空氣干燥�(jī)是通過(guò)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�(jī)械設(shè)��
�(yuǎn)古以�(lái),人類就�(xí)慣于用天然熱源和自然通風(fēng)�(lái)干燥物料,完全受自然條件制約,生�(chǎn)能力低下。隨生產(chǎn)的發(fā)�,它們逐漸為人工可控制的熱源和空氣除濕�(jī)所代替�
近代空氣干燥�(jī)�(kāi)始使用的是間歇操作的固定床式空氣干燥�(jī)�19世紀(jì)中葉,洞道式空氣干燥�(jī)的使�,標(biāo)志著空氣干燥�(jī)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�(jī)則較好地�(shí)�(xiàn)了顆粒物料的攪動(dòng),干燥能力和�(qiáng)度得以提�。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�(jī),如紡織、造紙行業(yè)的滾筒空氣干燥機(jī)�
20世紀(jì)初期,乳品生�(chǎn)�(kāi)始應(yīng)用噴霧空氣干燥機(jī),為大規(guī)模干燥液�(tài)物料提供了有力的工具�40年代�(kāi)�,隨著流化技�(shù)的發(fā)�,高�(qiáng)�、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式空氣干燥機(jī)相繼出現(xiàn)。而冷凍升�、輻射和介電式空氣干燥機(jī)則為滿足特殊要求提供了新的手��60年代�(kāi)始發(fā)展了�(yuǎn)紅外和微波空氣干燥機(jī)�
干燥�(guò)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)�(jī)械脫水或加熱蒸發(fā),再在空氣干燥機(jī)�(nèi)干燥,以得到干的固體�
干燥的目的是為了物料使用或�(jìn)一步加工的需�。如木材在制作木模、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�(yùn)輸和貯存,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(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)�(fā)展的需�,各種機(jī)械化空氣干燥�(jī)越來(lái)越廣泛地得到�(yīng)��
在干燥過(guò)程中需要同�(shí)完成熱量和質(zhì)�(濕分)的傳遞,保證物料表面濕分蒸汽分壓(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�,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�(kuò)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�(kuò)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�(gè)階段稱為恒速干燥階�;當(dāng)物料濕含量降低到某一程度,內(nèi)部濕分向表面的擴(kuò)散速率降低,并小于表面汽化速率�(shí),干燥速率即主要由�(nèi)部擴(kuò)散速率決定,并隨濕含量的降低而不斷降低,這�(gè)階段稱為降速干燥階段�
空氣干燥�(jī)可按操作�(guò)�、操作壓力、加熱方式濕物料�(yùn)�(dòng)方式或結(jié)�(gòu)等不同特征分�。按操作�(guò)�,空氣干燥機(jī)分為間歇�(分批操作)和連續(xù)式兩類;
按操作壓�,空氣干燥機(jī)分為常壓空氣干燥�(jī)和真空空氣干燥機(jī)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(guò)�,且可降低濕分沸�(diǎn)和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所�,真空空氣干燥機(jī)適用于干燥熱敏�、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的�(chǎng)合;
按加熱方�,空氣干燥機(jī)分為�(duì)流式、傳�(dǎo)�、輻射式、介電式等類�。對(duì)流式空氣干燥�(jī)又稱直接空氣干燥�(jī),是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸,以�(duì)流方式傳遞熱�,并將生成的蒸汽帶走;傳�(dǎo)式空氣干燥機(jī)又稱間接式空氣干燥機(jī),它利用傳導(dǎo)方式由熱源通過(guò)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�(dú)�(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類空氣干燥�(jī)不使用干燥介�(zhì),熱效率較高,產(chǎn)品不受污�,但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制,�(jié)�(gòu)也較�(fù)�,常在真空下操作;輻射式空氣干燥�(jī)是利用各種輻射器�(fā)射出一定波�(zhǎng)范圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收后�(zhuǎn)�?yōu)闊崃窟M(jìn)行干�;介電式空氣干燥�(jī)是利用高頻電�(chǎng)作用,使?jié)裎锪�?nèi)部發(fā)生熱效應(yīng)�(jìn)行干��
按濕物料的運(yùn)�(dòng)方式,空氣干燥機(jī)可分為固定床�、攪�(dòng)式、噴霧式和組合式;按�(jié)�(gòu),空氣干燥機(jī)可分為廂式空氣干燥機(jī)、輸送機(jī)式空氣干燥機(jī)、滾筒式空氣干燥�(jī)、立式空氣干燥機(jī)、機(jī)械攪拌式空氣干燥�(jī)、回�(zhuǎn)式空氣干燥機(jī)、流化床式空氣干燥機(jī)、氣流式空氣干燥�(jī)、振�(dòng)式空氣干燥機(jī)、噴霧式空氣干燥�(jī),以及組合式空氣干燥�(jī)等多��
空氣干燥�(jī)的未�(lái)�(fā)展將在深入研究干燥機(jī)理和物料干燥特性,掌握�(duì)不同物料的優(yōu)操作條件�,開(kāi)�(fā)和改�(jìn)空氣干燥�(jī);另�,大型化、高�(qiáng)�、高�(jīng)�(jì)�,以及改�(jìn)�(duì)原料的適�(yīng)性和�(chǎn)�,是空氣干燥�(jī)�(fā)展的基本趨勢(shì);同�(shí)�(jìn)一步研究和�(kāi)�(fā)新型高效和適�(yīng)特殊要求的空氣干燥機(jī),如冷凍除濕�(jī)、轉(zhuǎn)輪除濕機(jī)和空氣冷凍干燥機(jī)��
空氣干燥�(jī)的發(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(kāi)�(fā)太陽(yáng)能空氣干燥機(jī)�;還要發(fā)展空氣干燥機(jī)的自�(dòng)控制技�(shù)、以保證�(yōu)操作條件的實(shí)�(xiàn);另�,隨著人類對(duì)�(huán)保的重視,改�(jìn)空氣干燥�(jī)的環(huán)境保�(hù)措施以減少粉塵和廢氣的外泄等,也將是需要深入研究的方向�
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