北京吸附式干燥机.docx
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北京吸附式干燥机.docx
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北京吸附式干燥机
吸附就是物质在两相交界面上浓度自动发生变化的现象。
一切固体都具有不同程度的将其周围介质的分子、原子、或离子吸附到自己表面的能力。
从热力学观点来说,固体表面之所以能吸附其它介质1、概述
在应用许多类似于精密电子行业或高精密仪表的运用上,因为工艺要求需将压缩空气中的压力露点降到0℃以下时,因冷冻式干燥机的压力露点低于0℃时会出现管路结冰的现象,此时采用冷冻式干燥已不能满足工艺的要求,我司在引进先进的冷冻式干燥机制造技术同时,也引进了无热式吸附式干燥机的制造技术,其最低露点温度可达-70℃;同时采用优质的材料如进口不锈钢气动阀、不锈钢单向阀等制造,避免管路的污染,提高空气品质。
在引进和吸收的同时结合国内的运用经验,为降低无热式干燥机的气耗问题而衍生微热式干燥机及组合式干燥机,以降低压缩空气的耗气量,最低耗气量可达5%。
以满足不同用户的需求。
2、无热式干燥机的产品流程图及工作原理
4、无热式组合干燥机的产品流程图及工作原理
机台工作原理参考冷冻式干燥机及无热吸附式干燥机工作原理,
采用组合式其再生风量最低可降至5%.
5、吸附式干燥机基础知识
①什么是吸附?
吸附作用是如何发生的?
吸附就是物质在两相交界面上浓度自动发生变化的现象。
一切固体都具有不同程度的将其周围介质的分子、原子、或离子吸附到自己表面的能力。
从热力学观点来说,固体表面之所以能吸附其它介质,是因为固体表面有过的能量—物理上称作“表面自由焓”,它具有吸附其它物质而达到降低自身表面能量的趋势。
②什么是吸附剂?
什么是吸附质?
对特定介质有明显吸附作用的物质称为“吸附剂”。
被吸附的物质称为“吸附质”在一定条件下,吸附剂的表面积越大,它的吸附能力越强。
因此为了提高吸附剂的吸附能力,必须可能增大吸附
③什么是压缩空气吸附式干燥机?
它有什么特点?
压缩空气干燥机是利用吸附剂在常温下对空气中水蒸气有较大吸附量的特点制成的压缩空气干燥设备。
特点是经吸附式干燥机处理后的压缩空气露点更低,含水量更少,但耗能更多。
④吸附式干燥机常用的吸附剂有哪些?
常用的吸附剂有:
硅胶、活性氧化铝、分子筛。
⑤吸附式干燥机有哪几种形式?
按吸附剂再生方式来分类,主要可分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附式干燥机两种。
由于无热吸附式干燥机是按等温吸附工作,又称“变压吸附”有热吸附式干燥机是按等压吸附工作,又称“变温吸附”。
在实际使用中还有一种叫微热式干燥机,从形式上看,微热式再生干燥机也是对再生气体进行加温,但是由于它使用的再生气体是来自本身的含水量很低的干燥空气,因此它也是属于“变压吸附”干燥机。
⑥消音器在吸附式干燥机中起什么作用?
消音器的作用是降低吸附式干燥机再生气体中排出的噪声。
由于再生废气在排出时有一定压力,排气速度较快,会引起气体震动并产生强烈的排气噪声,一般可达到80~110dB。
按有关规定,在排气噪声大于75dB时,就要求采取消声措施。
在吸附式干燥机中,由于再生排气中带有大量的粉尘和水气,在温度适宜时会有凝结水积聚,很容易造成消音器堵塞。
因此消音器吸附式干燥机中的工作条件是十分恶劣,是吸附式干燥机中的一个易损配件。
⑦再生阀的节流孔在吸附式干燥机中起什么作用?
