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[干燥機(jī)的工作原理和分類]
發(fā)布日期:[2017/4/21]共閱[1110]次
干燥機(jī)是一種利用熱能降低物料水分的機(jī)械設(shè)備,用于對物體進(jìn)行干燥操作。干燥機(jī)通過加熱使物料中的濕分(一般指水分或其他可揮發(fā)性液體成分)汽化逸出,以獲得規(guī)定濕含量的固體物料。干燥的目的是為了物料使用或進(jìn)一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形,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(yùn)輸和貯存,如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下,以防霉變。由于自然干燥遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要,各種機(jī)械化干燥機(jī)越來越廣泛地得到應(yīng)用。
  干燥機(jī)的工作原理
  干燥過程需要消耗大量熱能,為了節(jié)省能量,某些濕含量高的物料、含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液一般先經(jīng)機(jī)械脫水或加熱蒸發(fā),再在干燥機(jī)內(nèi)干燥,以得到干的固體。
  在干燥過程中需要同時(shí)完成熱量和質(zhì)量(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度。
  熱量從高溫?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)部出現(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴(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燥。
  物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴(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穩(wěn)定,這個(gè)階段稱為恒速干燥階段;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時(shí),干燥速率即主要由內(nèi)部擴(kuò)散速率決定,并隨濕含量的降低而不斷降低,這個(gè)階段稱為降速干燥階段。
  干燥機(jī)的發(fā)展和分類
  近代干燥機(jī)開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機(jī)。19世紀(jì)中葉,洞道式干燥機(jī)的使用,標(biāo)志著干燥機(jī)由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展?;剞D(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)則較好地實(shí)現(xiàn)了顆粒物料的攪動(dòng),干燥能力和強(qiáng)度得以提高。一些行業(yè)則分別發(fā)展了適應(yīng)本行業(yè)要求的連續(xù)操作干燥機(jī),如紡織、造紙行業(yè)的滾筒干燥機(jī)。
  20世紀(jì)初期,乳品生產(chǎn)開始應(yīng)用噴霧干燥機(jī),為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術(shù)的發(fā)展,高強(qiáng)度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥機(jī)相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥機(jī)則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發(fā)展了遠(yuǎn)紅外和微波干燥機(jī)。
  用于進(jìn)行干燥操作的機(jī)械設(shè)備類型很多,根據(jù)操作壓力可分為常壓和減壓(減壓干燥機(jī)也稱真空干燥機(jī))。根據(jù)操作方法可分為間歇式和連續(xù)式。根據(jù)干燥介質(zhì)可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質(zhì)。根據(jù)運(yùn)動(dòng)(物料移動(dòng)和干燥介質(zhì)流動(dòng))方式可分為并流,逆流和錯(cuò)流。
  按操作壓力,干燥機(jī)分為常壓干燥機(jī)和真空干燥機(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程,且可降低濕分沸點(diǎn)和物料干燥溫度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥機(jī)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。
