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关于文丘利干燥器设计和应用中的一些问题 钱树德 (天津大学化工学院，天津300072) 摘要：在直管气流干燥中，物料在干燥器的停留时间是由干燥管长度、物料性质和将物料从喂料口至排出的气速确 定的．而文丘利干燥器”中的物料停留时间不仅仅决定于干燥器的几何高度和气速；由于固体颗粒在文丘利管中作增速、 减速运动以及在文丘利管和外壳之间作螺旋运动，因而颗粒会因其尺寸大小和湿度不同而自动调节停留时间．从而避免 了在直管气流中部分产品过热或干燥不足。而在文丘利干燥器中干燥可以得到湿度均匀的产品。，作者通过实验证明文丘 Flash 利干燥器的干燥强度大大高于直管气流干燥．因而可以与旋转气流快速干燥(Spindrying)相竞争。 Flash 关键词：直管气流干燥；旋转气流·}央速干燥(Spindrying)；设计 1概述 直管气流干燥器是诸多气流干燥器最通用的一种，具有生产强度高，结构简单、紧凑，操作方便 等诸多优点。但有一个较为明显的缺点，即全部的固体颗粒无论其尺寸大小和含湿量的多少，在同一 气速下，同一时间从干燥器中捧出，这就可能发生局部产品过干、变质，甚至出现爆炸现象(当物料 过敏时)或干不透现象(当颗粒粒度分布较宽时)。 文丘利干燥有如下优点：一是使用了喷嘴和文丘利管吸入 段，有利于气固的混合和除湿：二是使用了文丘利管的扩压段， 使气流速度有所降低，固体颗粒具备了自动分层的作用，大颗粒 在下层，上升速度慢，停留时间长，小颗粒在上层，上升速度快， 停留时间短，大小颗粒干燥得比较均匀；三是采s用了高温二次 切向气流，使湿的大颗粒甩向器壁下沉，重新回到文丘利吸入段， 循环干燥；四是在分级器的作用下，有部分从文丘利管扩压段排 出的低温气体与高温二次气流组成混合气流，与喷嘴喷出的高温 气体汇合流进文丘利管吸入口作为加热介质反复使用。因此，文 丘利干燥器具有节省主流气流、效率高、大固体颗粒在干燥器中 停留时间长、干燥均匀、可调节性强、适用广泛等特点。 2工作原理 如图1所示。文丘利干燥器由加料器(9)、主气流管(2)、 二次热气流管(3)、文丘利管(6)、分级器(7)以及加热器、 图1 文丘利干燥结构示意围 1-总热空气流；2-主热气流管：3-二次热空气管： 送风机、引风机、旋风分离器等(后4者在图1中未示出)组 成。 4．热二砍空气切向入口；5．文丘利干燥嚣总出口： 主气流由送风机经加热器、主热气管、喷嘴(气速范围 6．文丘利管；7．分级器；8．文丘利干燥罂文丘剥管 9-程轫科：10-喷嘴加料器 作者简介：钱树德，男，教授，022 30～50m／s)喷至文丘利管入口，产生～种抽吸作用，将主热气流(2)与循环气流加以混合，产生量 大而温度较低的气流。 二次热气流是切向进入干燥器的。二次热切向气流的作用是配合分级器将干燥器中较湿较重的固 体颗粒产生螺旋运动而下沉，并重新进入文丘利管吸入口再次干燥。而较干较轻的干燥合格的颗粒经 可调分级器、旋风分离器等收集后成为产品，送至仓库，而废气由引风机排出。 3实验设备和流程图 文丘利干燥器，其流程见图2。 图2文丘利干燥流程图 卜送风机；2-加热器：3-文丘利干燥器；4-收集器；5-引风机 4关于文丘利干燥器设计和应用的一些问题 41 关于喷嘴直径d。的计算和其它几何尺寸的确定 喷嘴直径d。由下式求取： Gp=昕，√2△p，Pn“1 式中 G．，——空气质量流量，kg／h，取731kg／h； n——流量系数，取0．95； △p。——喷嘴前后压羞；取3433Pa； ，j．——喷嘴截面积，m2·‘．=等d? Pn——空气密度，kg／m3，取Pn=1．2kg／m3 计算得d．=60mm。 文