干燥设备的选型原则及非绝热干燥设备特点介绍

第十六章 干燥设备;第一节 固体物料干燥机理;发酵工业产品干燥的特点;干燥设备的选型原则;;设备类型;第二节非绝热(传导型)干燥设备;一、滚筒干燥机;单滚筒干燥机;双滚筒干燥机;将滚筒密闭在真空室内，便可成为如图9.33所示的真空滚筒干燥机。由于干燥过程在真空下进行，真空滚筒干燥机的进料、卸料刮刀等的调节必须在真空干燥室外部来操纵，所以这类干燥机通常成本较高，一般只用来干燥极为热敏的物料。;二、真空干燥箱;真空干燥箱结构;真空干燥箱的壳体可以为方形，也可以为圆筒形，两种形式真空干燥机的外形如图9. 35所示。;三、带式真空干燥机;特点;由一连续的不锈钢带、加热滚筒、冷却滚筒、辐射元件、真空系统和加料装置等组成。供料口位于钢带下方，由一供料滚筒不断将浆料涂布在钢带的表面。涂在钢带上的浆料随钢带前移进入干燥器下方的红外线加热区。;三层输送带，沿输送方向采用夹套式换热板，设置了两个加热区和一个冷却区域，分别用蒸汽、热水、冷水进行加热和冷却。根据原料性质和干燥工艺要求，各段的加热温度可以调节。原料在输送带上边移动边蒸发水分，干燥成为泡沫片状物品，冷却后，经粉碎机粉碎成为颗粒状制品，最后由排出装置卸出。

干燥产生的二次蒸汽和不凝性气体通过排气口，由冷凝和真空系统排出。;第三节 绝热(对流型)干燥设备;一、厢式干燥器;如图9.1（1）所示的横流式中，热空气在物料上方掠过，与物料进行湿交换和热交换。;若框架层数较多，可分成若干组，空气每流经一组料盘之后，就流过加热器再次提高温度，如图9.1（2）所示，即为具有中间加热装置的横流式干燥器。;穿流式如图9.1（3）所示, 粒状、纤维状等物料在框架的网板上铺成一薄层，空气以0.3~1.2m/s的速度垂直流过物料层，可获得较大的干燥速率。;厢式干燥器特点;结构如图9.1所示。为减少热损失，厢式干燥器的四壁用绝热材料构成。厢内有多层框架，物料盘置于其上，也可将物料放在框架小车上推入厢内，故又称为盘架式干燥器。厢式干燥器内设有加热器，有多种型式和布置方式，加热方法可采用蒸汽、煤气或电加热。干燥器内的风机强制引入新鲜空气与器内废气混合，并驱使混合气流循环流过加热器，再流经物料。空气流过物料的方式有横流和穿流两种。;二、洞道式干燥机;料盘-小车及进出;干燥介质空气;物料与热风流向;混流方式;洞道干燥机特点;;如图9.3所示，干燥机的每一段由活动隔板分隔，在料车进出时，隔板打开，而在干燥时则将洞道切断成为纵向通路，靠换向装置构成总体上曲折的气流通道。

加热器设在马蹄形的换向处，可以独立控制该段气流的温度。;三、网带式干燥设备;网带式干燥机简介;（一）单段带式干燥机;工作过程;单层单段式网带式干燥机特点;全机分成两个干燥区和一个冷却区。每个干燥区段由空气加热器、循环风机、热风分布器及隔离板等组成加热风循环。第一干燥区的空气自下而上经加热热器穿过物料层，第二干燥区的空气自上而下经加热器穿过物料层。最后一个是冷却区，没有空气加热器。;（二）多段带式干燥机;特点;整个干燥机也分成两个干燥区和一个吹风冷却区，第一干燥区又分成前、后两个温区，物料经第一、二区干燥后，从第一输送带的末端自动落入第二个输送带的首端，其间物料受到拨料器的作用而翻动，然后通过冷却区，最后由终端卸出产品。;如图9.6所示。工作时湿物料从进料口进至输送带上，随输送带运动至末端，通过翻板落至下一输送带移动送料，依次自上而下，最后由卸料口排出。外界空气经风机和加热器形成热风，通过分层进风柜调节风量送入干燥室，使物料干燥。排出的废气可对物料进行预热。;（三）多层带式干燥机;四、流化床干燥设备;典型流化床干燥机系统;流化床干燥机特点;流化床干燥机适宜处理的物料;流化床干燥适用的干燥阶段;流化床干燥机的主要型式;（一）单层圆筒型流化床干燥机;工作过程;气流分布板;气流预分布器;特点;（二）多层沸腾床干燥机;溢流式多层流化床干燥机;穿流板式流化床干燥机;;（三）卧式多室流化床干燥机;特点与应用;(四)其它型式的流化床干燥机 ;传统流化床干燥机不足之处;1.振动流化床干燥机;振动流化床干燥机的主体结构如图9.14所示，它的机壳安装在弹簧上，由振动电机驱动，分配段和筛选段下面均热空气腔体。

