无空气干燥原理和国外研究现状

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1、农机与食品机械1999年第1期总第259期☆综述口无空气干燥原理和国外研究现状，连政国王延耀蒋金琳李考年姜学东荚阳农学院农业工程系摘要：无空气干燥具有充分利用从物料中蒸发出来的过热蒸汽干燥。与过热蒸汽干燥相比，这种干燥方法不需水分潜热，干燥热效率高；对环境无污染；干燥后物料品用专门的蒸汽发生装置也能实现过热蒸汽干燥：质好等优点。本文从无空气干燥的概念出发，舟招无空气2工作原理分析干燥的工作原理和国外的研究现状。以期这种技术在我国获得应用无论是空气、过热蒸汽还是湿空气，当它们作为干燥叙词：室玉r车燥丝舟质时都是利用不饱和性而达到干燥的目的。对于热风、

2、．．垫墨苎苎墨垒过热蒸汽和二者不同比例的混合气这三种干燥介质对流干l无空气干燥燥来说，干燥过程影响换热量的诸多因素中起主要作用的对于热风、过热蒸汽及热风和过热蒸汽的混合气这三是干燥介质的比热和干燥过程中温度驱动力的大小，在恒种干燥介质，在高温干燥的条件下．当温度达到一定的数速下即于球温度和湿度温度差。在其它条件相同时．干燥值，即所谓的“逆转点温度，湿物料干燥的速度并不像舟质的比热越大，对流换热系数越大，干燥介质与被干物传统中想象的那样，随着干燥介质绝对含湿量加大．物料料的温度差越大，干燥的温度驱动动力越大，则换热量也干燥速度会变得越来越低。试验研究

3、表明，超过所谓“逆越大。转点”温度后，随着干燥介质中绝对含湿量的增加，干燥图1为不同的干球温度下，气体组成中于空气和水蒸速度反而比相同条件下较少含湿量的介质要快。同时从试汽不同的比例，在稳态下湿球温度的变化情况，横坐标是验中看出，在高温条件下干空气和水蒸汽二者混合气体也水蒸汽在混合气中所占的质量份数，纯干空气时水蒸汽的1．／是一种干燥能力较好的干燥介质。因此，可设想一种类型质量份数为零，纯过热蒸汽时质量份数为1一从图1中可干燥机，这种干燥机，在较高温度下工作，它自行封闭循见，在较高的于球温度下，湿空气的湿球温度并不受组成环．工作时用干燥机内从物料中

4、蒸发的蒸汽本身作为干燥中蒸汽含量的强烈影响。也就是说，虽然随着气体的组成介质，它与干燥机内原有的干空气相混台，继续加热达到中蒸汽含量的增加，湿球温度上升，使干燥过程中温度驱干燥过程要求的进口温度来继续充当干燥介质。随着干燥动力减弱，对干燥速度有影响，但是这种影响的程度随温过程的不断进行，从湿物料中蒸发的水分量越来越多．干度升高逐渐降低，在气体组成中随蒸汽质量份数增加．尽燥机内的压力必然增大，如果在干燥机的某一位置设一排管干球温度有较大的提高，其湿球温度基本不变化：气阀．随时排除干燥机内由于物料水分蒸发而产生的多余另一方面混合气体的定压比热随水蒸汽的

5、质量份数上的混合气体，可以使干燥室内的压力保持为常压，仍可看升而迅速上升，见图2。图2为不同蒸汽质量份数的湿空成是进行常压干燥。在干燥过程中，开始一段时间．干燥机内介质的组成登成份是随时发生变化。常温下环境空气内含少量的水分，这种干燥机工作开始时可认为其内气体组份全部是干空娟最蕾丑气。随着干燥过程的进行，物料中的水分不断蒸发进入干剁墨燥室与原来的组份(空气)相混合。由于干燥机上排气阎的存在．可以认为干燥室内混合气体的压力基本保持不变。因此，干空气和水蒸汽的混台气体将不断地从排气阀蒸1气的质量蛤披kg水kg泥台气蒸汽的质量份数水／kB混台水排除。开始

6、时排除的混合气中干空气占的比倒大，随之干空气含量会逐渐下降，到干燥过程进行到一定时间后，于图1不同温度和含湿图2不同含湿■介质空气完全被排除，干燥机内几乎为纯净的过热蒸汽，此■介质的湿球温度比热的变化规律时，这种干燥系统才成为真正的“无空气干燥或者说是气的定压比热随蒸汽质量分数的变化情况，达到纯过热蒸汽时．介质的比热约为纯于空气的两倍，图中的细线表示收稿日期：1998—11—111999No．1连政国王延耀蒋金琳等☆无空气干燥原理和国外研究现状250℃时的情况，粗线表示150℃时的情况．二者有相同的方，随着干燥的进行，水蒸汽的数量不断增多，体积增规

7、律，从图中还可以看出介质不同组成比热受温度的影响大，迫使干燥室内的空气从干燥室的下方逐渐排除，从而变化不大，混台气体的比热随其质量组份中蒸汽质量份数最终达到无空气干燥的目的。该设计已在三个国家获得专增加的这种变化，弥补了温度驱动力随蒸汽质量份数逐渐利。降低的不足。这两方面共同作用的结果，使得在较高的温度下，含水蒸汽较高的湿空气也是一种去水能力较强的干燥介质。至于空气干燥的后期，很明显与过热蒸汽干燥过程是一样的：3国外机型介绍最早出现的无空气干燥机的模型见图3，它是德国科学家Hausband在1908年提出来的，是批式无空气干燥机的雏形．主要由置于干

8、燥机体内的电加热器、循环风机、物料盘及排气阀组成。图4Anon的无空气干燥机示意图这种干燥机工作过程是将待干的物料置于干燥