无热吸附式干燥机依靠取自身的干燥空气对吸附剂进行脱附。
再生气体经过再生阀后再进入再生塔。
节流孔起以下几种作用:
①使再生气压力降低到接近大气压状态。
②使再生气压至少能大于吸附床阻力,以确保脱附出来的水气能顺利排出塔外。
③使再生气在规定时间里连续流过吸附床,并在离塔前可能接近饱和。
6、吸附式干燥机主要配件
②电脑控制面板
③气动阀
④吸附剂
分子筛(原装进口)氧化铝
特点:
充分利用吸附剂的各种使用特性,确保空气更加干燥,吸附剂使用寿命延长。
吸附剂采用台湾进口,机械强度更高,吸附力更强,保证了机台可长时间使用及露点的稳定。
⑤单向阀⑥压力安全阀(现改机型不安装)
产地:
产地:
品牌:
品牌:
⑦不锈钢压力表
⑧、消声器
产地:
品牌:
特点:
优良配件确保机台的安全并有效的降低机台的噪
声。
7、吸附式干燥机注意事项
进塔空气含油量应控制在0.01mg/m3以下;鉴于无油空压机目前还不能做到真正无油,为防止微量油分在吸附床中累积(这种累积是很快的),干燥器进气口装设除油器是必要的;
吸附干燥机应在额定温度压力条件下使用,当进气温度高于或进气压力低于额定值时,应进行容量修正;
吸附干燥机与活塞式空压机连用时,应前设稳压储气罐,以消除脉动气流对吸附剂高速冲击;
切忌刻意“节能”而减少再生气耗(包括再生气量和加热功率);
当有“冷干机前置”时,吸附干燥机与冷干机的连接,只要场地许可,应尽量分体安装,以减少空气压降,改善冷干机通风条件及便于日常的维护检修;
供气量充分时,应将无热再生干燥机列入首选,它的综合耗能不会比加热再生高,而它的露点更低,更稳定。
8、吸附式干燥机的易损件
传统上将吸附剂、控制器和阀门及消音器合称为吸干机的四大易损件。
①作为干燥器的工业主体,吸附剂在大部分的时间里承受着压力、
水汽和热量的频繁冲击,容易受机械性破碎和受介质污损,使吸附剂性能劣化。
自从活性氧化铝取代硅胶成为主选吸附剂后,各种性能都大为提高,尤其抗压强度和抗液态水浸泡性能方面达到了很高的水准,只要不出现“再生能耗不足”等操作因素,经活性氧化铝处理后,压缩空气露点稳定达到-40℃在技术上是有保证,且寿命可达2-3年以上。
②控制器是吸附干燥机的指挥中心,附着电子技术的发展及PLC技术广范应用,在控制精度与可靠性方面均比早期的机械-电气控制有了质的飞越。
除了加热再生元件在抗干扰性及抗过载性方面还进一步提高外,其它的控制元件已经不属于易损件了
③控制阀是吸附干燥机中比较容易损坏的零部件。
频繁的切换和长期遭受水分及吸附剂脱落物的混合侵袭是阀门损露坏的重要原因。
④消音器是较容易出现故障的部件,其主要表现形式是消声排气通道堵塞。
一旦消音器出故障(堵塞),给整机带来的损伤是致命的,将导致吸附剂再生性能下降,过早老化。
因此消音器是吸附干燥机日常维护的重点!
微热吸附式干燥机工作原理、操作事项及维护保养
1、概述
在应用许多类似于精密电子行业或高精密仪表的运用上,因为工艺要求需将压缩空气中的压力露点降到0℃以下时,因冷冻式干燥机的压力露点低于0℃时会出现管路结冰的现象,此时采用冷冻式干燥已不能满足工艺的要求,我司在引进先进的冷冻式干燥机制造技术同时,也引进了无热式吸附式干燥机的制造技术,其最低露点温度可达-70℃;同时采用优质的材料如进口不锈钢气动阀、不锈钢单向阀等制造,避免管路的污染,提高空气品质。
在引进和吸收的同时结合国内的运用经验,为降低无热式干燥机的气耗问题而衍生微热式干燥机及组合式干燥机,以降低压缩空气的耗气量,最低耗气量可达5%。
以满足不同用户的需求。
3、微热式干燥机的产品流程图及工作原理
机台工作原理参考冷冻式干燥机及无热吸附式干燥机工作原理,
采用组合式其再生风量最低可降至5%.
5、吸附式干燥机基础知识
①什么是吸附?
吸附作用是如何发生的?
吸附就是物质在两相交界面上浓度自动发生变化的现象。
一切固体都具有不同程度的将其周围介质的分子、原子、或离子吸附到自己表面的能力。
从热力学观点来说,固体表面之所以能吸附其它介质,是因为固体表面有过的能量—物理上称作“表面自由焓”,它具有吸附其它物质而达到降低自身表面能量的趋势。
②什么是吸附剂?
