干燥設(shè)備選型技術(shù)概述

 

 

       公司位于我國(guó)設(shè)備制造加工的核心地區(qū)常州市高新技術(shù)開(kāi)區(qū)，占地面積108畝，其中廠房面積32000余平方米，公司擁有大型激光切割機(jī)、大型水切割機(jī)、大型等離子切割機(jī)、大型自動(dòng)電焊機(jī)、無(wú)損檢測(cè)、質(zhì)譜儀、刨床、折彎?rùn)C(jī)、剪板機(jī)等高端制造加工或檢驗(yàn)裝備。公司現(xiàn)有員工300多名，其中150余人擁有大專以上文憑，30多人擁有高級(jí)職稱。公司2011年實(shí)現(xiàn)銷售額1.6億元，2012年實(shí)現(xiàn)銷售額1.8億元，2013年實(shí)現(xiàn)銷售額2.2億元，2014年實(shí)現(xiàn)銷售額2.05億元。公司下設(shè)省級(jí)江蘇省干燥技術(shù)研究中心，常州市干燥工程技術(shù)研究中心，擁有先進(jìn)的試驗(yàn)裝備，可供客戶試驗(yàn)，并擁有一流設(shè)計(jì)、研發(fā)人員，隨時(shí)為客戶提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。此外公司還擁有完整的營(yíng)銷隊(duì)伍和售后服務(wù)體系，使公司在不斷壯大過(guò)程中贏得了良好的聲譽(yù)。

       同其他工業(yè)技術(shù)一樣，干燥技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中也得到長(zhǎng)足的進(jìn)步。目前已開(kāi)發(fā)出的干燥設(shè)備的種類已達(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(duì)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(guó)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(duì)大氣環(huán)境有不良的影響，這對(duì)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(kāi)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(guò)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(kāi)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(duì)環(huán)境的不利影響，并且更易于實(shí)現(xiàn)過(guò)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(duì)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(wàn)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(kāi)發(fā)及應(yīng)用中需要具備三個(gè)方面的知識(shí)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(dòng)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(shí)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(shí)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(lái)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(dòng)力學(xué)的研究發(fā)展還要靠“風(fēng)洞”實(shí)驗(yàn)來(lái)推動(dòng)，就說(shuō)明它還沒(méi)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(guò)程是多種學(xué)科技術(shù)交匯進(jìn)行的過(guò)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(guò)程的進(jìn)行，無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生著變化、而且初始狀態(tài)時(shí)，無(wú)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(duì)于如此復(fù)雜、多變的過(guò)程只憑借理論計(jì)算來(lái)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(duì)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(huì)受到影響。

       以上三方面的原因決定了干燥技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用要以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)。但干燥搜術(shù)的這些特點(diǎn)往往被人有意或無(wú)意地忽視。制造廠商由于實(shí)驗(yàn)裝置缺乏或機(jī)型不全（這在我國(guó)是一個(gè)普遍存在的現(xiàn)象）經(jīng)?；乇軕?yīng)做的干燥實(shí)驗(yàn)，而用戶由于不了解干燥技術(shù)的特點(diǎn)，也經(jīng)常放棄進(jìn)行必要實(shí)驗(yàn)的要求。其結(jié)局是裝置使用效果不佳，甚至于造成方案設(shè)計(jì)失敗。在我國(guó)，這樣的事例屢見(jiàn)不鮮，曾有過(guò)一套價(jià)值2000萬(wàn)元人民幣的工業(yè)干燥裝置因達(dá)不到使用要求而被閑置的教訓(xùn)。因此，建設(shè)工業(yè)干燥裝置尤其是較大的裝置之前，一定要進(jìn)行充分的、有說(shuō)服力的實(shí)驗(yàn)，并以實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為工業(yè)裝置設(shè)計(jì)的依據(jù)。這是干燥技術(shù)應(yīng)用的顯著特點(diǎn)。

       此外，干燥設(shè)備種類繁多、各具用途也是干燥技術(shù)的一個(gè)特點(diǎn)。每一種技術(shù)都有自己適宜應(yīng)用的領(lǐng)域。在工程實(shí)踐中，要根據(jù)具體情況選擇適用的干燥技術(shù)種類。這對(duì)投資費(fèi)用、操作成本、產(chǎn)品質(zhì)量、環(huán)保要求等方都會(huì)產(chǎn)生重大的影響。例如某一企業(yè)，在白炭黑濾餅干燥上曾經(jīng)分別選用過(guò)箱式干燥、噴霧干燥、旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥三種型式。最終結(jié)果證明這三種技術(shù)各有所長(zhǎng)。箱式干燥生產(chǎn)白炭黑雖然生產(chǎn)效率低、人員勞動(dòng)強(qiáng)度大，但產(chǎn)品質(zhì)量好。與橡膠混煉后所生成的制品扯斷強(qiáng)度值較高。旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥設(shè)備緊湊、投資少、生產(chǎn)效率高，但所生成的橡膠制品的強(qiáng)度指標(biāo)卻是三者間最差的。噴霧干燥生產(chǎn)白炭黑，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)在三者間居中，但具有產(chǎn)品流動(dòng)性好、粉塵污染小，深受用戶及操作者歡迎的特點(diǎn)。在20世紀(jì)90年代，為白炭黑生產(chǎn)中采用哪種干燥方式更為先進(jìn)的問(wèn)題，曾在我國(guó)干燥界引發(fā)過(guò)爭(zhēng)論。其實(shí)，三種設(shè)備各有特點(diǎn)，選用哪種機(jī)型要看用戶自身的條件和產(chǎn)品要求。不存在哪種技術(shù)更為先進(jìn)的結(jié)論。類似的例子有很多，都表明了干燥設(shè)備種類繁多、各具用途的特點(diǎn)。所以在應(yīng)用中要仔細(xì)比較、慎重選擇技術(shù)方案，而通過(guò)干燥實(shí)驗(yàn)來(lái)考核技術(shù)方案也是必不可少的步驟。

 

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