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干燥設(shè)備在干燥過程中需要同時(shí)完成熱量和質(zhì)量的傳遞
干燥設(shè)備在干燥過程中需要同時(shí)完成熱量和質(zhì)量的傳遞
更新時(shí)間:2020-08-07 | 點(diǎn)擊率:826
干燥設(shè)備又稱干燥器和干燥機(jī)。用于進(jìn)行干燥操作的設(shè)備,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)定含濕量的固體物料。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)械化干燥器越來越廣泛地應(yīng)用。
干燥設(shè)備的種類繁多,根據(jù)操作壓力、操作方式、傳熱原理、加熱方式、構(gòu)造等的不同可以將干燥設(shè)備歸于不同的類別。按操作壓力可以分為常壓式和真空式兩類;按操作方式可分為間歇操作和連續(xù)操作兩類;按傳熱原理可分為傳導(dǎo)加熱式、對(duì)流加熱式、輻射傳熱式和高頻加熱式等幾類;按加熱方式可分為直接加熱式和間接加熱式兩類;按構(gòu)造可以分為噴霧干燥器、流化床干燥器、氣流干燥器、槳式干燥器、箱式干燥器及旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器等。
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),再在干燥器內(nèi)干燥,以干的固體。
在干燥過程中需要同時(shí)完成熱量和質(zhì)量(濕分)的傳遞,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,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。
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