  優(yōu)勢:
  1、設(shè)計(jì)精良的吸附塔體
  2、高性能的活性氧化鋁吸附劑
  3、效果良好的消音器
  4、單具功率大和耐用兩大特點(diǎn)的進(jìn)口氣動(dòng)控器
  5、可精確調(diào)節(jié)流量的再生氣調(diào)節(jié)閥
  按加熱方式,干燥機(jī)分為對流式、傳導(dǎo)式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥機(jī)又稱直接干燥機(jī),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;傳導(dǎo)式干燥機(jī)又稱間接式干燥機(jī),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單設(shè)置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥機(jī)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)構(gòu)也較復(fù)雜,常在真空下操作;輻射式干燥機(jī)是利用各種輻射器發(fā)射出一定波長范圍的電磁波,被濕物料表面有選擇地吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃窟M(jìn)行干燥;介電式干燥機(jī)是利用高頻電場作用,使?jié)裎锪蟽?nèi)部發(fā)生熱效應(yīng)進(jìn)行干燥。
  優(yōu)勢:
  1、采用高性能蒸發(fā)器,超大換熱面積,傳熱溫差小,蒸發(fā)器出口空氣溫度更穩(wěn)定
  2、采用高效氣水分離結(jié)構(gòu),油水分離效率高;
  按濕物料的運(yùn)動(dòng)方式,干燥機(jī)可分為固定床式、攪動(dòng)式、噴霧式和組合式;按結(jié)構(gòu),干燥機(jī)可分為廂式干燥機(jī)、輸送機(jī)式干燥機(jī)、滾筒式干燥機(jī)、立式干燥機(jī)、機(jī)械攪拌式干燥機(jī)、回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)、流化床式干燥機(jī)、氣流式干燥機(jī)、振動(dòng)式干燥機(jī)、噴霧式干燥機(jī)以及組合式干燥機(jī)等多種。
  干燥機(jī)未來展望
  干燥機(jī)的未來發(fā)展將在深入研究干燥機(jī)理和物料干燥特性,掌握對不同物料的較優(yōu)操作條件下,開發(fā)和改進(jìn)干燥機(jī);另外,大型化、高強(qiáng)度、高經(jīng)濟(jì)性,以及改進(jìn)對原料的適應(yīng)性和產(chǎn)品質(zhì)量,是干燥機(jī)發(fā)展的基本趨勢;同時(shí)進(jìn)一步研究和開發(fā)新型高效和適應(yīng)特殊要求的干燥機(jī),如組合式干燥機(jī)、微波干燥機(jī)和遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)等。
  干燥機(jī)的發(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用,如采用各種聯(lián)合加熱方式,移植熱泵和熱管技術(shù),開發(fā)太陽能干燥機(jī)等;還要發(fā)展干燥機(jī)的自動(dòng)控制技術(shù)、以保證較優(yōu)操作條件的實(shí)現(xiàn);另外,隨著人類對環(huán)保的重視,改進(jìn)干燥機(jī)的環(huán)境保護(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。
  中國干燥機(jī)設(shè)備市場現(xiàn)狀及分析聯(lián)合國當(dāng)前的需要,國內(nèi)市場的常規(guī)干燥機(jī),以及主要的的市場干燥機(jī),基本都在中國制造,這表明,在中國干燥機(jī)進(jìn)口為導(dǎo)向的歷史已經(jīng)結(jié)束。但是,仍存在一些問題和困難,據(jù)中國通用機(jī)械干燥機(jī)行業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測,未來幾年,中國的需求,化工行業(yè)將干燥機(jī)3000(套)左右;制藥干燥機(jī)的年需求量將達(dá)到3000(套)左右;農(nóng)業(yè),林業(yè),糧食,輕工等行業(yè),如干燥機(jī),年需求量預(yù)計(jì)將達(dá)到5000(套)左右。目前,干燥機(jī)在國內(nèi)市場占有率已達(dá)到80%以上。
