| |
 |
|
|
 |
|
|
 |
|
|
|
|
|
| |
干燥設(shè)備干燥過程原理研究概況
|
1 干燥動(dòng)力學(xué)研究概況
一個(gè)實(shí)際干燥過程的干燥動(dòng)力學(xué)特性，可以用被干燥物料的平均濕含量一時(shí)間與平均溫度一時(shí)間曲線（或干燥速率一平均濕含量曲線）來表達(dá)。一般的干燥過程可以分為一個(gè)“常速干燥段”和一個(gè)或兩個(gè)“降速干燥段”。常速干燥段與降速干燥段的分界點(diǎn)稱為：“臨界點(diǎn)”，此時(shí)濕物料的平均濕含量稱為”臨界濕含量”。在常速干燥段，物料寶石在濕球溫度不變，表面蒸發(fā)速率可由水蒸汽通過環(huán)繞氣膜的擴(kuò)散速率來確定。由于常速干燥過程段的機(jī)理明確、計(jì)算方法簡(jiǎn)單，同時(shí)在實(shí)際干燥過程對(duì)許多物料來說干燥段都短或根本不存在，因此干燥動(dòng)力學(xué)的研究大多集中在降速干燥段。
由于物料的物理、化學(xué)、熱特征性千差萬別，濕物料的干燥過程很難用一個(gè)通用的物理機(jī)智來描述。R.B.Keey在他所著的《干燥原理與實(shí)踐》一書中對(duì)多孔料中的濕分遷移過程進(jìn)行了分析.他認(rèn)為在常速干燥段如果物料較初是全濕的話,那么在液體壓力梯度的作用下會(huì)有液相流動(dòng)存在,非結(jié)合濕分以液態(tài)存在于物料表面和大毛細(xì)孔中的液體體積,此時(shí)物料的表面溫度近似為濕球溫度;而塑性物料的體積收縮近似等于蒸發(fā)掉液體的體積.。在降速干燥段初期（也稱一降速干燥段）濕分仍處于飽和蒸汽壓下，濕分的遷移主要是毛細(xì)流動(dòng)。隨著濕含量的繼續(xù)下降，液體在固體的骨架中形成液滴橋，此時(shí)開始了蒸汽相液相的同時(shí)遷移過程；即便在高度民主毛細(xì)系統(tǒng)中，只要存在1攝氏度/mm的溫度梯度，就會(huì)有蒸汽相遷移。此時(shí)的物料溫度回升至濕球溫度以上。通常假設(shè)此階段的濕分遷移為掖相擴(kuò)展。隨著干燥速率的急劇下降，標(biāo)志著第二降速干燥段的開始，此時(shí)只有小毛細(xì)孔內(nèi)存在水分。這些水分沿毛細(xì)孔壁或在液體橋間通過持續(xù)的蒸汽冷凝作用而緩慢遷移，水蒸汽分壓下降。較后，在第三降速干燥段所有的干燥過程都發(fā)生在物料內(nèi)部，基本上沒有濕分通過物料表面的外逸過程，即濕分量不在降低，達(dá)到所謂的“平衡階段”，此時(shí)物料捏蒸發(fā)的濕分量等于冷凝量，達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。上述對(duì)整個(gè)干燥過程的描述并不存在于所有的工業(yè)干燥過程；根據(jù)被干燥物料的特性和對(duì)產(chǎn)品更新?lián)Q代較終濕含量的要求，很多工業(yè)干燥過程也許不存在常速干燥段和第三降速干燥段乃至第二降速干燥段。
2 多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移機(jī)理研究概況
干燥中多孔固體物料內(nèi)部的濕分遷移過程涉及掖相流動(dòng)、毛細(xì)流動(dòng)、蒸汽流動(dòng)、掖相擴(kuò)散、蒸汽擴(kuò)散等諸多想象；在特定的干燥過程中，它們可能單一存在或多種現(xiàn)象并存，因此橫難用一種通用的理論來描述。根據(jù)側(cè)重點(diǎn)不同，在近一個(gè)世紀(jì)以來，人們提出了很多 描述多孔截止內(nèi)部濕分傳遞的理論，如機(jī)遇濃度梯度的掖相擴(kuò)散理論，基于蒸汽壓梯度的蒸汽擴(kuò)散理論，基于毛細(xì)力的掖相遷移理論，基于壓力差的掖相或蒸汽流動(dòng)理論，主要考慮氣體分子與孔道壁面碰撞作用的Knudson擴(kuò)散理論，考慮重心作用的有液相遷移理論主要應(yīng)用以及與固體吸附擴(kuò)散物質(zhì)的表面理論等。
