干燥設(shè)備選型技術(shù)概述

同其他工業(yè)技術(shù)一樣，干燥技術(shù)在應(yīng)用過程中也得到長足的進(jìn)步。目前已開發(fā)出的干燥機(jī)的種類已達(dá)400多種，而且有約200多種干燥機(jī)已應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，其中出現(xiàn)了許多新型干燥機(jī)，它們有的是對普通干燥機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，有的借鑒吸收了其他干燥機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，有的完全是一種新想法。

　　干燥又是工業(yè)耗能相當(dāng)大的一個(gè)單元操作，據(jù)資料記載，發(fā)達(dá)國家工業(yè)耗能的14%被用于干燥，有些行業(yè)的干燥耗能甚至占到生產(chǎn)總耗能的35%，而且這個(gè)數(shù)字在不斷地增大。同時(shí)，運(yùn)用礦物燃料作為熱源進(jìn)行干燥操作產(chǎn)生大量的二氧化碳等氣體。干燥設(shè)備的尾氣(這些氣體中夾帶一些粉塵)對大氣環(huán)境有不良的影響，這對于日益引起全球關(guān)注的“環(huán)境保護(hù)”是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。

　　幾乎所有的工業(yè)都離不開干燥操作，雖然正確地了解干燥及干燥設(shè)備的工作機(jī)理有助于成功地完成干燥過程，但是仍然需要我們不斷地投人人力和物力去進(jìn)一步進(jìn)行干燥技術(shù)的研究和開發(fā)，以使其在生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的同時(shí)，有效地利用能源，減少對環(huán)境的不利影響，并且更易于實(shí)現(xiàn)過程操作和控制。

　　一、干燥技木的特點(diǎn)

　　干燥技術(shù)有很寬的應(yīng)用領(lǐng)域，面對眾多的產(chǎn)業(yè)、理化性質(zhì)各不相同的物料、產(chǎn)品質(zhì)量及其他方面千差萬別的要求，干燥技術(shù)是一門跨行業(yè)、跨學(xué)科、具有實(shí)驗(yàn)科學(xué)性質(zhì)的技術(shù)。通常，在干燥技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用中需要具備三個(gè)方面的知識和技術(shù)。第一是需要了解被干燥物料的理化性質(zhì)和產(chǎn)品的使用特點(diǎn);第二是要熟悉傳遞工程的原理，即傳質(zhì)、傳熱、流體力學(xué)和空氣動力學(xué)等能量傳遞的原理;第三要有實(shí)施的手段，即能夠進(jìn)行干燥流程、主要設(shè)備、電氣儀表控制等方面的工程設(shè)計(jì)。顯然，這三方面的知識和技術(shù)不屬于一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。而在實(shí)踐中，這三方面的知識和技術(shù)又缺一不可。所以干燥技術(shù)是一門跨行業(yè)、跨學(xué)科的技術(shù)。

　　現(xiàn)代干燥技術(shù)雖已有一百多年的發(fā)展史，但至今還屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的范疇。大部分干燥技術(shù)目前還缺乏能夠精準(zhǔn)指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方法。實(shí)際應(yīng)用中，依靠經(jīng)驗(yàn)和小規(guī)模實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)工業(yè)設(shè)計(jì)還是主要的方式，造成這一局面的原因有以下幾方面：

　　原因之一是干燥技術(shù)所依托的一些基礎(chǔ)學(xué)科，(主要是隸屬于傳遞工程范疇的學(xué)科)本身就具有實(shí)驗(yàn)科學(xué)的特點(diǎn)。例如，空氣動力學(xué)的研究發(fā)展還要靠“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn)來推動，就說明它還沒有脫離實(shí)驗(yàn)科學(xué)的范疇，而這些基礎(chǔ)學(xué)科自身的發(fā)展水平直接影響和決定了干燥技術(shù)的發(fā)展水平。

　　原因之二是很多干燥過程是多種學(xué)科技術(shù)交匯進(jìn)行的過程，牽涉面廣、變化因素多、機(jī)理復(fù)雜。例如在噴霧干燥技術(shù)領(lǐng)域里，被霧化的液滴在干燥塔內(nèi)的運(yùn)行軌跡是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質(zhì)量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關(guān)。但這些參數(shù)由于傳質(zhì)、傳熱過程的進(jìn)行，無時(shí)無刻不在發(fā)生著變化、而且初始狀態(tài)時(shí)，無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然，對于如此復(fù)雜、多變的過程只憑借理論計(jì)算來進(jìn)行工程設(shè)計(jì)是不可靠的。

　　原因之三是被干燥物料的種類是多種多樣的，其理化性質(zhì)也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥條件下，其傳質(zhì)、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區(qū)別對待，就有可能造成不盡人意的后果。例如某些中草藥的干燥，雖然同屬一種藥材，只因?yàn)樗幉漠a(chǎn)地或收獲期存在區(qū)別就須改變干燥條件，否則產(chǎn)品質(zhì)量就會受到影響。

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