  預(yù)計(jì)“十五”期間,中國干燥機(jī)在國內(nèi)市場占有率將達(dá)到90%。目前,性能存在問題的區(qū)域重點(diǎn)和技術(shù)創(chuàng)新能力的方法有兩種。分布集中的企業(yè)在中國干燥機(jī)行業(yè)的大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)在該行業(yè)的基礎(chǔ)上逐步產(chǎn)生早期企業(yè),相對集中的地理位置,人員結(jié)構(gòu)存在的嚴(yán)重缺陷。到目前為止,企業(yè)主要分布在江蘇,浙江,上海,遼寧,黑色的,這些企業(yè)占整個(gè)行業(yè)幾乎是總數(shù)的50%,而與此形成鮮明對比的是,有一些地區(qū)在中國不存在干燥機(jī)制造商。高度競爭性的行業(yè),有些公司專注于眼前的結(jié)果,不需要任何系統(tǒng)的發(fā)展,提高整體素質(zhì),進(jìn)展緩慢,嚴(yán)重妨礙了正常發(fā)展的行業(yè)。技術(shù)開發(fā)是不強(qiáng)改革開放以來,尤其是在較近幾年,中國的經(jīng)濟(jì)增長潛力得到有效釋放,短缺經(jīng)濟(jì)的供給和需求發(fā)生了根本的變化,初步形成了買方市場。壓力的買方市場,一些企業(yè)在市場上追趕,而不是尋找和開拓新市場,企業(yè)專注于市場在不久的將來的需求,更為成熟的產(chǎn)品。因此,在烤箱,振動(dòng)流化床干燥機(jī)和其他產(chǎn)品,制造商們更集中,更具有競爭力。干燥機(jī)行業(yè)從事小企業(yè)的發(fā)展,新產(chǎn)品,以及完善的推出新產(chǎn)品主要是模仿對方。建議開發(fā)先進(jìn)技術(shù),提高產(chǎn)品質(zhì)量在中國干燥機(jī)技術(shù)與世界發(fā)達(dá)照相比,在同一行業(yè)內(nèi)還有一定的差距。當(dāng)前的市場,技術(shù)含量較低的產(chǎn)品為主。中國加入世貿(mào)組織,將有更多的進(jìn)入國內(nèi)市場的的同行,與日益嚴(yán)重的的競爭,我們將面臨巨大的競爭壓力。世界帶頭的干燥機(jī)制造商,如丹麥尼魯集團(tuán)有限公司大河原日本設(shè)立了分支機(jī)構(gòu)中國一個(gè)又一個(gè),抓住中國市場。隨著加快經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程中,更多的公司將針對中國市場。日益激烈的競爭,這要求我們必須通過企業(yè)的進(jìn)步,吸收國外先進(jìn)技術(shù),創(chuàng)新,提高產(chǎn)品質(zhì)量。的想法,產(chǎn)品開發(fā)到大規(guī)模的設(shè)備,控制的自動(dòng)化程度,質(zhì)量,表面處理設(shè)備,選擇抗腐蝕材料的努力,開發(fā)多功能組合機(jī),產(chǎn)品生命周期繼續(xù)延長。行業(yè)協(xié)會(huì)要多組織企業(yè)參與的技術(shù)交流和吸收的結(jié)果,較新的技術(shù),以加快整個(gè)行業(yè),以提高技術(shù)水平。調(diào)整的企業(yè),培育企業(yè)核心競爭力在中國的特點(diǎn)是干燥行業(yè)的企業(yè)不這樣做,不強(qiáng),不適合,而不是完善,但整體素質(zhì)不高一些,多數(shù)企業(yè)管理落后,不符合相應(yīng)的規(guī)模經(jīng)濟(jì),通過行業(yè)協(xié)會(huì)的指導(dǎo)和協(xié)調(diào),改變盲目發(fā)展的情況。
  江蘇,浙江,上海,以相對集中的3家企業(yè)可以考慮使用該合資企業(yè),合作和收購的中部和西部地區(qū)遷移到找到一個(gè)更廣泛的空間,生存和發(fā)展的企業(yè)。工業(yè)企業(yè)走強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合之路的行業(yè),培養(yǎng)了一些技術(shù)實(shí)力,與知名好品質(zhì)和自主知識產(chǎn)權(quán)的大公司,企業(yè)集團(tuán)。形成了自己的特色產(chǎn)品和特色服務(wù)。干燥機(jī)制造企業(yè)在中國的相對較低的創(chuàng)新能力,推出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的新技術(shù),新產(chǎn)品,少數(shù)幾家公司,這是干燥的重要原因發(fā)展緩慢。目前,有幾十個(gè)高校,科研院所從事研究和開發(fā)的干燥技術(shù),位于中國東部,西部,南部,大部分知識成果沒有有效地轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。企業(yè)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體應(yīng)該是直接關(guān)系到這些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)的各種形式的聯(lián)合,因此,合理的資源分配和使用,有效地培育和發(fā)展創(chuàng)新能力的企業(yè)。
