مبدأ عمل معدات التجفيف
جوهر عملية التجفيف هو عملية نقل الحرارة والكتلة . في إطار العمل من الطاقة الخارجية ، والرطوبة أو متقلبة مكونات السائل في المواد الرطبة يمكن أن تتغير من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية و الهروب ، وبالتالي فإن المواد يمكن أن تصل إلى المنصوص عليها محتوى الرطوبة . من أجل تحقيق هذه العملية ، واثنين من الشروط الرئيسية التي ينبغي الوفاء بها : أولا ، الضغط الجزئي للبخار الرطب على سطح المواد أعلى من الضغط الجزئي للبخار الرطب في الفضاء الخارجي . ثانيا ، مصدر الحرارة درجة الحرارة أعلى من درجة حرارة المواد لتوفير الطاقة الكافية لتبخير الرطوبة .
الحرارة تنتقل إلى المواد الرطبة من ارتفاع في درجة الحرارة مصدر الحرارة عن طريق الحمل الحراري ، التوصيل ، الإشعاع ، أو عازل ، وما إلى ذلك الرطوبة على سطح المواد يتبخر بسرعة . جنبا إلى جنب مع انخفاض مستمر في محتوى الرطوبة السطحية ، الفرق في تركيز الرطوبة بين المواد الداخلية و السطح ، مما يؤدي إلى انتشار الرطوبة الداخلية إلى السطح و تبخر باستمرار ، مما يجعل محتوى الرطوبة من المواد كلها في نهاية المطاف انخفاض ، والانتهاء من عملية التجفيف . معدل التجفيف من المواد عادة ما يعتمد على معدل التبخر من السطح و معدل انتشار الرطوبة الداخلية . في مرحلة ما قبل التجفيف ، سطح معدل التبخر هو أسرع ، في حين أن معدل التجفيف هو أساسا التي تسيطر عليها سطح معدل التبخر . مع عملية التجفيف ، عندما محتوى الرطوبة من المواد انخفضت إلى حد ما ، فإن معدل انتشار الرطوبة الداخلية نحو السطح يتباطأ و أقل من معدل التبخر من السطح ، معدل التجفيف يتحدد معدل انتشار الرطوبة الداخلية ، وانخفاض مستمر مع انخفاض محتوى الرطوبة .
تصنيف معدات التجفيف
هناك العديد من أنواع معدات التجفيف ، والتي يمكن تصنيفها وفقا لمعايير مختلفة . تصنيف مشترك يشمل عملية التشغيل ، ضغط التشغيل ، طريقة التدفئة ، حركة المواد الرطبة ، وهيكل ، وهلم جرا .
( أ ) التصنيف حسب عملية التشغيل
-
مجفف متقطعهذا النوع من مجفف هو مناسبة لتجفيف المواد في دفعات صغيرة ومتنوعة . على سبيل المثال ، مجفف مربع ( صغير يسمى فرن كبير يسمى غرفة التجفيف ) ، حيث يتم وضع المواد في طبق ضحل ، والهواء الساخن يجف من خلال سطح المواد الرطبة ، وغالبا ما تستخدم غاز العادم التداول الجزئي . فائدة نموذج يحتوي على مزايا القدرة على التكيف قوية من المواد ، ويمكن ضبط حالة التجفيف بمرونة وفقا لخصائص المواد المختلفة . العيب هو أن الكفاءة الحرارية منخفضة ، وجودة المنتج ليس من السهل أن تكون موحدة ، وإعداد عملية شحن وتفريغ يستغرق وقتا طويلا ، واستخدام المعدات منخفضة .
-
مجفف المستمر: قادرة على تحقيق الإنتاج على نطاق واسع ومستمر ، وارتفاع كفاءة الإنتاج . على سبيل المثال ، اسطوانة دوارة مجفف ، الهيئة الرئيسية هي اسطوانة مع الميل قليلا و يمكن أن تدور ، عدد وافر من نسخ لوحات مرتبة في الاسطوانة ، والمواد التي يتم نسخها و رش في عملية التناوب من الاسطوانة ، و المواد التي يمكن أن تكون تماما اتصلت مع الهواء الساخن لتحقيق التجفيف . فائدة نموذج يحتوي على مزايا كبيرة القدرة على الإنتاج ، عملية مستمرة ، بنية بسيطة نسبيا ، عملية مريحة ، نماذج المنفعة هي مناسبة لإنتاج على نطاق واسع ، ولكن الاستثمار في المعدات كبيرة .
