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解读实验室沸腾干燥机的对流干燥过程

时间:2016-09-21 点击次数:1225
   实验室沸腾干燥机适用于医药、食品、饲料、化工等领域湿颗粒和粉状物料干燥,磨芋、棸丙烯酰胺等干燥时体积变化的物料等。实验室沸腾干燥机让空气经加热净化后,由引风机从下部导入,穿过料斗的孔网板 .在工作室内,经搅拌和负压作用形成流态化,水份快速蒸发后随着排气带走, 物料快速干燥。

  实验室沸腾干燥机对流干燥的过程

  实验室沸腾干燥机对流干燥的过程中,热空气通过接触湿材料,将递交材料的表面 热能到表面的材料里面,这是一个传热过程,和湿材料加热,表面水分首先气化 ,内部水分以液体或气体扩散到内容的材料表面,不断气化空气,使材料的逐步 降低水份,得到干燥,这是一个传质过程。

  实验室沸腾干燥机又称流化床,一般由加热器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、引风机、操作台组成。根据物料的性质不同,可按需要选配旋风分离器或布袋除尘器。

  实验室沸腾干燥机是利用空气经热交换器加热后,形成热风经阀板分配进入主机,湿物料从加料器进入干燥机,由于风压的作用,物料在干燥机内形成沸腾状态,并与热空气进行广泛接触,从而在较短时间完成物料烘干。

  实验室沸腾干燥机的运作:物料通过料车运送到沸腾床,在气缸顶升作用下通过密封圈与沸腾床密封。然后,空气在引风机动力作用下,经过滤装置净化、散热器加热后,再经气流分布板分配进入沸腾床。料斗内的物料在热风和搅拌作用下形成沸腾状态,在大面积气、固两相接触中,物料内部的水分在较短的时间内蒸发并随排出空气带走,物料被干燥。

  由于流化床内温度分布均匀,可避免产品的任何局部过热,所以特别适用于某些热敏物料的干燥;在同一设备内可以进行连续操作,也可进行间歇操作;传热效果良好,床层内温度比较均匀,具有很高的热容量系数,生产能力大;物料在干燥器内的停留时间可以按需要进行调整,所以产品含水率稳定;独立电气柜和PLC人机交互操作控制,集成了所有干燥参数设置,操作安全方便;干燥装置机械传动部件少,设备的投资费用低廉,维修工作量较小。

  实验室沸腾干燥机中的气流分布板有两个作用,一是支承物料层,二是使气体分布均匀。分布板开孔的大小、形状、分布态势、开孔率等都对流体的分布起着至关重要的影响。气体分布不均匀,会使床层中出现“环流”,其趋于极端易使床层中某些部位出现“沟流”,而其余部位则是死床,这时大部分气体顺着床层中的某些通道以“沟流”的形式短路通过床层离去,使气固接触大为恶化,这是应该着力避免的。良好的分布板设计,应能抑制床层中出现不均匀性,即当床层中某些部位由于压降降低、气流速度增高时,分布板所产生的阻力应能抑制气流的增加,从而抑制流化的恶化。

  目前大部分实验室沸腾干燥机使用的气流分布板形式单一,多采用垂直的打孔板或席形网板,物料在流化过程中很容易出现流化不均或产生死角等问题,不能确保颗粒中药品的均匀度,同时单一的开孔形式也不能满足不同药品的生产工艺要求。另一方面,为了减少药品的漏料损失,目前普遍采用多层网结构,气流分布板和沸腾床体多采用大量螺栓固定,拆卸不方便,不易清洗干净而产生残留引起交叉污染等问题。

  我们建议利用计算机流体动力学模型、传热与传质模型,在气流分布板设计时对孔距、孔径、开孔率等参数进行空气动力学、热力学仿真计算并验证,以满足不同物料的生产工艺要求。在安装方式上,连接方式制成可拆卸式,以确保实现快装和彻底、完全的清洗。

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