沸騰干燥機(jī)的設(shè)計與展望
信息來源:本站 | 發(fā)布日期:
2021-03-01 08:19:36
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沸騰床干燥,又稱流化床干燥,是一種典型的流態(tài)化操作過程,屬流態(tài)化技術(shù)范疇。流態(tài)化技術(shù)是指利用流動流體的作用,促使大量固體顆粒懸浮于流體介質(zhì)中,從而使得固體顆粒呈現(xiàn)出類似于流體的某些表觀特性的過程操作。流態(tài)化技術(shù)自1921年發(fā)明以來,干燥是應(yīng)用zui早的領(lǐng)域之一,世界上第—套工業(yè)化的流化床干燥裝置于1948年在美國出現(xiàn),設(shè)計用于白云石的干燥處理。此后,針對該種類型的生產(chǎn)操作,各國學(xué)者相機(jī)展開了大量的實驗與理論研究。
沸騰床干燥操作時,粒狀濕物料由床側(cè)加料器加入,與通過氣體布風(fēng)板的熱氣流充分接觸。只要?dú)饬魉俾时3衷陬w粒的臨界流化速率與帶出速率之間,顆粒便能在床內(nèi)形成沸騰狀的翻動,彼此碰撞與混合,并與熱氣流間進(jìn)行充分的熱質(zhì)傳遞,從而達(dá)到物料干燥的目的。干燥后的物料由床側(cè)出料管卸出,氣流則由頂部經(jīng)旋風(fēng)分離器和袋濾器回收細(xì)粉后排出。
在沸騰床干燥過程中,由于待干燥物料被懸浮于介質(zhì)氣流中,故物料與氣流間可保持充分的接觸,兩者的相際接觸面積甚大,故干燥的熱熔系數(shù)較高。又由于物料在流化過程中呈沸騰狀翻滾,即物料自身的運(yùn)動十fen劇烈,傳熱的氣膜阻力也較小,故流化干燥的熱效率也較高。與其他類型的干燥裝置相比,沸騰床干燥器的密封性能通常也十fen優(yōu)異,其傳動機(jī)械一般并不與物料直接接觸,故雜質(zhì)不易摻入和污染被處理的物料。此外,沸騰床干燥還普遍具有操作溫度低,設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)及檢修方便等諸多有點(diǎn),但傳統(tǒng)的沸騰床干燥技術(shù)也存有一些自身的不足之處,主要表現(xiàn)為物料在床內(nèi)的停留時間分布不均,易引起物料的短路與返混,故難以獲取濕含量相對均一的敢拼,且一般不適于高水量或易結(jié)塊及高黏度物料的處理,同時操作的能耗較高。
針對傳統(tǒng)沸騰床干燥器的不足,學(xué)者們先后研制出攪拌式、離心式、振動式、脈沖式、熱泵式、內(nèi)熱式等各種形式的沸騰床干燥機(jī),從而拓展了該類干燥器的工業(yè)應(yīng)用及提升了相應(yīng)的操作品質(zhì)。有關(guān)沸騰床干燥器的技術(shù)改造與升級,除了各種重大的工藝與結(jié)構(gòu)改型之外,針對設(shè)備內(nèi)部零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化也是一個重要的研究命題。
在沸騰床干燥器中,氣體布風(fēng)板通常起著均布?xì)饬骱椭喂滔囝w粒的重要左擁,其結(jié)構(gòu)與尺寸影響操作的熱質(zhì)傳遞性能。通過改進(jìn)的傾斜布風(fēng)板可較傳統(tǒng)的水平布風(fēng)板顯著強(qiáng)化沸騰床內(nèi)固相顆粒的橫向混合,在很大程度上進(jìn)一步促成或豐富了沸騰床干燥器布風(fēng)板結(jié)構(gòu)的多樣化。