` 2 ` التصنيف حسب ضغط التشغيل
-
الغلاف الجوي مجفففائدة نموذج يحتوي على مزايا هيكل بسيط نسبيا ومنخفضة التكلفة . فائدة نموذج يمكن استخدامها على نطاق واسع في المناسبات التي لا تتطلب شروط صارمة على تجفيف المواد لا يمكن بسهولة المؤكسدة أو أقل حساسية للحرارة . على سبيل المثال ، نفق مجفف ، مجفف السرير المميعة جزئيا ، الخ .
-
فراغ مجففتعمل في بيئة فراغ ، يمكن أن تقلل من الضغط الجزئي من الرطوبة والبخار في الفضاء ، وتسريع عملية التجفيف ، والحد من نقطة الغليان من الرطوبة و درجة حرارة التجفيف من المواد ، والحد من تسرب البخار . فائدة نموذج مناسبة لأنّ تجفيف المواد الحساسة للحرارة ، من السهل أن تتأكسد ، متفجرة و المواد السامة ، و المناسبات التي تحتاج إلى استرداد الرطوبة والبخار . فراغ مجففات فراغ مجففات أشعل النار المشتركة ، مثل مخروط مزدوجة الروتاري فراغ مجفف .
تصنيف حسب طريقة التدفئة
-
الحمل الحراري مجففالمعروف أيضا باسم مجفف مباشرة ، واستخدام الحرارة تجفيف وسائل الإعلام ( مثل الهواء الساخن ، غاز المداخن ، وما إلى ذلك ) و المواد الرطبة في اتصال مباشر مع الحمل الحراري لنقل الحرارة ، وتوليد البخار بعيدا . هذا النوع من مجفف يستخدم على نطاق واسع ، بما في ذلك المميعة مجفف ، مجفف تدفق الهواء ، فان نوع مجفف ، مجفف الرذاذ ، نفق نوع مجفف ، الخ . فائدة نموذج يتميز في أن تدفق الهواء الساخن مباشرة اتصلت مع المواد الصلبة ، نقل الحرارة بسرعة ، معدل التجفيف عالية ، ولكن استهلاك الطاقة هو كبير نسبيا ، و الرطوبة من تدفق الهواء له تأثير على معدل التجفيف النهائي محتوى الرطوبة من المنتجات .
-
التوصيل مجففالمعروف أيضا باسم المباشرة مجفف ، من خلال مصدر الحرارة ( مثل البخار ، الماء الساخن ، موصل للحرارة النفط ، وما إلى ذلك ) من خلال الجدار المعدني لنقل الحرارة إلى المواد الرطبة ، توليد البخار الرطب يمكن أن يكون الضغط شفط ، إدخال كمية صغيرة من تطهير الهواء أو مجموعة منفصلة من انخفاض درجة حرارة سطح المكثف التكثيف وغيرها من الطرق لإزالة . هذا النوع من مجفف لديها مزايا عالية الكفاءة الحرارية ، لا تلوث المنتج ، ولكن قدرة التجفيف محدودة من قبل منطقة نقل الحرارة من الجدار المعدني ، بنية معقدة ، وغالبا ما تعمل في فراغ . التوصيل المشتركة مجفف مجفف دوامة نقل ، طبل مجفف ، مجفف فراغ أشعل النار ، وهلم جرا .
-
الإشعاع مجففاستخدام أنواع مختلفة من المبرد ( مثل مصباح الأشعة تحت الحمراء ، غاز الفحم التدفئة لوحة الإشعاع ، وما إلى ذلك ) تنبعث منها الموجات الكهرومغناطيسية في نطاق الطول الموجي معينة ، يتم استيعابها بشكل انتقائي من قبل سطح المواد الرطبة وتحويلها إلى حرارة التجفيف . الإشعاع مجفف لديها مزايا قوة كبيرة ، والتعاقد من المعدات ، واستخدام مرنة ، ولكن استهلاك الطاقة عالية ، والتي هي مناسبة لتجفيف المواد مع سطح كبير ورقيق ، مثل البلاستيك ، القماش ، الخشب ، منتجات الطلاء ، الخ .
