干燥設備

遠古以來，人類就習慣于用天然熱源和自然通風來干燥物料，完全受自然條件制約，生產(chǎn)能力低下。隨生產(chǎn)的發(fā)展，它們逐漸為人工可控制的熱源和機械通風除濕手段所代替。

20世紀初期，乳品生產(chǎn)開始應用噴霧干燥器，為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40年代開始，隨著流化技術的發(fā)展，高強度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥器相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥器則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發(fā)展了遠紅外和微波干燥器。

干燥設備在石化企業(yè)中的應用非常普遍，是為石化企業(yè)服務的，因此，受行業(yè)經(jīng)濟的影響比較大。石化行業(yè)整體經(jīng)濟運行并不樂觀，對干燥設備行業(yè)是一個挑戰(zhàn)。真正受到較大沖擊的是小企業(yè)，大企業(yè)并沒有受到太大影響，有的大型企業(yè)只是利潤空間縮小了一些，產(chǎn)值并沒有下降。這說明，抵抗沖擊的能力，大企業(yè)要比小企業(yè)強的多。

干燥設備的科技含量初顯出主導作用。2004年以來，受全國化工發(fā)展形勢持續(xù)向好帶動，干燥設備市場形勢穩(wěn)中看好，生產(chǎn)企業(yè)普遍獲得了較好的經(jīng)營業(yè)績。干燥設備服務化工行業(yè)的顯著特點是技術含量的作用日益突出。這與過去銷售產(chǎn)品主要靠價格競爭已有很大不同。其中，一些干燥設備技術含量高，注重發(fā)展新品的廠家，效益日漸提升；相反，一些產(chǎn)品技術含量低，新品和新技術開發(fā)能力弱的企業(yè)，效益開始下滑。

市場反應顯示，化工行業(yè)期待干燥設備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調(diào)整產(chǎn)品結構，進一步加強基礎研究，夯實應用研發(fā)的基礎。在技術方面，加強自動化、測試、制造工藝和材料材質(zhì)外觀設計等方面的研究。在應用研發(fā)方面，既要注重國際間的交流與合作，又要注重知識產(chǎn)權的保護；既要注重新技術、新應用領域的開發(fā)，又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應用領域的革新和創(chuàng)新。

去濕的方法按作用原理可以分為機械法、熱物理法和物理化學法三種。一般情況下熱物理法去濕稱為干燥, 干燥就是利用熱能使?jié)裎锪现械臐穹?(水分或其他溶劑) 汽化, 水汽或蒸汽經(jīng)氣流帶走或由真空泵將其抽出除去, 而獲得固體產(chǎn)品的操作過程。對濕物料進行干燥時, 有兩種干燥過程, 一種是表面汽化過程, 熱量從周圍環(huán)境傳遞至物料表面, 使表面濕分蒸發(fā)另一種是內(nèi)部擴散控制過程, 物料內(nèi)部濕分傳遞到物料表面, 然后再蒸發(fā)。物料的干燥速率由上述兩個過程中速率較慢的一個控制。

通過物料干燥特性試驗可知, 物料干燥過程可以分為三個階段。第一階段為物料預熱階段, 在此期間主要是對濕物料進行預熱, 同時也有少量濕分汽化, 物料的溫度很快升到近似等于濕球溫度;第二階段為恒速干燥階段, 此階段主要特征是熱空氣傳給物料的熱量全部用來汽化濕分, 物料表面溫度一直保持不變, 濕分則按一定速率汽化;第三階段為降速干燥階段, 此時物料的干燥速率由內(nèi)部擴散過程控制, 熱空氣所提供的熱量只有一小部分用來汽化濕分, 而大部分則用來加熱物料, 使物料表面溫度上升, 但是干燥速率則逐步降低, 直至達到平衡含濕量為止。

