气流干燥技术与设备1.pdf

气流干燥技术与设备 刘朝贤 2013年7月 烟草行业烟草工艺重点实验室 一、气流干燥技术工艺原理与设备类型 二、叶丝气流干燥技术与滚筒干燥技术应用及效果情况 三、不同叶丝气流干燥设备工作原理与结构分析比较 四、典型叶丝气流干燥设备控制参数对叶丝质量的影响 烟草行业烟草工艺重点实验室 1 一、气流干燥技术工艺原理与设备类型 （一）气流干燥技术工艺原理 1、气流干燥工艺原理：气固两相传热传质→干燥  对流干燥的形式  利用高温空气介质和待干燥固体物料在悬浮输送过程中进行快速脱 水而完成干燥的工艺  固体湿物料的干燥是由传热和传质两个过程所组成  传热过程：当湿物料与热空气相接触时，干燥介质 （热空气）将 热能传递至湿物料表面，由表面传递至物料的的内部  传质过程：热量传递同时，湿物料中的水分从物料内部以液态或 气态扩散到物料表面，由物料表面通过气膜扩散到热空气中去 烟草行业烟草工艺重点实验室 2 2、气流干燥基本过程 （1）运动过程特征：加速运动阶段和等速运动阶段  加速运动阶段：颗粒受到的曳力与浮力之和大于重力，具有向 上的加速度，颗粒与气流的相对运动速度是一个变量。  等速运动阶段：随颗粒运动速度增大，曳力逐渐减小，直至3个 力的矢量和为零，颗粒进入等速运动阶段，此时气流与颗粒间 的相对速度为一常数。 烟草行业烟草工艺重点实验室 3 （2 ）传热传质过程特征 具有不同阶段特征  干燥初始阶段，颗粒刚进入干燥管时上升速度为零，与具有较高速 度的热气流相遇，获得向上的速度，此时两相间的对流传热系数很 大，物料颗粒不断加速上升，进入加速运动干燥阶段，固体颗粒在 加速阶段所获得的热量占整个干燥阶段获得热量的一半以上。  干燥后期，当固体物料的上升速度接近乃至达到气流速度时，对流 传热系数大大减小，干燥效率降低。 颗粒与气流的相对运动情况对颗粒与气流之间的传热速率影响较大。 不断改变气固两相的相对速度，增加粒子周围边界层处的湍流强度， 进而增加两相的接触时间，扩大气固两相的接触面积，提高干燥效 率。 烟草行业烟草工艺重点实验室 4 3、气流干燥特点 （1）气固两相间传热传质的表面积大，热效率高  采用气固两相并流操作，固体颗粒在气流中高度分散呈悬浮状态，使 两相间的接触面积大大增加；在较高的气流速度 （20—40m/s）作用下， 气固两相的相对速度较高，体积传热系数大，热效率高。 （2 ）热效率高，干燥时间短，处理量大  热效率一般达60-70%  气体干燥管的长度一般为10 －20 米  管内气速为20 －40m/s ，其中下端风速40m/s ，上端风速15 －20m/s  气- 固两相之间的接触干燥时间一般为0.5-2s  气料比＝4 －10 ：1  干燥时间为1 －10s （3 ）循环操作，使用方便 （4 ）缺点：流动阻力较大 （一般为3000 －4000Pa ），动力消耗大 烟草行业烟草工艺重点实验室