-
عازل مجففاستخدام عالية التردد الحقل الكهربائي ، وجعل المواد الرطبة الداخلية تأثير الحرارة الجافة . طريقة التدفئة يتميز في هذا الجزء مع ارتفاع محتوى الماء في المواد ، والمزيد من الحرارة التي تم الحصول عليها ، تبخر المياه يمكن التعجيل بها ، وقت التجفيف يمكن اختصارها ، نماذج المنفعة هي مناسبة خاصة بالنسبة للمواد التي من السهل أن تكون مقشرة و الرطوبة الداخلية من الصعب إزالتها في عملية التجفيف ، مثل الجلود ، الخ . ومع ذلك ، عازل التدفئة والتجفيف يستهلك الكثير من الطاقة الكهربائية ، وتستخدم أساسا في المواد الغذائية والصناعات الخفيفة .
تصنيف حسب حركة المواد الرطبة
-
ثابت السرير نوع مجففالمواد في عملية التجفيف في موقف ثابت نسبيا ، على سبيل المثال ، فان نوع مجفف في صينية ضحلة لوضع المواد ، الهواء الساخن من خلال سطح المواد الجافة . فائدة نموذج مناسبة لأنّ تجفيف المواد في دفعات صغيرة ومتنوعة ، والقدرة على التكيف قوية من المواد .
-
التحريك مجففمن خلال التحريك ، أشعل النار ، وغيرها من الطرق لجعل المواد في عملية التجفيف باستمرار تحول ، مع وسائل الإعلام الحرارية الاتصال الكامل ، وتحسين كفاءة التجفيف . على سبيل المثال ، فراغ أشعل النار مجفف ، خلاط أفقي بالتناوب بالتناوب كل بضع دقائق إلى الأمام والخلف ، كشط المواد الملتصقة على جدار المزيج ، من أجل تحقيق موحد تجفيف المواد .
-
رذاذ مجففتمييع المواد السائلة يمكن تفريقها في قطرات من خلال رذاذ ، والتي يمكن أن تترسب بحرية في تيار الهواء الساخن ( الهواء ، النيتروجين أو بخار الماء الساخن جدا ) و تتبخر بسرعة . فائدة نموذج مناسبة لأنّ تجفيف المواد السائلة ، يمكن أن تنتج باستمرار ، تلقائيا ، و المواد الإقامة وقت قصير .
-
الجمع بين نوع مجففالجمع بين أنواع مختلفة من طرق التجفيف أو أنواع مختلفة من معدات التجفيف ، وإعطاء دور كامل مزاياها لتلبية متطلبات تجفيف المواد المعقدة . على سبيل المثال ، المميعة السرير رذاذ التحبيب مجفف هو مزيج عضوي من التميع ، والانحلال والتجفيف .
` 5 ` التصنيف حسب الهيكل
وفقا للهيكل ، معدات التجفيف يمكن تقسيمها إلى مربع مجفف ، مجفف ناقل ، مجفف الدوارة ، عمودي مجفف ، مجفف الميكانيكية التحريك ، الروتاري مجفف ، مجفف المميعة السرير ، تدفق الهواء مجفف ، مجفف الاهتزاز ، رذاذ مجفف ، مجفف مجتمعة ، وهلم جرا . مجففات مع هياكل مختلفة لها خصائص مختلفة في المواد المناسبة ، كفاءة التجفيف ، تكلفة المعدات ، وما إلى ذلك ، يمكن اختيارها وفقا لمتطلبات محددة .
خصائص معدات التجفيف المشتركة
( أ ) مجففات النقل
فان نوع مجفف هو نوع شائع من معدات التجفيف المتقطع ، صغيرة الحجم فرن ، فرن كبير . . . . . . . فائدة نموذج يحتوي على مزايا قوية القدرة على التكيف مع المواد ، ويمكن استخدامها لتجفيف المواد مع مختلف الأشكال والخصائص ، ومناسبة للمناسبات الصغيرة مع أصناف متعددة و كبيرة في حالة جفاف الاختلاف . ومع ذلك ، فإن الكفاءة الحرارية منخفضة نسبيا ، بسبب تراكم المواد في القرص الضحلة ، الهواء الساخن والمواد منطقة الاتصال محدودة ، والمواد الداخلية نقل الحرارة والكتلة المقاومة أكبر ، مما أدى إلى أطول وقت التجفيف ، وجودة المنتج ليس من السهل أن تكون موحدة .
