气流干燥机说明书docWord文件下载.docx

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在现代的工业生产中，尤其是在化工生产过程中，干燥是最常见和耗能最大的单元操作之一。

但是在过去相当长时间里，人们对于这项技术一直没有给予足够的重视，干燥技术发展相当缓慢。

经过近30年的发展,一些新的干燥技术已展露头脚,其中有些已付诸工业应用,有些还处于不同的研究和开发阶段，但己显示出巨大的应用潜力。

预计在今后相当长的时间内，该过程仍为化学、食品、医药、农业工程专业的研究热点之一，更新的干燥技术还会不断涌现，并不断付诸应用。

目前的研究和开发工作主要集中在以下几个方向:

（1）提高能量利用效率；

（2）提高干燥速度，使干燥机紧凑；

（3）改善产品质量，提高产量；

（4）安全操作，消除燃烧和爆炸危险；

（5）开发可在不同能力下干燥多种物料的弹性系统；

（6）多功能化，即开发干燥与化学反应、附聚、冷却或加热、混合、分级脉冲式气流干燥过程的实验和模拟研究等作用相结合的装置；

（7）多能源化等。

我国气流干燥是使热空气与被干燥物料直接接触，短时间达到干燥目的的一种干燥方法。

此法具有干燥时间短，处理量大，适应性广，结构简单，制造方便等特点。

近年来，我国工程技术人员又研制和推广了许多新型高效的气流干燥设备，如能强化传热传质过程的脉冲式气流干燥机；

体积小，干燥速度快的旋风气流干燥机；

可干燥高湿度物料的涡旋流气流干燥机；

保护晶体防止磨损的低速气流干燥机；

短管气流干燥机；

带粉碎装置的气流干燥机，以及多种联合式（组合式）干燥机．这些干燥机克服了直管气流干燥机设备要求高，热效率低的缺点，在生产应用上取得了较好的效果，使气流干燥机的应用范围进一步扩大。

2干燥技术的原理

进行谷物干燥就是排除谷物中水分。

谷物干燥过程就是为谷物中水分不断向外表面扩散和表面水分不断蒸发创造条件。

谷粒内部有许多毛细血管并且是多孔的胶体物质。

在贮藏过程中，当周围的水气压力大于谷粒内部水气压力时，谷粒能吸附水分；

反之，谷粒能释放出体内的水分。

谷粒内水分含量随环境中温度、湿度的变化而变化，谷粒放出水气速度与吸附水气速度相等时，这时的谷粒湿度称为平衡湿度。

当环境中温度不变时，相对湿度越高，谷粒的平衡湿度越大；

若环境中相对湿度不变时，温度越高，平衡湿度越小。

平衡湿度低较易放出水分，平衡湿度高较易吸附水分。

因此，要使谷粒干燥，实质就是以人工方法降低谷粒周围空气的相对湿度，用改变或创造使其能放出水气的外部环境条件。

在改变环境条件的干燥方法中，均用流动气体作为介质来带走水气和传递热量。

至于介质在同谷物接触时，能带走多少水分，主要取决于它的温度、相对湿度、速度以及介质通过时的谷物状态。

空气由风机鼓入，经加热炉后成为具有一定温度的热空气，热空气具有较高的热量。

气流具有较高的流速，湿物料由输料口进入干燥管后因受高速流动的热空气冲击而成分散状。

热空气便携带颗粒在干燥管中运动，在物料颗粒与热空气充分混合、接触和混相流动过程中，热空气将热量传给物料，使之所含水分蒸发、脱除而被干燥。

3气流干燥的特点及分类

气流干燥具有以下特点：

（1）气固两相间传热传质的表面积大固体颗粒在气流中高度分散呈悬浮状态，这使气固两相之间的传热传质表面积大大增加，物料的临界湿含量也大大下降。

又由于采用了较高的气速（25m/s），使得气固两相间的相对速度也较高，不仅使气固两相间具有较大的传热面积，而且体积传热系数也高。

（2）热效率高，干燥时间短，处理量大由于气固两相并流操作气流干燥可以使用高温的热介质进行干燥，且物料的湿含量愈大，干燥介质的温度可以愈高。

高温干燥介质的应用可以提高气固两相间的传热传质速率，提高干燥效率。

（3）气流干燥器结构简单、紧凑，体积小，生产能力大由于气固两相并流,有时进口处气固两相的温差可达400～5000℃，所以气固相的温差很大，同时气流干燥的体积传热系数也很大，因此，体积小的干燥机处理湿物料的量可很大。