;;2.脉冲流化床干燥机;工作原理;阀门开闭与进风管;特点与适用性;3. 惰性粒子流化床干燥机;惰性粒子;惰性粒子流化床干燥设备特点;图9. 16一种惰粒子流化床干燥机;五、气流干燥设备;气流干燥机简介;气流干燥机的物料和形式;（一）直管式气流干燥机;直管式气流干燥机的优点;⑤无专用的输送装置。气流干燥机的活动部件少沸腾干燥的特点有，结构简单，易建造，易维修，成本低。⑥操作连续稳定。可以一次性完成干燥、粉碎、输送、包装等工序，整个过程可在密闭条件下进行，减少物料飞扬，防止杂质污染，既改善了产品质量又提高了回收率。⑦适用性广，可应用于各种粉状物料，粒径最大可达100mm，湿含量可达10％~40%。;直管式气流干燥机的缺点;82;（二）其它型式的气流干燥机;1．多级气流干燥机;2．其它新型气流干燥机;①脉冲式气流干燥机;②套管式气流干燥机;③旋风式气流干燥机;④环形气流干燥机;六、喷雾干燥机;喷雾干燥设备;喷雾干燥的主要优点;喷雾干燥的主要缺点;工作原理如图9.20所示。雾化器出来的范围10~100 μm的料液雾滴，有巨大表面积，这些雾滴与进入干燥室的热气流接触，可在瞬间(0.01~0.04s)发生强烈的热交换和质交换，使其中绝大部分水分迅速蒸发气化并被干燥介质带走。

由于水分蒸发会从液滴吸收气化潜热，因而液滴的表面温度一般为空气的湿球温度。包括雾滴预热、恒速干燥和降速干燥等三个阶段的整个过程，只需10~30s便可得到符合要求的干燥产品。产品干燥后由于重力作用，大部分沉降于底部，少量微细粉末随废气进入粉尘回收装置得以回收。;喷雾干燥设备;基本构成;干燥室是喷雾干燥机的核心，在此经雾化器雾化的料液滴与由进风机吸送来并经加热器加热的空气接触，迅速受热使水分气化而成为固体粒子，一部分大的落入器底、另一部分则随湿热空气一道进入粉尘回收装置分离成湿空气与粉尘。离开分离器的湿空气或者由排风机直接排入大气，或者部分进行余热回收，以提高干燥机的热效率。干燥机底和分离器分离得到的干燥产品可以直接出料进行包装，也可经过一个粉体冷却器进一步冷却后再出料。;喷雾干燥机的形式;喷雾干燥机对加热介质利用的三种情形如图9.22所示。开放式是指从干燥室机分离器出来的废气直接排向环境的干燥系统，物料工业用的喷雾干燥系统一般采用这种方式；封闭式是指从分离器出来的废气不直接排向环境而是经去湿处理后循环使用的干燥系统，用于湿料中含有不可排向环境的溶剂成分的物料的干燥，或者热风采用惰性气体的情况。