` 2 ` مجففات دوارة
الجسم الرئيسي من اسطوانة دوارة مجفف ( الروتاري مجفف ) هو اسطوانة التي يمكن أن تكون مائلة قليلا و استدارة . فائدة نموذج يحتوي على مزايا كبيرة القدرة على الإنتاج ، عملية مستمرة ، بنية بسيطة ، عملية مريحة ، وأقل خطأ ، وانخفاض تكلفة الصيانة ، وتطبيق واسع النطاق ، ويمكن التعامل مع المواد في أشكال مختلفة ، مثل تصفية كعكة ، وما إلى ذلك ، لديها مزايا عملية مرنة وسهلة التنظيف . ومع ذلك ، فإن المعدات لديها بعض العيوب ، مثل معدات ضخمة ، مساحة كبيرة ، من الصعب تركيب وتفكيك . معامل القدرة الحرارية الصغيرة ، وانخفاض الكفاءة الحرارية ، وارتفاع استهلاك الطاقة . الوقت الإقامة من المواد في مجفف طويلة ، و الفرق بين المواد الجسيمات كبيرة ، مما قد يؤدي إلى تفاوت درجة التجفيف من المنتجات .
` 3 ` مجففات الرش
رذاذ مجفف يستخدم لتفريق تمييع المواد السائلة في قطرات من رذاذ ، قطرات تتبخر وتجفف بسرعة في تدفق الهواء الساخن . المواد الإقامة وقت قصير ، عموما 3-10 ثوان ، وخاصة بالنسبة للمواد الحساسة للحرارة الجافة . المنتجات التي تم الحصول عليها هي جزيئات جوفاء ، وحسن التوحيد ، سيولة و الذوبان . فائدة نموذج يمكن تحقيق الإنتاج المستمر والأتمتة ، ويمكن الحصول على مسحوق المنتج مباشرة من المواد السائلة ، عملية وسيطة مثل التبخر ، تبلور ، فصل ، سحق ، وما إلى ذلك يتم حفظها . ومع ذلك ، فإن انخفاض معامل انتقال الحرارة ، معدات ضخمة ، وارتفاع تكلفة الاستثمار ؛ فائدة نموذج يحتوي على مزايا أقل مرونة التشغيل ، وانخفاض معدل استخدام الحرارة ، وارتفاع استهلاك الطاقة .
` 4 ` مجففات الهواء
تدفق الهواء مجفف يجعل الاتصال المباشر بين الحرارة المتوسطة والجسيمات الصلبة إلى أن يجف ، ويجعل من الجزيئات الصلبة العالقة في السائل . سرعة التجفيف السريع ، وتستخدم أساسا لتجفيف بلورات صغيرة من المواد الحبيبية ، المواد التي فرقت في تعليق تدفق الهواء ، نقل الحرارة والكتلة في منطقة كبيرة ، وارتفاع سرعة الغاز الساخن مدخل ( 10-40 م / ث ) ، الغاز الصلبة المرحلة السرعة النسبية ، متوسط معامل انتقال الحرارة من أنواع أخرى من مجفف عدة مرات إلى عدة مرات ، صغيرة الحجم . gas-solid تدفق العملية ، تمشيا مع القانون الأساسي من التجفيف ، وارتفاع درجة حرارة الغاز يمكن استخدامها بوصفها وسيلة التجفيف دون حرق المواد ؛ تجفيف الوقت قصير ، كامل عملية التجفيف لا أكثر من 2 ثانية ، ومناسبة خاصة بالنسبة للحرارة الحساسة ، من السهل أن تتأكسد ، لا سحق المواد الجافة . محتوى الرطوبة من المنتجات موحدة ومتسقة . فائدة نموذج يحتوي على مزايا هيكل بسيط ، القليل من الاستثمار في المعدات ، منطقة الاحتلال الصغيرة ، عملية مريحة ، والأداء مستقرة ، وصيانة صغيرة الحجم .