什么是吸附质?
对特定介质有明显吸附作用的物质称为“吸附剂”。
被吸附的物质称为“吸附质”在一定条件下,吸附剂的表面积越大,它的吸附能力越强。
因此为了提高吸附剂的吸附能力,必须可能增大吸附
③什么是压缩空气吸附式干燥机?
它有什么特点?
压缩空气干燥机是利用吸附剂在常温下对空气中水蒸气有较大吸附量的特点制成的压缩空气干燥设备。
特点是经吸附式干燥机处理后的压缩空气露点更低,含水量更少,但耗能更多。
④吸附式干燥机常用的吸附剂有哪些?
常用的吸附剂有:
硅胶、活性氧化铝、分子筛。
⑤吸附式干燥机有哪几种形式?
按吸附剂再生方式来分类,主要可分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附式干燥机两种。
由于无热吸附式干燥机是按等温吸附工作,又称“变压吸附”有热吸附式干燥机是按等压吸附工作,又称“变温吸附”。
在实际使用中还有一种叫微热式干燥机,从形式上看,微热式再生干燥机也是对再生气体进行加温,但是由于它使用的再生气体是来自本身的含水量很低的干燥空气,因此它也是属于“变压吸附”干燥机。
⑥消音器在吸附式干燥机中起什么作用?
消音器的作用是降低吸附式干燥机再生气体中排出的噪声。
由于再生废气在排出时有一定压力,排气速度较快,会引起气体震动并产生强烈的排气噪声,一般可达到80~110dB。
按有关规定,在排气噪声大于75dB时,就要求采取消声措施。
在吸附式干燥机中,由于再生排气中带有大量的粉尘和水气,在温度适宜时会有凝结水积聚,很容易造成消音器堵塞。
因此消音器吸附式干燥机中的工作条件是十分恶劣,是吸附式干燥机中的一个易损配件。
⑦再生阀的节流孔在吸附式干燥机中起什么作用?
无热吸附式干燥机依靠取自身的干燥空气对吸附剂进行脱附。
再生气体经过再生阀后再进入再生塔。
节流孔起以下几种作用:
①使再生气压力降低到接近大气压状态。
②使再生气压至少能大于吸附床阻力,以确保脱附出来的水气能顺利排出塔外。
③使再生气在规定时间里连续流过吸附床,并在离塔前可能接近饱和。
6、吸附式干燥机主要配件
②电脑控制面板
③气动阀
④吸附剂
分子筛(原装进口)氧化铝
特点:
充分利用吸附剂的各种使用特性,确保空气更加干燥,吸附剂使用寿命延长。
吸附剂采用台湾进口,机械强度更高,吸附力更强,保证了机台可长时间使用及露点的稳定。
⑤单向阀⑥压力安全阀(现改机型不安装)
产地:
产地:
品牌:
品牌:
⑦不锈钢压力表
⑧、消声器
产地:
品牌:
特点:
优良配件确保机台的安全并有效的降低机台的噪声。
7、吸附式干燥机注意事项
进塔空气含油量应控制在0.01mg/m3以下;鉴于无油空压机目前还不能做到真正无油,为防止微量油分在吸附床中累积(这种累积是很快的),干燥器进气口装设除油器是必要的;
吸附干燥机应在额定温度压力条件下使用,当进气温度高于或进气压力低于额定值时,应进行容量修正;
吸附干燥机与活塞式空压机连用时,应前设稳压储气罐,以消除脉动气流对吸附剂高速冲击;
切忌刻意“节能”而减少再生气耗(包括再生气量和加热功率);
当有“冷干机前置”时,吸附干燥机与冷干机的连接,只要场地许可,应尽量分体安装,以减少空气压降,改善冷干机通风条件及便于日常的维护检修;
供气量充分时,应将无热再生干燥机列入首选,它的综合耗能不会比加热再生高,而它的露点更低,更稳定。
8、吸附式干燥机的易损件
传统上将吸附剂、控制器和阀门及消音器合称为吸干机的四大易损件。
①作为干燥器的工业主体,吸附剂在大部分的时间里承受着压力、水汽和热量的频繁冲击,容易受机械性破碎和受介质污损,使吸附剂性能劣化。
自从活性氧化铝取代硅胶成为主选吸附剂后,各种性能都大为提高,尤其抗压强度和抗液态水浸泡性能方面达到了很高的水准,只要不出现“再生能耗不足”等操作因素,经活性氧化铝处理后,压缩空气露点稳定达到-40℃在技术上是有保证,且寿命可达2-3年以上。
②控制器是吸附干燥机的指挥中心,附着电子技术的发展及PLC技术广范应用,在控制精度与可靠性方面均比早期的机械-电气控制有了质的飞越。
除了加热再生元件在抗干扰性及抗过载性方面还进一步提高外,其它的控制元件已经不属于易损件了
③控制阀是吸附干燥机中比较容易损坏的零部件。
频繁的切换和长期遭受水分及吸附剂脱落物的混合侵袭是阀门损露坏的重要原因。
④消音器是较容易出现故障的部件,其主要表现形式是消声排气通道堵塞。
一旦消音器出故障(堵塞),给整机带来的损伤是致命的,将导致吸附剂再生性能下降,过早老化。
因此消音器是吸附干燥机日常维护的重点!