半封闭式是指部分利用湿热空气进行循环的干燥系统。这种系统可以提高热能效率，但同时增加了设备投资和操作的复杂性。此外还有对干燥介质进行灭菌处理的无菌喷雾干燥系统。;100;（三）雾化器;1．压力式雾化器;压力式雾化器的工作原理;压力式雾化器的结构形式;2.离心式雾化器;离心式雾化的机理;107;转盘是离心雾化器的关键部件，形式有多种，图9.26所示为一些离心喷雾转盘的实物。;离心喷雾干燥流程;3．气流式雾化器;气流喷雾干燥设备;;;4．三类雾化器比较;;（四）干燥室;结构形式;干燥室结构;1．厢式干燥室;2．塔式干燥室;三种常用于塔壁冷却的方法;3．热气流与雾滴流向;并流操作如图9.29(1)、(2)所示;逆流操作如图9.29(5)所示;混流操作如图9.29(3)、(4)所示;（五）喷雾干燥装置系统举例;1．压力喷雾干燥机系统;工作原理;布袋过滤器;压力喷雾器;干燥塔;2．离心喷雾干燥机系统;离心喷雾干燥机与压力喷雾干燥机区别;关于冷却系统;第四节冷冻干燥机;冷冻干燥设备分类;冷冻干燥过程;一、冷冻干燥设备的系统构成;139;（一）预冷冻系统;（二）供热系统; 图9.39所示为利用压缩机的排气作为搁板加热热源的冻干系统，压缩机在热泵运行方式和制冷运行方式间切换，可节省能耗。

;传导加热法;作用;辐射加热;微波加热;（三）低温冷凝器（冷阱）;标准冷阱系统;作用;冷阱在系统中的位置;冷阱的除霜;单个冷凝器间歇式工作;153;两组冷阱交替除霜;冷阱的本质与形式;156;一般呈圆筒状，具有一大一小两个管口，串联在干燥箱和真空泵之间，图9.41所示为几种外置式低温冷凝器。 ;二、常见冷冻干燥装置;（一）间歇式冷冻干燥机;间歇式冷冻干燥装置中的干燥箱与一般的真空干燥箱相似，属盘架式。干燥箱有各种形状，多数为圆筒形。盘架可以是固定式，也可做成小车出入干燥箱，料盘置于各层加热板上。如采用辐射加热方式，则料盘置于辐射加热板之间，物料可于箱外预冻后装入箱内，或在箱内直接进行预冻。若为直接预冻，干燥箱必须与制冷系统相连接，见图9.43。;特点;（二）半连续式冷冻干燥系统;半连续隧道式冷冻干燥机;多箱间歇式半连续式设备;165;（三）连续式冷冻干燥系统;进料输送及加热部件;连续式冷冻干燥装置的关键;连续式冷冻干燥装置的特点;预冻好的原料装在浅盘上，通过空气锁连续地送入冻干室内，冻干好的物料也通过空气锁连续地将料盘送出。干燥过程;干燥操作过程;微波干燥原理原理：当待干燥的湿物料置于高频电场时，由于湿物料中水分子具有极性，则分子沿着外电场方向取向排列，随着外电场高频率变换方向，则水分子会迅速转动或快速摆动。

又由于分子原有的热运动和相邻分子间的相互作用，使分子随着外电场变化而摆动的规则运动受到干扰和阻碍，从而引起分子间的摩擦而产生热量，使其温度升高。;微波干燥设备;小 结;思考题;9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。11月-2011月-, 6, 、人的志向通常和他们的能力成正比例。10:23:2910:23:2910:2311/6/2020 10:23:29 AM11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。11月-2010:23:3010:23Nov-2006-Nov-2012、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。10:23:3010:23:3010:, 6, 、志不立，天下无可成之事。11月-2011月-2010:23:3010:23: 6, 、Thank you very much for me with you on that to . It was the first time that I had seen the Tower or any of the other . If Id gone alone, I have seen as much, I have known my way about.。

06 十一月 :23:30 上午10:23:3011月-2015、会当凌绝顶，一览众山小。十一月 2010:23 上午11月-2010: 6, 、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2020/11/6 10:23:3010:23:3006 、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。10:23:30 上午10:23 上午10:23:3011月-20