隨著工農(nóng)業(yè)的迅猛發(fā)展, 干燥設備工業(yè)正不斷成熟和壯大, 成為機械工業(yè)中一個具有蓬勃生機的新興行業(yè)。需進行干燥的既有數(shù)千萬噸的大批量物料, 也有年產(chǎn)僅幾十公斤的貴重物品;因而既有一些大型干燥設備以適應獨特的工藝要求和生產(chǎn)能力, 又有一些中小型通用干燥設備。干燥設備廣泛應用于化工、建材、食品、藥物及生化等行業(yè)

干燥設備的種類繁多, 根據(jù)操作壓力、操作方式、傳熱原理、加熱方式、構造等的不同可以將干燥設備歸于不同的類別。按操作壓力可以分為常壓式和真空式兩類;按操作方式可分為間歇操作和連續(xù)操作兩類;按傳熱原理可分為傳導加熱式、對流加熱式、輻射傳熱式和高頻加熱式等幾類;按加熱方式可分為直接加熱式和間接加熱式兩類;按構造可以分為噴霧干燥器、流化床干燥器、氣流干燥器、槳式干燥器、箱式干燥器及旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器等。 

干燥過程需要消耗大量熱能，為了節(jié)省能量，某些濕含量高的物料、含有固體物質(zhì)的懸浮液或溶液一般先經(jīng)機械脫水或加熱蒸發(fā)，再在干燥器內(nèi)干燥，以得到干的固體。

在干燥過程中需要同時完成熱量和質(zhì)量(濕分)的傳遞，保證物料表面濕分蒸汽分壓(濃度)高于外部空間中的濕分蒸汽分壓，保證熱源溫度高于物料溫度。

熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內(nèi)部出現(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴散并汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的干燥。

物料的干燥速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部條件不變，物料的干燥速率和表面溫度即保持穩(wěn)定，這個階段稱為恒速干燥階段；當物料濕含量降低到某一程度，內(nèi)部濕分向表面的擴散速率降低，并小于表面汽化速率時，干燥速率即主要由內(nèi)部擴散速率決定，并隨濕含量的降低而不斷降低，這個階段稱為降速干燥階段。
此外，技術進步還將扭轉(zhuǎn)國內(nèi)干燥設備的出口局面。中國干燥設備尚未形成出口規(guī)模，出口量還不及總量的5%，且主要銷往東南亞。但據(jù)預測，隨著技術發(fā)展，未來幾年內(nèi)中國出口干燥設備占總產(chǎn)量的比例將由5%提升至10%，外銷市場也將由東南亞拓展到歐美。國內(nèi)大型干燥設備制造與國際水平存在較大差距的局面由此可望改善

用于進行干燥操作的設備。類型很多。根據(jù)操作壓力可分為常壓和減壓（減壓干燥器也稱真空干燥器）。根據(jù)操作方法可分為間歇式和連續(xù)式。根據(jù)干燥介質(zhì)可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質(zhì)。根據(jù)運動（物料移動和干燥介質(zhì)流動）方式可分為并流，逆流和錯流。

按操作壓力，干燥器分為常壓干燥器和真空干燥器兩類，在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程，且可降低濕分沸點和物料干燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥器適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。

按加熱方式，干燥器分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥器又稱直接干燥器，是利用熱的干燥介質(zhì)與濕物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，并將生成的蒸汽帶走；傳導式干燥器又稱間接式干燥器，它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量，生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥器不使用干燥介質(zhì)，熱效率較高，產(chǎn)品不受污染，但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制，結構也較復雜，常在真空下操作；輻射式干燥器是利用各種輻射器發(fā)射出一定波長范圍的電磁波，被濕物料表面有選擇地吸收后轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃窟M行干燥；介電式干燥器是利用高頻電場作用，使?jié)裎锪蟽?nèi)部發(fā)生熱效應進行干燥。

按濕物料的運動方式，干燥器可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式；按結構，干燥器可分為廂式干燥器、輸送機式干燥器、滾筒式干燥器、立式干燥器、機械攪拌式干燥器、回轉(zhuǎn)式干燥器、流化床式干燥器、氣流式干燥器、振動式干燥器、噴霧式干燥器以及組合式干燥器等多種。

1.物料的理化特性--形態(tài)、含水量、含水性質(zhì)、結晶水、粒度、容重、粘性、熱敏性、軟化點、相變點、觸變性、毒性、腐蝕性、異味、 可燃性、易爆性、靜電性、透氣性、團聚性、晶體或顆粒的易粉碎性...