选择正确的干燥技术
物料的干燥对于每一个塑料加工商来说都是不可避免的。
同时,为了生产出高质量的产品,这一过程也是非常重要的。
选择合理的干燥技术有助于节约成本、降低能耗,而对干燥技术和成本的正确评估对于选择合适的干燥技术具有重要的意义。
水含量的增加会逐渐降低物料的剪切黏度。
在加工过程中,由于熔体流动性能的变化,产品的质量以及一系列的加工工艺参数也会随之发生相应的变化。
例如,停滞时间过长会使残余水分含量太低从而造成黏度的增加,这将导致填模不充分,同时也会造成物料发黄。
另外,某些性能的变化并不能直接用肉眼观察到,而只有通过对材料进行相关的测试才能发现,如机械性能和介电强度的改变。
在选择干燥过程时,鉴别材料的干燥性能具有至关重要的意义。
物料可以分成吸湿性和非吸湿性两种。
吸湿性物料能够从周围环境吸收水分,非吸湿性材料不能从环境中吸收水分。
对于非吸湿性物料,任何环境中存在的水分都保留在表面,成为“表面水分”而易于被清除。
不过由非吸湿性物料制成的胶粒也可能因为添加剂或填料的作用而变得具有吸湿性。
另外,对一个干燥工艺过程的能耗的计算,可能会与加工作业的复杂程度以及其他因素有关,所以这里所介绍的数值仅供参考。
对流式干燥
对于非吸湿性物料,可以使用热风干燥机进行干燥。
因为水分只是被物料与水的界面张力松散地约束,易于去除。
此类机器的原理是,利用风扇来吸收环境中的空气并将其加热到干燥特定物料所要求的温度,被加热后的空气经过干燥料斗,并通过对流的方式加热物料以除去水分。
对吸湿性物料的干燥一般分为三个干燥段:
第一个干燥段是将物料表面的水分蒸发掉;第二个干燥段则将蒸发的重点放在材料内部,此时干燥速度缓慢降低,而被干燥物料的温度开始上升;在最后一个阶段,物料达到与干燥气体的吸湿平衡。
在这个阶段,内部和外部间的温度差別将被消除。
在第三段末端,如果被干燥物料不再释放出水分,这并不意味着它不含水分,而只是表明胶粒和周围环境之间已经建立起了平衡。
在干燥技术中,空气的露点温度是一个非常重要的参数。
所谓的露点温度就是在保持湿空气的含湿量不变的情况下,使其温度下降,当相对湿度达到100%时所对应的温度。
它表示空气达到水分凝结时所对应的温度。
通常,用于干燥的空气的露点愈低,所获得残余水量就愈低,干燥速度也愈低。
目前,生产干燥空气最为普遍的方法是利用干燥气体发生器。
该设备以由两个分子筛组成的吸附性干燥器为核心,空气中的水分在这里被吸收。
在干燥状态下,空气流经分子筛,分子筛吸收气体中的水分,为干燥提供除湿气体。
在再生状态下,分子筛被热空气加热至再生温度。
流经分子筛的气体收集被除去的水分,并将其带至周围环境中。
另一种生成干燥气体的方法是降低压缩气体的压力。
这种方法的好处是供应网络中的压缩气体有着较低的压力露点。
在压力降低以后,其露点达到0℃左右。
如果需要更低的露点,可以利用膜式或吸附式干燥器在压缩空气压力降低之前进一步降低空气的露点。
在除湿空气干燥中,生产干燥气体所需的能量必须进行额外计算。
在吸附式干燥中,再生状态的分子筛必须从干燥态的温度(约60℃)被加热至再生温度(约200℃)。
为此,通常的做法是通过分子筛将被加热气体连续加热至再生温度,直至它在离开分子筛时达到特定温度。
理论上再生所必要的能量由加热分子筛及其内部吸附的水所需要的能量、克服分子筛对水的附着力所需要的能量、蒸发水分和水蒸汽升温所必需的能量几个部分组成。
