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浅议空气能烘干机干燥过程的强化与节能

  从干燥动力学的观点出发,空气能烘干机的干燥过程和一般传质过程一样、对过程速率强化手段的研究是研究策略之中较为关注的问题之一。

  等速干燥的阶段,其干燥速率是由外部条件所控制,强化外部条件,如烘干介质的温度和速度便能有益地提高干燥速率。当然湿物料的形态、尺寸及其在干燥过程中的运动状态也对干燥速度有很大影响。需要说明的是,在指出强化烘干参数以提高干燥速率的同时,必须指出干燥速率并非衡量干燥过程优劣的因素,有时还不是主要因素,干燥产品的质量通常是初要考虑的因素,降低干燥过程的能量消耗也是重要的因素,而整个干燥系统,包括物料的预处理、后处理以及收尘或消除排出废气的有毒或异味的净化处理系统也具有重要作用。也就是说,评价干燥过程的优劣不能只看空气能烘干机的操作,而要从整个干燥系统之配置进行衡量。不过该处只局限于讨论烘干过程中的强化策略,而未讨论干燥系统的整体优化,虽然后者相当重要。

  在等速干燥阶段,动态干燥比静态干燥有着越高的烘干速率,如隧道干燥、厢式干燥及带式干燥等。在干燥过程中,物料是静态的,因此其干燥强度较低。如果可以采取某些措施。在干燥过程中,翻转动物材料可以加强干燥。等速干燥阶段由外部条件控制。因此,其强化手段类似于对流换热,改善水动力条件是其基本手段。

  空气能烘干机的减速干燥阶段,其干燥速率的制约因素主要是内部条件,即主要取决于水分或水蒸气在物料中的扩散阻力。当然,在减速干燥阶段,外部条件也会影响干燥速率。

  由降速干燥阶段控制的干燥过程,往往被注重的是产品质量。在可获得良好产品的基础上再来考虑节能和加速干燥过程。如冷冻干燥、过热蒸汽的烘干分别适于热敏性与氧敏类物料的干燥。顺便指出利用蒸汽或过热蒸汽作为干燥介质不仅对防止物料氧化有利,而且还可以进而发展与多效蒸发相似的多效干燥,这无疑对节能有很大意义。也须说明,虽说冷冻干燥方法对保证热敏性物料的质量是良好的,但采用冷冻干燥方法之前,应根据物料的耐热程度,先试验一下其它更为便宜的脱水方法。对于耐热度接近40℃或不超过60℃的物料采用热风干燥(如空气能烘干机)更为经济,且可保证产品质量。