2.物料的干燥特性--在擬選干燥條件下的干燥曲線、臨界含水率、平衡含水率。

3.干燥產(chǎn)量要求及遠景規(guī)劃。

4.物料商品價值及干燥效果對其的影響。如產(chǎn)品水分、污染、溫度、磨損、粉化、粉碎、復水性...等對商品價值的影響。

5.對物料回收率的要求。

6.物料干燥過程的上下序工藝。（涉及給、排料的狀態(tài)方法）

7.物料過去的干燥方法或類似產(chǎn)品的干燥方法。

8.可利用的熱源（煤、燃油、電、煤氣、液化氣、天然氣）

9.安裝場地大小，有無特殊要求。

10.環(huán)保要求--對粉塵排放、噪音、振動、異味、揮發(fā)物...等的限制條件。

11.可能投入的采購資金量，當?shù)厝斯ぁ⑼恋亍⒛茉磧r格。

12.用戶的操作人員水平及維修能力。

13.當?shù)啬昃鶜鉁?、濕度?span data-sup="2" data-ctrmap=":2,"> 

石油及化學工業(yè)：聚合、縮合、蒸餾、熔融、脫水、強制保溫。

油脂工業(yè)：脂肪酸蒸餾、油脂分解、濃縮、酯化、真空脫臭。

合成纖維工業(yè)：聚合、熔融、紡絲、延伸、干燥。

紡織印染工作：熱定型、烘干、熱容染色。

非織造工業(yè)：無紡布。

飼料工業(yè)：烘干。

塑料及橡膠工業(yè)：熱壓、壓延、擠壓、硫化成型。

造紙工業(yè)：干燥、波紋紙加工。

木材工業(yè)：多合板、纖維板加壓成型、木材干燥。

建材工作：石膏板烘干、瀝青加熱、混凝土構件養(yǎng)護。

機械工業(yè)：噴漆、印花烘干。

食品工業(yè)：烘烤、加熱。

空調(diào)工業(yè)：工業(yè)廠房及民用建筑采暖。
筑路工業(yè)：瀝青熔化、保溫。

制藥工業(yè)：烘干。

輕工業(yè)：生產(chǎn)油墨、洗衣粉。

干燥器的未來發(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性，掌握對不同物料的最優(yōu)操作條件下，開發(fā)和改進干燥器；另外，大型化、高強度、高經(jīng)濟性，以及改進對原料的適應性和產(chǎn)品質(zhì)量，是干燥器發(fā)展的基本趨勢；同時進一步研究和開發(fā)新型高效和適應特殊要求的干燥器，如組合式干燥器、微波干燥器和遠紅外干燥器等。

干燥器的發(fā)展還要重視節(jié)能和能量綜合利用，如采用各種聯(lián)合加熱方式，移植熱泵和熱管技術，開發(fā)太陽能干燥器等；還要發(fā)展干燥器的自動控制技術、以保證最優(yōu)操作條件的實現(xiàn)；另外，隨著人類對環(huán)保的重視，改進干燥器的環(huán)境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等，也將是需要深入研究的方向。