〔1〕液相擴(kuò)散理論 該理論較早由Lewis提出，并獲得Newan、Sherwood等許多研究者的支持和應(yīng)用。他們認(rèn)為，液相擴(kuò)散理論是固體干燥過程質(zhì)量傳遞的基本機(jī)理，過程可用Fick方程描述。由于Fick方程描述質(zhì)量傳遞的主要推動(dòng)力是擴(kuò)散相濃并在預(yù)測(cè)許多固體物質(zhì)干燥過程時(shí)出現(xiàn)了失效，因而受到許多人的批評(píng)。如Babbit就曾批評(píng)說：“固體擴(kuò)展過程的推動(dòng)力應(yīng)該是壓力而不是濃度，而壓力和濃度之間很少呈線性關(guān)系”。還有人支出該理論的許多不足，如將干燥過程不同階段的質(zhì)量傳遞機(jī)理都?xì)w結(jié)于掖相遷移而沒有考慮收縮，在應(yīng)用Fick防塵時(shí)需做等溫?cái)U(kuò)散的假定，等等。
�。�2）毛細(xì)流動(dòng)理論 毛細(xì)流動(dòng)現(xiàn)象是指由于液固兩相分字間的相互吸引力而導(dǎo)致液體通過固體內(nèi)縫隙的流動(dòng)現(xiàn)象。毛細(xì)流動(dòng)理論較早有礙Buckinghan加以分析。他提出了“毛細(xì)勢(shì)”是不飽和毛細(xì)流動(dòng)推動(dòng)力的概念。他所說的毛細(xì)勢(shì)”是只毛細(xì)孔中由于液相表面張力而形成的彎月形界面處汽液兩相的蒸汽壓差。根據(jù)上述概念他給出了計(jì)算水分通量的毛細(xì)流動(dòng)防塵。在干燥中，毛細(xì)流動(dòng)理論主要應(yīng)用于高水分段的干燥過程，如紡織品、紙張、皮革以及細(xì)末粉、顏料、礦石、以及沙石等。當(dāng)被干燥物質(zhì)的濕含量較低〔低于該物質(zhì)與大氣環(huán)境狀態(tài)下的平衡濕含量〕時(shí)，由于毛細(xì)力的作用以不明顯，毛細(xì)流動(dòng)力論不在用。
�。�3） 蒸發(fā)一冷凝理論 該理論認(rèn)為多孔介質(zhì)內(nèi)部的濕分遷移完全以蒸汽的狀態(tài)進(jìn)行；干燥過程固體介質(zhì)內(nèi)部的擴(kuò)散相處于不斷蒸發(fā)和冷凝狀態(tài)。Herry假定固體內(nèi)部的蒸汽量隨蒸汽濃度與溫度呈線性變化，并句據(jù)此導(dǎo)出熱質(zhì)傳遞防塵。Gurr等人通過對(duì)土壤類不飽和多孔固體的實(shí)驗(yàn)觀察證實(shí)，有溫度梯度所引起的內(nèi)部濕分移動(dòng)不存在液相流；然而當(dāng)存在壓力梯讀時(shí)濕分的遷移就完全以液相的形式進(jìn)行。根據(jù)蒸汽一冷凝理論，多孔截止內(nèi)部濕分遷移的形態(tài)只要取決于是否存在溫度梯度，只有在溫度梯度存在條件下才有濕分以蒸汽形態(tài)傳遞的可能性。為此，Yong建議用Lewis數(shù)大雨60時(shí)可以忽略溫度梯度，不考慮蒸汽傳遞；而當(dāng)Lewis數(shù)小于60時(shí)，則必須考慮蒸汽傳遞的影響。
（4） Luikov理論 Luikov綜合了上述各傳遞過程之機(jī)理，根據(jù)不可逆熱里學(xué)原理與現(xiàn)象邏輯定律，人為驅(qū)動(dòng)力與流量存在一定的線性關(guān)系，并存在總濃度梯度在的液態(tài)擴(kuò)散和溫度梯度下的蒸汽擴(kuò)散。所有這些擴(kuò)散相式均可以通過類似于Fick定律的方程式加以描述。同時(shí)忽略收縮和變形，并假設(shè)物質(zhì)為均質(zhì)、求解困難，切其意義受到了質(zhì)疑，實(shí)際張沒有得到廣泛應(yīng)用。
