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旋转闪蒸干燥机的干燥过程

信息来源：本站 | 发布日期： 2021-10-25 | 浏览量：

文章标签：XSG系列旋转闪蒸干燥机

旋转闪蒸干燥机中的热交换主要以气流和颗粒，筒壁和颗粒之间的热交换为主。干燥过程的本质是水的扩散。是通过外部扩散和内部扩散。外部扩散是粒子表面的水以蒸汽的形式从表面扩散到周围介质的过程。内部扩散是水通过颗粒的过程。

旋转闪蒸干燥机采用高速热风流的切向进入筒体。由于气缸中气流的螺旋运动，一方面，颗粒周围的介质温度降低，同时，介质速度和温度增加，这大大增加了外部扩散速率。另一方面，高温气流高速撞击缸体下部的颗粒或小湿材料。同时，筒体内搅拌叶片的搅拌作用使颗粒破碎，粒径减小，内毛细管长度也减小，内扩散效果增强，内扩散阻力减小。这些颗粒大多在筒体下部高温高搅拌循环中反复破碎。消除材料团聚也是促进内部扩散和增强颗粒水蒸发的有力措施。
颗粒与热空气的流动方式：筒体下部既有对流又有并流，粗粒物料重复对流并流传热。对于细粒材料，干燥过程可以在瞬间完成，因为干燥过程与热风流平行。对于颗粒的干燥实际上是采用高温低湿的热风干燥。这些颗粒主要被水吸附并填充在颗粒的空隙中。在高温低湿条件下，整个颗粒的热传导缓慢，导致局部应力集中和干燥、破碎、分散，加速干燥过程。
物料进入干燥器后，热量首先传递到颗粒表面，导致表面水蒸发，颗粒内部的水扩散到表面和外部世界。如果干燥过程中没有发生化学反应，水分含量、温度和干燥速率随干燥时间的变化可分为以下几个阶段：
1.升速干燥阶段。当颗粒置于温度较高且相对湿度小于100%的传热介质中时，颗粒表面在短时间内加热至干燥介质的湿球温度，经过一定时间后，水分蒸发率迅速增加，颗粒吸收的热量等于蒸发水消耗的热量，达到平衡。该阶段时间很短，排放水量不大，然后进入等速阶段。
2.等速干燥阶段。在某些阶段，从颗粒表面蒸发的水在内部补充到颗粒表面，颗粒表面始终湿润，而颗粒的干燥速率和表面温度保持不变。蒸发速率与地表和周围介质之间的水蒸气浓度和温度差有关。差异越大，干燥速率越大。此外，干燥速率还与颗粒表面的空气速度有关。颗粒表面总是有一层空气膜，不易流动。干燥一段时间后，水分在颗粒内部的扩散速率小于表面的蒸发速率，颗粒内部的水分不能完全润湿表面以保持表面的蒸发，然后进入下一阶段干燥。
3.降温干燥阶段。在一定量的水蒸发后，颗粒内部的水分含量不足以完全湿润表面。湿表面逐渐减小，干燥速率逐渐降低，颗粒表面温度高于介质湿球温度并逐渐升高，颗粒与载体之间的温差减小，直至接近或相同。
4.平衡阶段。此时，颗粒表面的吸湿和蒸发达到平衡，干燥速率为零。
颗粒中的含水量是干燥的最终含水量，通常不应低于储存期间的平衡含水量。旋转闪蒸干燥机由于干燥物料颗粒很小，停留在干燥机内的时间很短，通常为1-3秒。因此，在颗粒的干燥过程中，表面温度是干燥介质的湿球温度。采用旋转闪蒸干燥机，物料粒度均匀，有利于保证产品质量。

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