中國國內(nèi)干燥設備科技含量的提高，正在產(chǎn)生令人欣喜的效果。長期以來，國內(nèi)干燥設備行業(yè)一直有這樣的特點：生產(chǎn)規(guī)模小，入門門檻低，整體技術含量不高，全行業(yè)年銷售收入500萬元以下的企業(yè)約占60%以上，年銷售收入過千萬元的廠家僅占5%～8%，產(chǎn)品檔次普遍偏低、雷同。但如今，高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn)。這很可能是該領域擺脫惡性價格競爭，改變企業(yè)規(guī)模小而分散的現(xiàn)狀，進行行業(yè)自然整合的信號。通過技術競爭，走強強聯(lián)合、優(yōu)勝劣汰的道路，培育出業(yè)內(nèi)實力的領袖型企業(yè)，也許指日可待了。

我國已經(jīng)對干燥器提出了很多的質(zhì)量要求，不僅僅是生產(chǎn)廠家包括各個組件的廠商同樣也是國家已經(jīng)對其提出了同樣的措施。以此，我們將會在2013年以及隨后的時間里將會看到更多的改觀。

太陽能干燥設備為一個新的發(fā)展方向它的投資小，效益明顯，較為環(huán)保方便控制，可以廣泛應用于低溫干燥的各個行業(yè)。

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。

第二是要熟悉傳遞工程的原理，即傳質(zhì)、傳熱、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理。

第三要有實施的手段，即能夠進行干燥流程、主要設備、電氣儀表控制等方面的工程設計。

安裝操作流程

一、一般規(guī)定

第1條轉(zhuǎn)載機、破碎機司機必須經(jīng)過培訓，達到“三懂”（懂結構、懂性能、懂原

理）、“四會”（會使用、會維護、會保養(yǎng)、會處理故障），經(jīng)培訓考試合格，

取得合格證后，方準上崗操作。

第2條與工作面刮板輸送司機、運輸巷帶式輸送機司機密切配合，統(tǒng)一信號聯(lián)系，

按順序開、停開有大塊煤、矸在破碎機的進料口堆積外溢時，應停止工和面刮板

輸送機運轉(zhuǎn)若大塊煤，矸不能進入破轉(zhuǎn)機或有金屬物件時，必須停機處理。

二、準備、檢查與處理

準備：

1、工具：扳手、鉗子、螺絲刀、小錘、鐵鍬等；

2、必要的備品配件：各種短接鏈、鏈環(huán)、螺栓、螺母、破碎機的保險銷子等；

3、潤滑油、透平油。

檢查與處理：

1、電動機、減速器、液壓聯(lián)軸節(jié)、機頭、機尾等各部分的聯(lián)接件必須齊全、完好

、緊固減速器、液壓器軸節(jié)應無滲油、漏油，油量要適當；

2、信號必須靈敏可靠，沒有信號不準開機噴霧灑水裝置要保證完好；

3、電源電纜、操作線必須掛整齊，無受擠壓現(xiàn)象；

4、機頭附近的煤、矸石、雜物及電動機、減速器煤塵必須清掃清凈；

5、工作面刮輸送機機頭與轉(zhuǎn)載機機尾的搭接要合適；

6、刮板鏈板緊要適中，刮板及螺絲必須齊全緊固；

7、轉(zhuǎn)載機行走小車必須平穩(wěn)可靠；

8、轉(zhuǎn)載機橋身部分情況下開機時，各部伯的運轉(zhuǎn)應無異常聲音，刮板、鏈條、連

接環(huán)應無扭撓、扭麻花、彎曲變形；

9、破碎機、破碎機處的巷道支護必須完好，牢固；

10、破碎機的安全保護網(wǎng)及保護裝置，要保證不變形不失效、安全可靠；

11、轉(zhuǎn)載機、破碎機處的巷道支護必須完好，牢固。

三、操作及其注意事項

試運轉(zhuǎn)

