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旋轉閃蒸干燥機的干燥過程

信息來源：本站 | 發布日期： 2021-10-25 | 瀏覽量：

文章標簽：XSG系列旋轉閃蒸干燥機

旋轉閃蒸干燥機中的熱交換主要以氣流和顆粒，筒壁和顆粒之間的熱交換為主。干燥過程的本質是水的擴散。是通過外部擴散和內部擴散。外部擴散是粒子表面的水以蒸汽的形式從表面擴散到周圍介質的過程。內部擴散是水通過顆粒的過程。

旋轉閃蒸干燥機采用高速熱風流的切向進入筒體。由于氣缸中氣流的螺旋運動，一方面，顆粒周圍的介質溫度降低，同時，介質速度和溫度增加，這大大增加了外部擴散速率。另一方面，高溫氣流高速撞擊缸體下部的顆粒或小濕材料。同時，筒體內攪拌葉片的攪拌作用使顆粒破碎，粒徑減小，內毛細管長度也減小，內擴散效果增強，內擴散阻力減小。這些顆粒大多在筒體下部高溫高攪拌循環中反復破碎。消除材料團聚也是促進內部擴散和增強顆粒水蒸發的有力措施。
顆粒與熱空氣的流動方式：筒體下部既有對流又有并流，粗粒物料重復對流并流傳熱。對于細粒材料，干燥過程可以在瞬間完成，因為干燥過程與熱風流平行。對于顆粒的干燥實際上是采用高溫低濕的熱風干燥。這些顆粒主要被水吸附并填充在顆粒的空隙中。在高溫低濕條件下，整個顆粒的熱傳導緩慢，導致局部應力集中和干燥、破碎、分散，加速干燥過程。
物料進入干燥器后，熱量首先傳遞到顆粒表面，導致表面水蒸發，顆粒內部的水擴散到表面和外部世界。如果干燥過程中沒有發生化學反應，水分含量、溫度和干燥速率隨干燥時間的變化可分為以下幾個階段：
1.升速干燥階段。當顆粒置于溫度較高且相對濕度小于100%的傳熱介質中時，顆粒表面在短時間內加熱至干燥介質的濕球溫度，經過一定時間后，水分蒸發率迅速增加，顆粒吸收的熱量等于蒸發水消耗的熱量，達到平衡。該階段時間很短，排放水量不大，然后進入等速階段。
2.等速干燥階段。在某些階段，從顆粒表面蒸發的水在內部補充到顆粒表面，顆粒表面始終濕潤，而顆粒的干燥速率和表面溫度保持不變。蒸發速率與地表和周圍介質之間的水蒸氣濃度和溫度差有關。差異越大，干燥速率越大。此外，干燥速率還與顆粒表面的空氣速度有關。顆粒表面總是有一層空氣膜，不易流動。干燥一段時間后，水分在顆粒內部的擴散速率小于表面的蒸發速率，顆粒內部的水分不能完全潤濕表面以保持表面的蒸發，然后進入下一階段干燥。
3.降溫干燥階段。在一定量的水蒸發后，顆粒內部的水分含量不足以完全濕潤表面。濕表面逐漸減小，干燥速率逐漸降低，顆粒表面溫度高于介質濕球溫度并逐漸升高，顆粒與載體之間的溫差減小，直至接近或相同。
4.平衡階段。此時，顆粒表面的吸濕和蒸發達到平衡，干燥速率為零。
顆粒中的含水量是干燥的最終含水量，通常不應低于儲存期間的平衡含水量。旋轉閃蒸干燥機由于干燥物料顆粒很小，停留在干燥機內的時間很短，通常為1-3秒。因此，在顆粒的干燥過程中，表面溫度是干燥介質的濕球溫度。采用旋轉閃蒸干燥機，物料粒度均勻，有利于保證產品質量。

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