` 5 ` مجففات السرير المغلي ( مجففات السرير المميع )
المميعة مجفف السرير هو تطبيق المميعة التكنولوجيا في عملية التجفيف . الوقت الإقامة من الجسيمات في مجفف يمكن تعديلها بشكل تعسفي ، ويمكن أن تتكيف مع متطلبات مختلفة من المواد الجافة . انخفاض سرعة تشغيل الغاز ، ضوء ارتداء المعدات ، وانخفاض الضغط الصغيرة ؛ مناسبة لأنّ مسحوق المواد مع حجم الجسيمات من 6 إلى 30 ملم ، والمعدات المدمجة . ومع ذلك ، هناك مشكلة في طبقة واحدة المميعة السرير مجفف ، والتي يمكن أن تؤدي إلى عدم كفاية أو الإفراط في تجفيف بعض المواد .
تطبيق معدات التجفيف
معدات التجفيف المستخدمة على نطاق واسع في العديد من الصناعات ، وأنواع مختلفة من معدات التجفيف ومتطلبات الأداء في مختلف الصناعات .
( أ ) قطاع الأغذية
في عملية تجهيز الأغذية ، معدات التجفيف المستخدمة لإزالة الرطوبة من المواد الغذائية من أجل إطالة مدة صلاحية المواد الغذائية ، وتيسير التخزين والنقل ، وتحسين نوعية الغذاء والذوق . على سبيل المثال ، مجفف الرذاذ المستخدمة في إنتاج مسحوق الحليب ، ومسحوق البروتين ، ومسحوق عصير الفاكهة ، الخ . المميعة السرير مجفف يستخدم لتجفيف القهوة الفورية والتوابل حبيبات . الميكروويف مجفف يمكن استخدامها لتجفيف الفواكه والخضروات هش رقائق ، أغذية الحيوانات الأليفة ، ويمكن الحفاظ على المواد الغذائية و نكهة الطعام .
` 2 ` صناعة المستحضرات الصيدلانية
جودة وسلامة الأدوية أمر بالغ الأهمية ، عملية التجفيف يجب أن تكون رقابة صارمة . مخروط مزدوج الروتاري فراغ مجفف هو مناسبة لتجفيف المضادات الحيوية والفيتامينات والمواد الخام ، ويمكن تحقيق انخفاض درجة حرارة التجفيف في بيئة فراغ ، والحد من مخاطر الأكسدة والتلوث . مجفف تجميد غالبا ما تستخدم لتجفيف اللقاحات ، العوامل البيولوجية ، وما إلى ذلك ، يمكن الحفاظ على المكونات النشطة بيولوجيا . المميعة السرير التحبيب والتجفيف آلة متكاملة يمكن استخدامها في إعداد أقراص ، وتحسين كفاءة وجودة إنتاج المخدرات .
` 3 ` الصناعة الكيميائية
في إنتاج المواد الكيميائية ، ومعدات التجفيف المستخدمة في التعامل مع مختلف المواد الخام الكيميائية والمنتجات . طبل مجفف غالبا ما تستخدم لتجفيف الأملاح غير العضوية ( مثل كلوريد الصوديوم ، كبريتات الامونيوم ) وهلم جرا . فلاش مجفف يمكن استخدامها لتجفيف المواد اللزجة عالية الرطوبة مثل ثاني أكسيد التيتانيوم ، صباغة وسيطة ، وما إلى ذلك ، يمكن تحقيق عملية مستمرة . أشعل النار مجفف هو مناسبة لتجفيف لصق المواد مثل البوليمر الراتنج ، محفز ، الخ .
( د ) الصناعة البيئية
مع تزايد الطلب على حماية البيئة ، معدات التجفيف المستخدمة على نطاق واسع في مجال حماية البيئة . حزام مجفف يمكن استخدامها لتجفيف الحمأة البلدية والنفايات الصناعية الخبث ، والحد من حجم ووزن النفايات ، من السهل التخلص منها واستخدامها في وقت لاحق . مجفف الرذاذ يمكن استخدامها لتجفيف مياه الصرف الصحي تركيز السائل ، والحد من التلوث البيئي .