（4）操作方便在气流干燥系统中把干燥、粉碎、筛分、输送等单元过程联合操作,流程简化并易于自动控制。

（5）气流干燥要求以粉末或颗粒状物料为主，对于块状膏糊状及泥状物料，应选用粉碎机和分散器气流干燥装置，使湿物料同时进行粉碎和干燥。

故气流干燥不适用于需要保持完整的结晶形状和结晶光泽的物料，也不适用于极易粘壁的物料。

（6）气流干燥采用高温高速的气体作为介质，且气固两相间的接触时间很短，因此气流干燥仅适用于物料湿分进行表面蒸发的恒速干燥过程，即要求待干物料中所含的湿分应以润湿水、孔隙水或较粗管径的毛细管水为主。

根据干燥管的形式分为：

⑴简单直管式这是最早也是目前气流干燥中使用最广泛的一种，其结构简单、制造容易。

为了使物料在管内有较长时间的停留，管长可高达20m以上；

或将其制成若干之字形，以降低高度来延长管道的长度；

也可将管道制成螺旋形（管长超过15m），其为螺旋--蜗流气流干燥机，并可将管道收缩到地面。

经研究发现，热质传递最有效的长度是在进料口向上2～3m处，故又发展了管高仅4～6m的短管干燥机。

后者在化工、建材等物料表面水的蒸发上得到广泛应用。

⑵脉冲管式脉冲式气流干燥管的管径交替缩小和扩大，颗粒的运动速度也交替地加速和减速，使得空气和颗粒间相对速度和传热面积均较大，从而强化传热传质的速率。

目前脉冲气流干燥器的型式有三种，直管扩缩型脉冲管、锥形脉冲管和S型脉冲管。

其中直管扩缩型脉冲管是最先提出的，也是目前应用最广的，它在扩大段与缩小段的接口处，有一较短的锥形管连接，以减小气体射流时引起的边界区。

而锥形脉冲管，它在某些工厂已有使用，但由于其扩大管与相邻缩小管截面之比过小，不能充分发挥其效能。

S型脉冲管可在保持原干燥效果的基础上大幅度降低干燥装置的总高。

⑶倒锥式倒锥式气流干燥机采用气流干燥管直径逐渐增加的结构，因此气速由下向上递减，不同粒度的颗粒分别在管内不同的高度悬浮。

湿物料在干燥过程中湿分逐渐除去变轻，物料即向上浮动，相互撞击直至粒度和干燥程度达到要求时即被气流带出干燥管，这就增加了颗粒在管内的停留时间，降低气流干燥管的高度。

⑷套管式套管式干燥机的干燥管不是简单的单层直管，而是内外套管脉冲式气流干燥过程的实验和模拟研究组成的，有单套和双套之分。

单套管的物料与气流同时由内管下部进入，颗粒在内管中作加速运动，到加速终了时，由内管顶端导入内外管的环隙内。

在环隙内颗粒以较小的速度运动，然后排出。

采用这种干燥方式可以减小干燥管的高度和提高热效率。

⑸环形式环形干燥机最初开发于二十世纪40年代，它可以提高气流干燥机的效率并具有控制产品干燥度的良好性能。

环形干燥器具有一个内部离心分离器（称为分流管），该分流管的内部挡板是可调节的，能够有选择地确定物料的停留时间，可以使最轻的和最细的物料只通过一次就成为产品，防止物料过度干燥。