1、合上磁力起動器手把送電；

2、手按按鈕點開二、三次；

3、起動、空轉(zhuǎn)1~2周；

4、轉(zhuǎn)載機、破碎機聯(lián)合運轉(zhuǎn)；

5、檢查無異常、發(fā)出開機信號；

6、運行中機械和電動機要無震動，聲音和濕度要正常，各軸承溫度不超過75℃，

電動機溫度不得超過廠家規(guī)定；

7、轉(zhuǎn)載機的鏈條松緊必須一致，在滿負荷情況下，鏈條松緊量不允許超過兩個鏈

環(huán)長度，不得有卡鏈、跳鏈現(xiàn)象；

8、轉(zhuǎn)載機聯(lián)轉(zhuǎn)節(jié)的易熔塞或易炸片損壞后，不得用木頭或其它材料代替；

9、破碎機的保護網(wǎng)安全裝置應保持完好，在工作過程中要經(jīng)常檢查，如有損壞應

立即停機處理；

10、轉(zhuǎn)載機的機尾保護等安全裝置必須保證完好；

11、移轉(zhuǎn)載機

（1）清理機尾、機身兩側及過橋下的浮煤、浮矸；

（2）保護好電纜、水管、油管、并吊掛整齊；

（3）檢查巷道支護，在確保安全的情況下推移轉(zhuǎn)載機；

（4）行走小車與帶式輸送機機尾架要接觸良好，不跑偏，移設后搭接良好，防止

大塊煤矸砸傷膠帶，保證煤流暢通；

（5）移轉(zhuǎn)載機后，機頭、機尾要保持平、直、穩(wěn)、千斤頂活桿要收回。

在干燥設備中，每一種設備均有各自的優(yōu)缺點，也由于干燥設備的特點，在采用單一干燥設備時使其在應用中會遇到這樣的問題：(1)不能達到水分要求；（2)采用單一干燥設備不能達到成形要求；(3)采用單一干燥器能耗較 高；

例如，采用紅外線、熱氣流與微波三者干燥會得出以下結論:(1)由于在干燥過程中，干燥粒子被流態(tài)化或動態(tài)化，很容易使物料與熱空氣進行均勻充分混合；(2)常規(guī)干燥耗電比微波干燥相對較低；(3)由于干燥機理不同，常規(guī)干燥中物料的干燥速率比微波干燥低，尤其干燥一些后期脫水較困難的物料時，不但速度緩慢，對物料的品質(zhì)也會產(chǎn)生一定影響。因而有人對不同干燥方法的干燥曲線進行了研究，其認為：微波干燥其含水率是連續(xù)下降，干燥過程絕大部分處于快速脫水階段，前期和后期干燥曲線曲率變化較快。干燥前期氣流干燥和微波干燥的干燥速率很接近，因此可以考慮采用氣流干燥，既降低了成本費用，又可以達到預期的干燥效果。

在制藥與化工行業(yè)生產(chǎn)中，被干燥物料使用的料液往往是含有有機溶劑的物料，或者是易氧化、易燃、易爆的物料，有的還可能是有毒的物料。這些物料在常規(guī)干燥設備中使用就會產(chǎn)生兩個問題：(1)有毒物料泄露的環(huán)保問題；(2)一些高濃度揮發(fā)性或有些易氧化物料在干燥時極易爆炸，造成設備本身破壞或操作人員受傷。常規(guī)干燥所暴露的問題呼吁著整個干燥系統(tǒng)須用閉式循環(huán)來應對，對當前大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)而言，閉式循環(huán)也是部分物料干燥生產(chǎn)發(fā)展的一個方向。

上述第一種方法可應用于氣流干燥，將直管氣流干燥改成脈沖氣流，使被干燥粒子在脈沖氣流的作用下多次加速，強化傳熱傳質(zhì)過程；又可應用于噴霧干燥的進風裝置，達到控制霧化的運動狀況。

上述第二種方法可應用：(1)在噴霧干燥方面，可研制高粘度物料的霧化器，也可研究進氣分布裝置，使干燥塔中心與塔壁的氣速基本一致，減少噴霧干燥的粘壁;