空氣幹燥機與空氣幹燥器的原理特點及應用領域

空氣幹燥機與空氣幹燥器的原理特點及應用領域

　　近代空氣幹燥機開始使用的是間歇操作的固定床式空氣幹燥機。19世紀中葉，洞道式空氣幹燥機的使用，標誌著空氣幹燥機由間歇操作向連續操作方向的發展。回轉圓筒空氣幹燥機則較好地實現了顆粒物料的攪動，幹燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作空氣幹燥機，如紡織、造紙行業的滾筒空氣幹燥機。

　　20世紀初期，乳品生產開始應用噴霧空氣幹燥機，為大規模幹燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始，隨著流化技術的發展，高強度、高生產率的沸騰床和氣流式空氣幹燥機相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式空氣幹燥機則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發展了遠紅外和微波空氣幹燥機。

　　幹燥過程需要消耗大量熱能，為了節省能量，某些濕含量高的物料、含有固體物質的懸浮液或溶液一般先經機械脫水或加熱蒸發，再在空氣幹燥機內幹燥，以得到幹的固體。

　　幹燥的目的是為了物料使用或進一步加工的需要。如木材在製作木模、木器前的幹燥可以防止製品變形，陶瓷坯料在煆燒前的幹燥可以防止成品龜裂。另外幹燥後的物料也便於運輸和貯存，如將收獲的糧食幹燥到一定濕含量以下，以防黴變。由於自然幹燥遠不能滿足生產發展的需要，各種機械化空氣幹燥機越來越廣泛地得到應用。

　　在幹燥過程中需要同時完成熱量和質量(濕分)的傳遞，保證物料表麵濕分蒸汽分壓(濃度)高於外部空間中的濕分蒸汽分壓，保證熱源溫度高於物料溫度。

　　熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料，使物料表麵濕分汽化並逸散到外部空間，從而在物料表麵和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表麵擴散並汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的幹燥。

　　物料的幹燥速率取決於表麵汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常幹燥前期的幹燥速率受表麵汽化速率控製；而後，隻要幹燥的外部條件不變，物料的幹燥速率和表麵溫度即保持穩定，這個階段稱為恒速幹燥階段；當物料濕含量降低到某一程度，內部濕分向表麵的擴散速率降低，並小於表麵汽化速率時，幹燥速率即主要由內部擴散速率決定，並隨濕含量的降低而不斷降低，這個階段稱為降速幹燥階段。

　　空氣幹燥機可按操作過程、操作壓力、加熱方式濕物料運動方式或結構等不同特征分類。按操作過程，空氣幹燥機分為間歇式(分批操作)和連續式兩類；

　　按操作壓力，空氣幹燥機分為常壓空氣幹燥機和真空空氣幹燥機兩類，在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速幹燥過程，且可降低濕分沸點和物料幹燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空空氣幹燥機適用於幹燥熱敏性、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，空氣幹燥機分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式空氣幹燥機又稱直接空氣幹燥機，是利用熱的幹燥介質與濕物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，並將生成的蒸汽帶走；傳導式空氣幹燥機又稱間接式空氣幹燥機，它利用傳導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置的低溫冷凝器表麵冷凝等方法移去。這類空氣幹燥機不使用幹燥介質，熱效率較高，產品不受汙染，但幹燥能力受金屬壁傳熱麵積的限製，結構也較複雜，常在真空下操作；輻射式空氣幹燥機是利用各種輻射器發射出一定波長範圍的電磁波，被濕物料表麵有選擇地吸收後轉變為熱量進行幹燥；介電式空氣幹燥機是利用高頻電場作用，使濕物料內部發生熱效應進行幹燥。

　　按濕物料的運動方式，空氣幹燥機可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式；按結構，空氣幹燥機可分為廂式空氣幹燥機、輸送機式空氣幹燥機、滾筒式空氣幹燥機、立式空氣幹燥機、機械攪拌式空氣幹燥機、回轉式空氣幹燥機、流化床式空氣幹燥機、氣流式空氣幹燥機、振動式空氣幹燥機、噴霧式空氣幹燥機，以及組合式空氣幹燥機等多種。

　　空氣幹燥機的未來發展將在深入研究幹燥機理和物料幹燥特性，掌握對不同物料的A操作條件下，開發和改進空氣幹燥機；另外，大型化、高強度、高經濟性，以及改進對原料的適應性和產品質量，是空氣幹燥機發展的基本趨勢；同時進一步研究和開發新型高效和適應特殊要求的空氣幹燥機，如冷凍精品国产香蕉機、轉輪精品国产香蕉機和空氣冷凍幹燥機等。

　　空氣幹燥機的發展還要重視節能和能量綜合利用，如采用各種聯合加熱方式，移植熱泵和熱管技術，開發太陽能空氣幹燥機等；還要發展空氣幹燥機的自動控製技術、以保證最優操作條件的實現；另外，隨著人類對環保的重視，改進空氣幹燥機的環境保護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。