一般,吸附所得露点与分子筛的温度与水分携带量有关。
通常,小于或等于30℃的露点可以使分子筛达到10%的水分携带量。
为了制备干燥气体,由能量计算所得的理论能量需求值是0.004kWh/m3。
但是,实际中这个数值必须稍高,因为计算没有把风扇或热量损失考虑在内。
通过对比,不同类型的干燥气体发生器的特定能耗就可以被确定。
一般来说,除湿气体干燥的能耗在0.04kWh/kg~0.12kWh/kg之间,这要根据物料和初始水分含量而变化。
在实际操作中,也可能达到0.25kWh/kg或更高。
干燥胶粒所需的能量由两部分组成,一部分是将物料由室温加热至干燥温度所需要的能量,另一部分是蒸发水分所需要的能量。
在确定物料所需的气体量时,通常是以干燥气体进入或离开干燥料斗时的温度为基础。
一定温度的干燥空气通过对流的方式将热量输送至胶粒中也是一种对流干燥过程。
在实际生产中,实际能耗值有时要比理论值高得多。
例如,物料可能在干燥料斗中的停留时间过长,完成干燥所消耗的气体量较大,或者分子筛的吸附能力未充分发挥等。
?
减少干燥气体的需求量从而削减能源成本的可行方法是采用两步法干燥料斗。
在这种设备中,干燥料斗上半部的物料只是被加热而并未被干燥,所以可以用环境中空气或干燥过程的排气来完成加热。
采用这种方法后,往往只需要向干燥料斗中供应通常干燥气体量的1/4?
1/3,从而降低了能源成本。
提高除湿气体干燥效率的另一种方法是通过热电偶和露点受控的再生,
而德国Motan公司则利用天然气作为燃料来降低能源成本。
真空干燥
目前,真空干燥也进入到塑料加工领域当中,例如美国Maguire公司开发出来的真空干燥设备就已被应用到塑料加工之中。
这种连续操作型的机器由安装于旋转传送带上的三个腔体组成。
在第一腔体处,当胶粒被填满后,通入被加热至干燥温度的气体以加热胶粒。
在气体出口处,当物料达到干燥温度时即被移至抽成真空的第二腔体中。
由于真空降低了水的沸点,所以水分更容易变成水蒸汽被蒸发出来,因此,水分扩散过程被加速了。
由于真空的存在,从而在胶粒内部与周围空气之间产生了更大的压力差。
一般情况下,物料在第二腔体中的停留时间为20min?
40min,而对于一些吸湿性较强的物料而言,最多需要停留60min。
最后,物料被送到第三腔体,并由此被移出干燥器。
在除湿气体干燥和真空干燥中,加热塑料所消耗的能源是相同的,因为这两种方法是在同样的温度下进行。
但是在真空干燥中,气体干燥本身并不需要消耗能源,但需要用能源来创造真空,创造真空所需的能耗与所干燥物料的量以及含水量有关。
红外线干燥
干燥胶粒的另一种方法是红外线干燥工艺。
在对流加热中,气体与胶粒之间、胶粒与胶粒之间以及胶粒内部的热导率都很低,因此热量的传导受到极大的限制。
而采用红外线干燥时,由于分子受到红外线辐照,所吸收的能量将直接转换成热振动,这意味着物料的加热比在对流干燥中更快。
与对流加热相比,在干燥过程中,除了环境空气和胶粒中水分的局部压力差以外,红外线干燥还有一个逆向的温度梯度。
通常,干燥气体和受热微粒之间的温度差愈大,干燥过程就愈快。
红外线干燥时间通常在5min~15min。
目前,红外线干燥过程已经被设计为转管模式,即顺着一只内壁有螺纹的转管,胶粒被输送和循环,在转管的中心段有数个红外线加热器。
在红外线干燥中,设备的功率可以参照0.035kWh/kg?
