空氣干燥機是通過加熱使物料中的濕�(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成�)汽化逸出,以獲得�(guī)定濕含量的固體物料的機械�(shè)��
遠古以來,人類就�(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)來干燥物�,完全受自然條件制約,生�(chǎn)能力低下。隨生產(chǎn)的發(fā)展,它們逐漸為人工可控制的熱源和空氣除濕�所代替�
近代空氣干燥機開始使用的是間歇操作的固定床式空氣干燥機�19世紀中葉,洞道式空氣干燥機的使用,標志著空氣干燥機由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)�?;剞D(zhuǎn)圓筒空氣干燥機則較好地實�(xiàn)了顆粒物料的攪動,干燥能力和強度得以提高。一些行�(yè)則分別發(fā)展了適應(yīng)本行�(yè)要求的連續(xù)操作空氣干燥�,如紡織、造紙行業(yè)的滾筒空氣干燥機�
20世紀初期,乳品生�(chǎn)開始�(yīng)用噴霧空氣干燥機,為大規(guī)模干燥液�(tài)物料提供了有力的工具�40年代開始,隨著流化技�(shù)的發(fā)�,高強度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式空氣干燥機相繼出現(xiàn)。而冷凍升�、輻射和介電式空氣干燥機則為滿足特殊要求提供了新的手段�60年代開始�(fā)展了遠紅外和微波空氣干燥��
干燥過程需要消耗大量熱�,為了節(jié)省能量,某些濕含量高的物�、含有固體物�(zhì)的懸浮液或溶液一般先�(jīng)機械脫水或加熱蒸�(fā),再在空氣干燥機�(nèi)干燥,以得到干的固體�
干燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需�。如木材在制作木�、木器前的干燥可以防止制品變�,陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運輸和貯�,如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下,以防霉�。由于自然干燥遠不能滿足生產(chǎn)�(fā)展的需�,各種機械化空氣干燥機越來越廣泛地得到應(yīng)��
在干燥過程中需要同時完成熱量和�(zhì)�(濕分)的傳�,保證物料表面濕分蒸汽分�(濃度)高于外部空間中的濕分蒸汽分壓,保證熱源溫度高于物料溫��
熱量從高�?zé)嵩匆愿鞣N方式傳遞給濕物料,使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間,從而在物料表面和內(nèi)部出�(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴散并汽化,使物料濕含量不斷降低,逐步完成物料整體的干��
物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部條件不變,物料的干燥速率和表面溫度即保持�(wěn)�,這個階段稱為恒速干燥階段;當物料濕含量降低到某一程度,內(nèi)部濕分向表面的擴散速率降低,并小于表面汽化速率�,干燥速率即主要由�(nèi)部擴散速率決定,并隨濕含量的降低而不斷降�,這個階段稱為降速干燥階段�
空氣干燥機可按操作過�、操作壓�、加熱方式濕物料運動方式或結(jié)�(gòu)等不同特征分�。按操作過程,空氣干燥機分為間歇�(分批操作)和連續(xù)式兩類;
按操作壓�,空氣干燥機分為常壓空氣干燥機和真空空氣干燥機兩類,在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過�,且可降低濕分沸點和物料干燥溫度,蒸汽不易外�,所�,真空空氣干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合�
按加熱方式,空氣干燥機分為對流式、傳�(dǎo)式、輻射式、介電式等類�。對流式空氣干燥機又稱直接空氣干燥機,是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸,以對流方式傳遞熱量,并將生成的蒸汽帶走;傳�(dǎo)式空氣干燥機又稱間接式空氣干燥機,它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量,生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類空氣干燥機不使用干燥介質(zhì),熱效率較高,產(chǎn)品不受污染,但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,結(jié)�(gòu)也較�(fù)雜,常在真空下操�;輻射式空氣干燥機是利用各種輻射器發(fā)射出一定波長范圍的電磁�,被濕物料表面有選擇地吸收后�(zhuǎn)�?yōu)闊崃窟M行干�;介電式空氣干燥機是利用高頻電場作用,使?jié)裎锪�?nèi)部發(fā)生熱效應(yīng)進行干燥�
按濕物料的運動方�,空氣干燥機可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式;按�(jié)�(gòu),空氣干燥機可分為廂式空氣干燥機、輸送機式空氣干燥機、滾筒式空氣干燥�、立式空氣干燥機、機械攪拌式空氣干燥機、回�(zhuǎn)式空氣干燥機、流化床式空氣干燥機、氣流式空氣干燥�、振動式空氣干燥�、噴霧式空氣干燥�,以及組合式空氣干燥機等多種�
空氣干燥機的未來�(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特�,掌握對不同物料的優(yōu)操作條件下,開發(fā)和改進空氣干燥機;另�,大型化、高強度、高�(jīng)濟�,以及改進對原料的適�(yīng)性和�(chǎn)量,是空氣干燥機�(fā)展的基本趨勢;同時進一步研究和開發(fā)新型高效和適�(yīng)特殊要求的空氣干燥機,如冷凍除濕�、轉(zhuǎn)輪除濕機和空氣冷凍干燥機��
空氣干燥機的�(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用,如采用各種�(lián)合加熱方�,移植熱泵和熱管技�(shù),開�(fā)太陽能空氣干燥機�;還要發(fā)展空氣干燥機的自動控制技�(shù)、以保證�(yōu)操作條件的實�(xiàn);另�,隨著人類對�(huán)保的重視,改進空氣干燥機的環(huán)境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄�,也將是需要深入研究的方向�
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