（5）蒸汽前沿理論 該理論人為，固體無聊在干燥過程其內(nèi)部存在一個(gè)由外向內(nèi)不斷推進(jìn)的蒸發(fā)界面，成為蒸發(fā)前沿。Luikov、Gupta、Mikhaiov以及Cho等人先后對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)移動(dòng)前沿將多孔介質(zhì)分為兩個(gè)區(qū)域，一個(gè)是蒸汽區(qū)域，另一個(gè)是蒸汽和液體的混合區(qū)域（或單純流體）。針對(duì)一個(gè)半無限大多孔介質(zhì)（即補(bǔ)考慮后邊界的影響）的干燥過程導(dǎo)出了此現(xiàn)象的數(shù)學(xué)模型。造粒是PTC 生產(chǎn)過程中的重要環(huán)節(jié)，維持設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是保證PTC 生產(chǎn)沸騰制粒干燥機(jī)穩(wěn)定的必要條件。定期的清理、維護(hù)以及保養(yǎng)有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決潛在故障，減少停機(jī)時(shí)間，保證生產(chǎn)正常穩(wěn)定。??設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行或因操作不當(dāng)，部分設(shè)備內(nèi)會(huì)出現(xiàn)集料而影響正常運(yùn)行，此時(shí)需停止工作進(jìn)行清洗。對(duì)于干燥塔內(nèi)集料 日前，筆者從山東省科學(xué)院節(jié)能干燥工程技術(shù)研究中心了解到，經(jīng)過一年多的努力，該中心研制的60萬噸/年P(guān)TA重大國(guó)產(chǎn)化節(jié)能干燥設(shè)備，理論模型和工業(yè)樣機(jī)均已完成，目前正在實(shí)施論證，不久將投入生產(chǎn)；該中心與山東新汶礦業(yè)集團(tuán)合作研制的國(guó)內(nèi)較大的石膏煅燒干燥設(shè)備，已投入生產(chǎn)沸騰干燥機(jī)的原理是，散裝粒狀固體物料由加料器加入流化床干燥器。過濾后的潔凈空氣由鼓風(fēng)機(jī)的底部加熱流化床分布板的固體材料接觸,形成流化氣固兩相的傳熱傳質(zhì)。干物質(zhì)由卸貨港排出,廢氣排放來自高層流床風(fēng)暴和包過濾后的復(fù)蘇的固體粉末。那么有時(shí)候影響沸騰干燥機(jī)干燥效果的因素有哪些呢？下面就來為大家介紹一下把。&現(xiàn)在社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的水平也不斷的發(fā)展，在機(jī)械工作中生產(chǎn)的質(zhì)量和數(shù)量已經(jīng)滿足現(xiàn)在生活，現(xiàn)在越來越趨向于自動(dòng)化，就像電影中的一樣，未來的機(jī)器人直接解放了生產(chǎn)力了，雖然現(xiàn)在沒有達(dá)到這種水平但我們已經(jīng)邁開了這一步，就是在干燥設(shè)備應(yīng)用到了KINCO PLC，讓我們了解一下吧。
一、 概述
|
【返回】
· 相關(guān)行業(yè)產(chǎn)品：
· 最新行業(yè)資訊：
· 鄭重聲明：
1、本站文章均從網(wǎng)絡(luò)搜集轉(zhuǎn)載，意在傳播更多信息，并不代表本站觀點(diǎn)，本站無法對(duì)其真實(shí)性進(jìn)行考證、負(fù)責(zé)。
2、如轉(zhuǎn)載內(nèi)容牽涉到作品版權(quán)問題，并非出于本站故意！在接到相關(guān)權(quán)利人通知后我們會(huì)在第一時(shí)間加以更正。
3、本站為客戶提供閃蒸干燥機(jī)、沸騰干燥機(jī)、一步制粒機(jī)等優(yōu)質(zhì)干燥設(shè)備產(chǎn)品。 |
|
|
|