  展望未來的競爭力的干燥機(jī)行業(yè)的重點(diǎn)將集中在產(chǎn)品質(zhì)量,技術(shù),服務(wù)和價(jià)格。類型的設(shè)備在干燥,熱空氣將干大氣加熱設(shè)備,真空干燥機(jī)為基礎(chǔ)的,其他設(shè)備,如遠(yuǎn)紅外干燥,閃蒸干燥機(jī)微波干燥機(jī)和其他特殊領(lǐng)域的用戶也將逐步擴(kuò)大的數(shù)目應(yīng)用。在食品,藥品干燥,真空冷凍干燥機(jī)的大型標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的需求將會(huì)增加,相結(jié)合的功能(如制粒干燥,干燥-過濾器)設(shè)備的需求將增加,高自動(dòng)化干燥機(jī)在一些應(yīng)用將受到歡迎。此外,出現(xiàn)了干燥機(jī)將會(huì)有越來越多的重視質(zhì)量,耐腐蝕材料的干燥機(jī)和使用性能可靠,將特別關(guān)注的用戶。目前,干燥機(jī)行業(yè)開始進(jìn)入較成熟的發(fā)展階段,能夠更好地滿足各個(gè)領(lǐng)域用戶的實(shí)際需求,價(jià)格的國外同類產(chǎn)品,只有1/3,這使干燥機(jī)在中國比在市場競爭中進(jìn)口設(shè)備的價(jià)格具有明顯的優(yōu)勢;另一方面,較大的干燥機(jī),大多數(shù)還涉及現(xiàn)場安裝,調(diào)試和售后服務(wù)工作,為國內(nèi)用戶,國產(chǎn)設(shè)備的進(jìn)口設(shè)備選擇更多的選擇和更方便。在的市場上,中國加入世貿(mào)組織,干燥機(jī)更有利于擴(kuò)大出口。目前,中國的主要出口產(chǎn)品是真空干燥機(jī)干燥機(jī),干燥機(jī),振動(dòng),中小型糧食,農(nóng)業(yè),林業(yè),食品和本地產(chǎn)品干燥機(jī),年出口量超過100輛,主要出口地區(qū)東南亞照和其他發(fā)展中照,并敞開了大門歐洲和美洲市場。目前,中國的出口占了干燥機(jī)干燥機(jī)的比例總額的不到5%,專家預(yù)測,“十五”期間出口產(chǎn)品的干燥機(jī)在國內(nèi)的總份額將超過10%。的競爭,干燥機(jī)制造企業(yè)在中國的主要競爭對手是丹麥,瑞士,英國,德國,美國和日本。競爭對手相比,優(yōu)勢在中國干燥機(jī)很便宜,這主要是由于不足,控制自動(dòng)化程度的產(chǎn)品,外觀質(zhì)量,功能集和組合的領(lǐng)域得到進(jìn)一步改善。因此,國內(nèi)干燥機(jī)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)充分利用中國加入WTO的機(jī)遇,加強(qiáng)技術(shù)交流,同外國的照學(xué)習(xí)和借鑒外國先進(jìn)的干燥機(jī),以加速提高中國的自動(dòng)化程度和控制,外觀的質(zhì)量,功能集和組合,并縮小與國外的產(chǎn)品,來改善我們的產(chǎn)品在用戶的信任,因此,干燥機(jī)在中國,不僅在國內(nèi)市場,而且在國外市場可以進(jìn)行。我國正越來越多的生產(chǎn)干燥機(jī)品種,擴(kuò)大規(guī)模,水平和質(zhì)量的產(chǎn)品迅速增加,越來越多的市場競爭力。特別是,中國政府支持出口的有關(guān)政策,生產(chǎn)干燥機(jī)為國內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造良好的外部條件,這表明,中國的發(fā)展前景良好的干燥機(jī)。
  干燥機(jī)常識:常見的預(yù)烘干機(jī)在我國有常見的噴霧干燥器,空氣干燥機(jī),流化床干燥機(jī)閃蒸干燥機(jī),流化床干燥機(jī),如噴霧造粒。閃蒸干燥機(jī)噴霧干燥噴霧干燥是干燥機(jī)中的一個(gè)較先進(jìn)的設(shè)備。傳統(tǒng)方法的三種霧化:旋轉(zhuǎn)霧化,壓力霧化及氣流霧化。旋轉(zhuǎn)霧化特性噴霧干燥能力的一個(gè)大(噴霧量可達(dá)二百噸/小時(shí)),將負(fù)責(zé)將容易控制,操作的靈活性,以及更廣泛應(yīng)用。壓力霧化噴霧干燥的特點(diǎn)是粗顆??梢詣?chuàng)造,以便日后進(jìn)行維修。由于噴嘴孔很小,很容易堵塞,必須嚴(yán)格過濾液體。噴嘴孔易磨損,耐磨損材料的使用。還有一個(gè)噴嘴壓力的新結(jié)構(gòu),稱為壓力-流噴嘴。它的特點(diǎn)是噴嘴壓力,周圍環(huán)境的氣隙噴嘴。霧化分為兩個(gè)階段:帶頭的形成液膜壓力噴嘴,電影是第二空氣霧化,從而使更多的小水滴。的優(yōu)勢,這種類型的噴嘴:
  (1)調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力,可以調(diào)節(jié)液滴直徑,操作簡單;
  (2)生產(chǎn),高粘度的液體,它可以霧化液滴罰款;3如果您禁用壓縮空氣,原來的壓力式噴嘴都可以使用。霧化氣流的實(shí)驗(yàn)室和在中東的主要植物,它的電力消耗。頭兩個(gè)不能霧化噴嘴的液體,使用空中可霧化噴嘴。高粘度粘貼,粘貼和濾餅材料,可用于三流體噴嘴霧化。較干燥的空氣流動(dòng)干燥技術(shù)成熟,如果操作的數(shù)據(jù)可以直接設(shè)計(jì)。
  目前,有大量的干燥機(jī)制造商能夠提供這種類型的設(shè)備。
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