0.105kWh/kg的标准进行选择。
如前所述,物料含水量的不同将会导致工艺参数的差別。
一般,残余水分含量的不同可能是因为不同物料的流通速率不同,所以干燥过程的中断或机器的启动、停机都会引起停留时间的不同。
在气体流量固定的情况下,材料流通量的不同一般表现为温度曲线的变化和排气温度的变化。
干燥机制造商们以不同方法进行测量,并将干燥气体流量与被干燥物料的量相匹配,进而调整干燥料斗的温度曲线,从而使胶粒在干燥温度下经历稳定的停留时间。
另外,物料不同的初始水分含量也会导致残余水分含量的不稳定。
因为停留时间是固定的,初始水分含量的明显变化必将导致残余水分含量发生同样明显的变化。
如果需要稳定的残余水分含量,就需要测量初始或残余的水分含量。
由于相关的残余水分含量低,在线测量不易进行,而且物料在干燥系统中的停留时间较长,把残余水分含量当作输出信号会引起系统受控的问题,所以干燥机制造商们开发出来一种新的控制概念,能实现稳定的残余水分含量这一目标。
这种控制概念以保持残余水含分量的稳定为目的,将塑料的初始水分量、进入和流出气体的露点、气体流动量和胶粒流通率等工艺参数作为输入变量,从而使干燥系统能够根据这些变量的不同进行及时调整,以保持稳定的残余水分含量。
红外线干燥和真空干燥是塑料加工中的新技术,这些新技术的应用极大地缩短了物料的停留时间并降低了能源消耗。
但是,创新的干燥工艺其价格也相对较高。
因此,近些年来,人们也在努力地提高传统除湿气体干燥的效率。
所以,在做出投资决策时,应当进行精确的成本评估,不仅要考虑采购成本,还要考虑管路、能源、空间和维修保养等,以使最小的投资得到最大的回报。
干燥设备选型技术概述
同其他工业技术一样,干燥技术在应用过程中也得到长足的进步。
目前已开发出的干燥机的种类已达400多种,而且有约200多种干燥机已应用于工业化生产,其中出现了许多新型干燥机,它们有的是对普通干燥机进行结构上的改进,有的借鉴吸收了其他干燥机的优点,有的完全是一种新想法。
干燥又是工业耗能相当大的一个单元操作,据资料记载,发达国家工业耗能的14%被用于干燥,有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的35%,而且这个数字在不断地增大。
同时,运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体。
干燥设备的尾气(这些气体中夹带一些粉尘)对大气环境有不良的影响,这对于日益引起全球关注的“环境保护”是一个极大的挑战。
几乎所有的工业都离不开干燥操作,虽然正确地了解干燥及干燥设备的工作机理有助于成功地完成干燥过程,但是仍然需要我们不断地投人人力和物力去进一步进行干燥技术的研究和开发,以使其在生产高质量产品的同时,有效地利用能源,减少对环境的不利影响,并且更易于实现过程操作和控制。
一、干燥技木的特点
干燥技术有很宽的应用领域,面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求,干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。
通常,在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。
第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点;第二是要熟悉传递工程的原理,即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理;第三要有实施的手段,即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。
显然,这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。
而在实践中,这三方面的知识和技术又缺一不可。
所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。
现代干燥技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。
大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。
实际应用中,依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式,造成这一局面的原因有以下几方面:
原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科,(主要是隶属于传递工程范畴的学科)本身就具有实验科学的特点。
例如,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴,而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。
原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程,牵涉面广、变化因素多、机理复杂。
例如在喷雾干燥技术领域里,被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。
液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。
但这些参数由于传质、传热过程的进行,无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时,无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。
显然,对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。
原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的,其理化性质也是各不相同。
不同的物料即使在相同的干燥条件下,其传质、传热的速率也可能有较大的差异。
如果不
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