' 5 ` المواد الجديدة / صناعات الطاقة الجديدة
في مجال المواد الجديدة والطاقة الجديدة ، ومتطلبات الدقة والجودة لمعدات التجفيف . فراغ تجفيف مربع تستخدم عادة لتجفيف المواد الإيجابية والسلبية من بطارية ليثيوم أيون . الأشعة تحت الحمراء مجفف يمكن استخدامها في علاج الكهروضوئية رقاقة السيليكون طلاء لتحسين الالتصاق والمتانة من الطلاء .
اتجاه التنمية في المستقبل من معدات التجفيف
مع تطور العلم والتكنولوجيا ، وارتفاع متطلبات الكفاءة ، وتوفير الطاقة وحماية البيئة في الإنتاج الصناعي ، معدات التجفيف الصناعة تسير في الاتجاه التالي :
( أ ) الذكاء والأتمتة
معدات التجفيف في المستقبل سوف تكون مجهزة متقدمة وأجهزة الاستشعار ونظام التحكم ، والتي يمكن في الوقت الحقيقي رصد حالة التجفيف ، درجة الحرارة ، الرطوبة ، وما إلى ذلك من المواد تلقائيا ضبط حالة التجفيف وفقا مسبقا البرنامج لتحقيق التحكم الذكي . هذا ليس فقط يمكن أن تزيد من استقرار عملية التجفيف و جودة المنتج الاتساق ، ولكن أيضا يمكن أن تقلل من تكلفة اليد العاملة ، وتحسين كفاءة الإنتاج .
` 2 ` توفير الطاقة وحماية البيئة
تطوير كفاءة عالية وتوفير الطاقة تجفيف التكنولوجيا والمعدات هو اتجاه التنمية الهامة في المستقبل . على سبيل المثال ، اعتماد نوع جديد من نقل الحرارة والكتلة تعزيز التكنولوجيا ، وتحسين الكفاءة الحرارية معدات التجفيف ، والحد من استهلاك الطاقة ؛ تطوير واستخدام الطاقة المتجددة ( مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ) معدات التجفيف ، والحد من الاعتماد على الطاقة الأحفورية التقليدية ؛ الاستفادة المثلى من تصميم هيكل من معدات التجفيف ، والحد من استهلاك الطاقة و الغاز من النفايات ، وتحقيق الإنتاج الصديقة للبيئة .
` 3 ` التوسع والتخصص
من أجل تلبية متطلبات الإنتاج الصناعي على نطاق واسع ، معدات التجفيف سوف تتطور نحو اتجاه واسع النطاق ، وتحسين القدرة على الإنتاج من آلة واحدة . وفي الوقت نفسه ، وفقا لمختلف الصناعات والمواد الخاصة تجفيف الاحتياجات ، معدات التجفيف سوف تكون أكثر تخصصا ، والبحث والتطوير ذات الصلة تجفيف التكنولوجيا والمعدات ، من أجل تحسين تأثير التجفيف وجودة المنتج .
` 4 ` التكامل المتعدد الوظائف
متعددة الوظائف عملية متكاملة يمكن أن تتحقق من خلال دمج مختلف طرق التجفيف أو غيرها من العمليات ذات الصلة في جهاز واحد ، وبالتالي تبسيط عملية الإنتاج ، والحد من مساحة المعدات ، وخفض تكلفة الاستثمار . على سبيل المثال ، معدات التجفيف التي تدمج وظائف التجفيف ، سحق ، والخلط ، التحبيب ، وما إلى ذلك يمكن أن تلبي مختلف متطلبات معالجة بعض المواد في عملية الإنتاج .
معدات التجفيف ، معدات هامة في الإنتاج الصناعي والحياة اليومية ، يلعب دورا رئيسيا في مختلف المجالات . من خلال فهم عميق من مبدأ العمل ، والتصنيف ، خصائص ، مجالات التطبيق ، واتجاه التنمية في المستقبل من معدات التجفيف ، فمن المفيد أن الشركات والممارسين ذات الصلة لاختيار معدات التجفيف المناسبة وفقا للاحتياجات الفعلية ، وتحسين كفاءة الإنتاج ، وخفض التكاليف ، وفي الوقت نفسه ، فإنه يوفر أيضا إشارة الاتجاه إلى الابتكار التكنولوجي والتنمية من معدات التجفيف الصناعة ، وتعزيز التقدم المستمر في تكنولوجيا التجفيف ، وذلك لتلبية الطلب في السوق المتزايدة ومتطلبات حماية البيئة .