而较粗较重的颗粒物料则需继续在气流管路系统中进行两次或三次循环，直到成为合格产品为止。

⑹喷动式在杯形脉冲管的底部，若将下管口气固相速度提高一些，即从喷动管下部的周边喷入更高速度的气流，就是喷动式干燥机了。

它们的共同特点都是越往上气速越低，物料上下循环延时好，尤其是对颗粒不太均匀的物料，可达到均匀干燥的目的。

⑺旋风式旋风式气流干燥机是利用流态化及管壁传热原理进行干燥的一种设备。

介质与物料切向进入干燥器内，沿内壁形成螺旋运动，且不断加速。

物料在介质中得以均匀分布与旋转扰动，粒子周围边界层处呈高度湍流状态，增大了气固相的相对速度；

旋转运动使粒子受到粉碎而分散，增大了传热面积，因而强化了干燥过程，最后气流夹带物料由底部从中央管旋出。

⑻旋转气流式旋转气流快速干燥机由丹麦Anhydro公司1970年首先研制投入生产，它是流化床干燥和气流干燥的组合，且在一个干燥装置内实现。

其原理是预热的新鲜空气经气体分布器进入干燥室。

热空气旋转向上流动，在下搅拌器的共同作用下使物料分散、流态化并干燥，形成粒状或粉末状产品。

通过分级器的筛选，颗粒粒度适宜、湿分合格的物料从干燥室出口由气体携至气固分离器，收集成为产品。

⑼MST旋风式该干燥机由立式圆筒和几个水平放置的环形挡板组成。

环形挡板把圆管分隔成几个相邻的小室。

这就使粒度小和重量轻的固体颗粒随着热气体流动，在设备中停留时间短，重的大的颗粒经反复分离和再分布，在设备中停留时间较长，这样就使大小不一的固体颗粒成为干燥程度均匀的产品。

⑽文丘里管式这是一种特殊结构的气流干燥机，适用于干燥热敏性的粗细混合物料，湿物料先由热风带入安装在干燥室内的文丘里管，已干燥的物料被带入旋风分离器进行分离卸料，而未干燥物料再循环回干燥室，再循环的次数按对物料的质量要求来调节。

气流干燥机是一个很好的能量转换器，低压而高速的热风通过喉管把循环风和湿物料引入文丘里干燥管进行混合和干燥，而不需任何机械运动件。

以上各种干燥机各有其优缺点，适用于不同的物料、干燥工艺及生产规模。

4干燥技术的前景展望

目前，我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的发展阶段，能够比较好地满足各个领域用户的实际需要，而在价格上只有国外相同产品的1/3，这使我国干燥设备在市场竞争中比进口设备具有明显的价格优势；

另一方面，由于干燥设备体积较大，大多数还涉及现场安装、调试和售后服务等工作，因此对国内用户而言，选用国产设备较选用进口设备更方便。

就国际市场而言，我国加入WTO后，更有利于干燥设备扩大出口。

目前，我国干燥设备主要出口产品是真空干燥设备，振动干燥设备，中小型粮食、食品及农林土特产干燥设备，年出口量超过百台，出口的主要地区是东南亚及其他发展中国家，并已经打开欧美市场的大门。

目前，我国干燥设备出口产品占国产干燥设备总量的比例还不到5％，专家预计“十一五”期间干燥设备出口产品在国产干燥设备总量中所占比例将达到10％以上。

在国际竞争中，我国干燥设备生产企业的主要竞争对手是丹麦、瑞士、英国、德国、美国以及日本等。

与竞争对手相比，我国干燥设备的优势是价格低廉，不足之处主要在于产品的自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性等方面。

因此，国内干燥设备生产企业应该充分利用中国加入WTO的机遇，加强与国外的技术交流，汲取国外先进干燥设备之长，加快提高我国干燥设备自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性，缩小与国外产品的差距，提高我国产品在用户中的信任度，使我国干燥设备不仅在国内市场，而且在国外市场也能占据一席之地。

我国现在已生产的干燥设备品种日益增加，适用范围不断扩大，产品水平及质量正在迅速提高，市场竞争能力正在不断增强。

特别是我国政府出台了支持产品出口的各项相关政策，为国内干燥设备生产企业创造了极好的外部条件，这都表明我国干燥设备发展前景良好。

第二章气流干燥机基本参数的确定

原始数据确定

干燥能力（干燥前）G1为1000㎏/h；

谷物干燥前的初含水量ω1为0.24㎏（H2O）/㎏（绝干物料）；

谷物干燥后的终含水量ω2，为0.12㎏（H2O）/㎏（绝干物料）；

谷物每次经过干燥管含水量降低1%；

外界空气温度t0=27℃，相对湿度ψ0=85%；

干燥管中气流速度vg=25m/s；

进入干燥管的热风温度t1=67℃；

干燥管排气温度t2=47℃。

物料密度ρm=500㎏/m3；