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實(shí)驗型離心噴霧干燥機的科學(xué)指導運用
信息來(lái)源: | 發(fā)布日期: 2014-11-07 20:06:14 | 瀏覽量:765
現代噴霧干燥機技術(shù)雖已有一百多年的發(fā)展史,但至今還屬于實(shí)驗科學(xué)的范疇。隨著(zhù)生產(chǎn)力的成長(cháng),人們對試驗型號離心噴霧干燥機的需求也愈來(lái)愈高,未來(lái),干燥機的成長(cháng)將會(huì )閃現一個(gè)新的趨向。離心噴霧干燥機在市道上有很多,遵守它的性能,和工作事理來(lái)分各有分歧,中國干燥機市場(chǎng)的競爭很是乖戾,由于人們的分歧需求,干燥手藝也在不竭更新。
  目前,我國離心噴霧干燥機在國內市場(chǎng)占有率已達80%以上。預計“十五”期間,國產(chǎn)噴霧干燥機在國內市場(chǎng)占有率將達90%以上,競爭的焦點(diǎn)主要集中在產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平、售后服務(wù)和價(jià)格方面。
  據中國通用機械離心噴霧干燥機行業(yè)協(xié)會(huì )透露,今后幾年,我國離心噴霧干燥機需求將在以下若干領(lǐng)域增長(cháng)明顯。在糧食烘干領(lǐng)域中,用于水稻、小麥烘干的小型烘干設備(5噸/時(shí)以下),預計年需求量將達到千臺左右;化工用離心噴霧干燥機年需求量將達到3000臺(套)左右;制藥用離心噴霧干燥機年需求量將達到3000臺(套)左右;農林土特產(chǎn)品烘干設備年需求量將達到2000臺(套)左右;輕工用烘干設備年需求量將達到2000臺(套)左右。噴霧干燥機為延續式常壓干燥器的一種。用不凡設備將液料噴成霧狀,使其與熱空氣接觸而被干燥。用于干燥有些熱敏性的液體、懸浮液和粘滯液體,如牛奶、蛋、單寧和藥物等。也用于干燥燃料、核心體、番筧粉和無(wú)機鹽等。
  噴霧干燥機是一種新型微波能應用設備,它兼備了微波及離心干燥的一系列優(yōu)點(diǎn),閃蒸干燥機克服了常規離心干燥周期長(cháng)、效率低的缺點(diǎn),在一般物料干燥過(guò)程中,可比常規方法提高工效4~10倍。具有干燥產(chǎn)量高、質(zhì)量好,加工成本低等優(yōu)點(diǎn),離心閃蒸干燥機設備是一項集電子學(xué)、離心學(xué)、機械學(xué)、熱力學(xué)、程控學(xué)等多種學(xué)科為一體的高新技術(shù)產(chǎn)品,是在干燥過(guò)程中對物質(zhì)的物理變化、內外熱質(zhì)交換以及離心條件下水分遷移過(guò)程的深入研究的基礎上,發(fā)展起來(lái)的一項新技術(shù)、新工藝。工業(yè)化大生產(chǎn)中,有許多物品是不能在高溫條件下進(jìn)行干燥處理的,例如一些藥品、化學(xué)制品、營(yíng)養食品以及人參、鹿茸等高檔中草藥材,為了保證產(chǎn)品質(zhì)量,其干燥處理必須在低于100℃或在室溫的條件下進(jìn)行,眾所周知氣壓降低,水的沸點(diǎn)也降低,如在一個(gè)大氣壓(101.3kpa)下,水的沸點(diǎn)是100℃,而在0.073大氣壓(7.37kpa)下,水的沸點(diǎn)是40℃。在離心條件下,加熱物體可使物體內部水分在無(wú)升溫狀態(tài)下蒸發(fā)。由于離心條件下空氣對流傳熱難以進(jìn)行,只有依靠熱傳導的方式給物料提供熱能。常規離心干燥方法傳熱速度慢,效率低,并且溫度控制難度大。微波加熱是一種輻射加熱,是微波與物料直接發(fā)生作用,使其里外同時(shí)被加熱,無(wú)須通過(guò)對流或傳導來(lái)傳遞熱量,所以加熱速度快,干燥效率高,溫度控制容易。
  大部分離心噴霧干燥機技術(shù)目前還缺乏能夠精準指導實(shí)踐的科學(xué)理論和設計方法。實(shí)際應用中,依靠經(jīng)驗和小規模試驗的數據來(lái)指導還是主要的方式。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)驗科學(xué)的特點(diǎn)。例,空氣動(dòng)力學(xué)的研究發(fā)展還要靠“風(fēng)洞”試驗來(lái)推動(dòng),就說(shuō)明它還沒(méi)有脫離實(shí)驗科學(xué)的范疇。而這些基礎學(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、變數多、機理復雜。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的運行軌跡是工程設計的關(guān)鍵。而液滴的軌跡與自身的體積、質(zhì)量、初始速度和方向及周?chē)渌旱魏蜔犸L(fēng)的流向流速有關(guān)。但這些參數由于傳質(zhì)、傳熱過(guò)程的進(jìn)行,無(wú)時(shí)無(wú)刻不在發(fā)生著(zhù)變化。而且初始狀態(tài)時(shí),無(wú)論是液滴的大小還是熱風(fēng)的分布都不可能是均勻的。顯然,對于如此復雜、多變的過(guò)程只憑借理論計算來(lái)進(jìn)行工程設計是不可靠的。
  原因之三是被干燥物料的種類(lèi)是多種多樣的,其理化性質(zhì)也是各不相同的。不同的物料即使在相同的離心噴霧干燥機條件下,其傳質(zhì)、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區別對待,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為藥材產(chǎn)地或收獲期存在區別就須改變干燥條件,否則產(chǎn)品質(zhì)量就會(huì )不合格。
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