常见的气流干燥设备主要包括直管式、多级式、脉冲式、旋风式等类型,以下是对这些设备的详细介绍:
直管式
气流干燥机
应用普遍性:直管式气流干燥机是应用最广泛的气流干燥设备。
工作原理:潮湿物料经加料器送入干燥管,被来自加热器的热空气吹起。气体与固体物料在流动过程中因剧烈的相对运动而充分接触,进行传热和传质,达到干燥的目的。随气流干燥后的产品由干燥管顶部进入分离器,与废气分离。干料由分离器底部排出,废气由分离器顶部经排风机排入大气。
优点:
干燥强度大。
设备简单,造价低。
易于操作,稳定,便于控制。
缺点:
全部产品由气流带出,因而分离器的负荷大。
气速较高,对物料颗粒有一定的磨损,所以不适用于对品形有一定要求的物料,也不适宜用于需要在临界湿含量以下干燥的物料以及对管壁黏附性强的物料。
由于气速大,全系统阻力大,因而动力消耗大。
干燥管较长,一般≥10m。
多级式气流干燥机
应用背景:为了降低气流干燥机的高度,国内外陆续开发出了一些新型气流干燥设备,其中最典型的是多级式气流干燥机。
应用情况:目前国内较多采用的是二级或三级气流干燥机,多用于含水量较高的物料,如口服葡萄糖、硬脂酸盐等。
工作原理:二级气流干燥机降低了干燥管的高度。第一级的扩张部分对物料颗粒起分级作用,使小颗粒物料继续随气流向上移动再直接进入第二级干燥管,大颗粒物料则由旁路通过星形阀进入第二级,这样可以避免较大颗粒聚积在底部转弯处将管道堵塞。
脉冲式气流干燥机
结构特点:由大小管径交替的脉冲管构成。
工作原理:物料在小管径因气流速度大而受到加速,而在大管径则受到减速。颗粒物料随管径变化而反复受到加速和减速,没有等速运动阶段,从而强化了传热和传质速率。
优点:传热传质效率的提高可以缩短干燥时间,从而可以降低干燥管总高度。
旋风式气流干燥机
工作原理:物料与热空气一起以切线方向进入干燥机内,在内、外管间做螺旋运动。颗粒处于悬浮旋转运动的状态,所产生的离心加速作用可使物料在很短的时间内(几秒)达到干燥的目的。
特点:
体积小,结构简单。
适用于干燥那些允许磨损的热敏性物料。
不适用于干燥含水量高、粘性大、熔点低、易升华爆炸、易产生静电效应的物料。