闪蒸干燥机 工作原理及系统组成

高效闪蒸干燥机是气流干燥设备的一种，干燥介质为热空气。高效闪蒸干燥机的工作原理为：空气经鼓风机，在热交换器内加热后进入干燥器，旋转的热风与经给料机落下的湿物料接触，使湿物料表层迅速干燥，由于旋转叶片的机械冲击和高速旋转热气流的吹击作用，使物料在浮动状态下产生剧烈撞击、剪切和摩擦，粘结在一起的物料被松散并迅速干燥。物料受桨叶的轴向推力和旋转气流切线风力的作用，在干燥器内瞬间完成干燥过程(在数秒钟以内)。已干燥的粉料随气流进入旋风分离器和布袋捕集器，成品经星型卸料器卸去，而尾气则经引风机排出。

1、干燥主机

利用气流干燥和闪蒸干燥的原理，将干燥主机设计为气流闪蒸复合式干燥机。其主机的搅拌装置设有五个搅拌系列，各系列分别有三种装配形式。试验发现适用于矿产品旋转装置的形式为多风叶、多层次，主机的体积传热系数hv为75640kJ(h·m3·℃)，热效率高，可达到90%以上，同时解决了易堵矿的问题。搅拌装置的转速设计范围为300-1400rmin，传动机构简单、易维护。为了满足各类矿产品的干燥特性，设计立式(L型)和卧式(W型)两种主机类型。L型主机没有分级器，长径比小，适用于干燥密度大和粒度较细的矿产品;W型主机的搅拌桨叶采用耐磨材料，间距由入矿端依次增大，适用于干燥密度大和粒度粗的矿产品。W型主机解决了立式结构风力需要过大的问题。

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根据旋转闪蒸干燥机的结构，可以把工作过程分为破碎、气固接触、干燥、分级等四个阶段，这四个工作过程也是其他干燥机所不能同时具备的。

        ①破碎。由于旋转闪蒸干燥机主要由膏糊状物料的干燥，物料进入干燥机后立即受到搅拌桨叶和高速气流的破碎，限度地增加物料的分散度和单位体积湿物料的表面积。

       ②气固混合。旋转闪蒸干燥机一般以空气为载热体，能否有效达到气固混合是影响干燥速率的主要因素。旋转闪蒸干燥机的搅拌桨把物料破碎并产生弥散作用，同时进入干燥机的空气也处于高度湍动状态，很快达到气固混合。同时，块状物料在重力作用下向下坠落。由于干燥机底部为倒锥结构，气流的速度很大，可达60m/s。能保证块状物料处于良好的流化状态而被热空气包围。

       ③干燥阶段。物料粉碎后，被来自底部高速旋转的热气流吹起，在干燥室内形成了一个相对稳定的流化床，在物料与热空气之间进行传热传质的干燥过程，大部分水分在这一阶段蒸发掉。含水率高，比表面积小的物料密度大，在干燥室内向下坠落。由于底部的气速高，沉降到一定位置后下落速度为零，此时重力与浮力平衡。受到进一步破碎和干燥后浮力大于重力，物料开始向上运动，通过分级后排出干燥机。

       ④分级阶段。分级器是装在干燥机出料口下部的环形挡板，物料随气流上升，由于受到离心力的作用，大块、未干的物料受离心力作用旋转半径增大。当旋转半径大于分级环半径时物料被挡在干燥室内，直至满足要求才能通过分级器排出干燥机。当物料加入到干燥机后，处于旋转的流态化状态，团块受到粉碎后直径迅速减小，水分被蒸发。物料在气体的夹带下作螺旋上升运动，粒径较小并干燥的物料在内环，较大较湿的物料产生的离心力大，在外层靠近器壁。但外层的大颗粒在不断被粉碎干燥，离心力变小后也向内环运动，当水分满足要求后被气体带出。

物料的干燥对于每一个塑料加工商来说都是不可避免的。同时，为了生产出高质量的产品，这一过程也是非常重要的。选择合理的干燥技术有助于节约成本、降低能耗，而对干燥技术和成本的正确评估对于选择合适的干燥设备具有重要的意义。

水含量的增加会逐渐降低物料的剪切黏度。在加工过程中，由于熔体流动性能的变化，产品的质量以及一系列的加工工艺参数也会随之发生相应的变化。例如，停滞时间过长会使残余水分含量太低从而造成黏度的增加，这将导致填模不充分，同时也会造成物料发黄。另外，某些性能的变化并不能直接用肉眼观察到，而只有通过对材料进行相关的测试才能发现，如机械性能和介电强度的改变。

在选择干燥过程时，鉴别材料的干燥性能具有至关重要的意义。物料可以分成吸湿性和非吸湿性两种。吸湿性物料能够从周围环境吸收水分，非吸湿性材料不能从环境中吸收水分。对于非吸湿性物料，任何环境中存在的水分都保留在表面，成为“表面水分”而易于被清除。不过由非吸湿性物料制成的胶粒也可能因为添加剂或填料的作用而变得具有吸湿性。

另外，对一个干燥工艺过程的能耗的计算，可能会与加工作业的复杂程度以及其他因素有关，所以这里所介绍的数值仅供参考。