可以分為對流傳熱干燥設備、傳導傳熱干燥設備 、其他加輻射傳熱以及多種傳熱方式的干燥設備等 。
5、按使用干燥介質的種類分類:對流傳熱可以分為空氣、煙道氣 、過熱蒸汽 、惰性氣體為干燥介質的干燥設備 。傳導傳熱可分為導熱油 、熱水、蒸汽等 。
6 、按干燥設備的傳熱過程分類:
一種較新的分類方法 ,把干燥設備分為兩大類 、五小類 。兩大類是絕熱干燥過程和非絕熱干燥過程。絕熱干燥過程又可分為兩類:一是小顆粒物料干燥器 ,例如噴霧干燥器、氣流干燥器、液化床干燥器、移動床干燥器及回轉圓筒干燥機等;
二是塊狀物料干燥器 ,例如箱式干燥器中隧道式干燥器 、金融干燥機選裝 。非絕熱干燥過程又分為三小類:真空干燥 、傳導傳熱干燥、輻射傳熱干燥 ,其特點是非絕熱系統 。
7 、按干熱風循環烘箱干燥設備的結構分類:按熱風循環烘箱干燥設備的結構可分為噴霧干燥器 、流化床干燥器 、氣流干燥器 、回轉圓筒干燥機 、滾筒干燥機 、各種箱式干燥器 、帶式干燥機等。
雖然熱風循環干燥設備有多種分類方法,多數情況下 ,人們習慣于按其結構進行分類 ,但僅僅從結構角度,有些干燥設備也無法分類 ,只能將此設備單獨列出 。