干燥设备的技术现状与未来发展趋势

经过干燥界工程技术人员的共同努力，近年来我国的干燥设备有了长足的进步。干燥机的结构，性能都有明显的改善，质量也在不断提高，有些机型已远销国外。文中对近年来我国干燥设备的技术进步进行阐述，同时也指出存在的问题。对我国今后一个时期内各行业生产技术的发展进行分析，对干燥设备如何满足生产需求提出意见，展望干燥设备的未来趋势，为技术及设备开发提供参考。
干燥设备的技术现状
近年来，随着我国工农业生产的迅速发展，对干燥设备的需求量越来越大，干燥设备的总体水平也不断提高。常规干燥设备基本可以满足生产的需要，并有部分机型出口到国外，这些可喜的成就就是广大工程技术人员长期努力的结果，干燥设备的进步表现在以下几个方面：
（1）干燥设备的加工质量
从干燥设备的制造过程看，干燥设备的加工质量受技术水平及应用行业的制约。干燥设备的应用行业很多，对设备质量要求最高的是制药行业。由于制药行业的特殊性，对所用干燥设备的材质、结构及加工质量都有具体要求，因此要求制造行业提供的设备加工质量较高。其次是食品行业，食品行业对干燥设备及干燥系统有严格的卫生指标要求，因此设备结构及钢材的处理标准较高。质量要求相对不高的是化学工业生产中的部分设备。在所有行业中化学工业不论是设备的用量还是型式都最多最复杂，应该说化学行业的干燥设备有特殊要求的比较严格，但与上述两个行业相比略低一些。
从最近几年干燥设备总的质量看，多数设备钢板都经过抛光处理，焊缝采用氩弧焊（不锈钢），焊缝也经过处理，有些工厂对直焊缝和环焊缝采用自动或半自动焊接，使设备质量得到保证。在走访的工厂中常州大名药化设备有限公司和常州奇乐机械设备有限公司加工质量较好。
（2）干燥机的结构
随着我国干燥设备的引进及国际间的技术交流，国外干燥设备机型都在不断影响着我国，最近几年我国的新机型及新结构主要表现在以下几种：
① 内藏热管式流化床干燥机：这种干燥机是改变了以往流化床热量全部由热风带入的方法，通过内部传热管，使部分热量来自管内热介质的传导传热，因此大大提高了热效率。据资料介绍，传统流化床热效率为39.7％，而内藏热管为72.5％。在完成相同产量的情况下，床层面积由72.5㎡减小到14.42㎡。瑞士的苏尔寿公司和日本奈良机械制造所都有这种设备，热介质一般为蒸汽，导热油等。
② 管束干燥机：管束干燥机的外壳及传动方式与转筒干燥机极为相似，但在其内部同心排列1～5层管束。管束穿过干燥机的全长，内通水蒸汽或其他热介质，传导与对流传热并用。热效率高，总传热效率可达80％～90％，特别适用于干燥温度在150℃以下的物料。
③ 闪蒸干燥机：作为1989年引进我国的干燥设备，它具有处理粘稠状滤饼物料的能力，可以直接得到粉体物料。适用一些粘度低的矿物滤饼和化工中间体等物料的干燥。
④ 桨叶式干燥机：1990年，桨叶式干燥机首先由北京染料厂引入我国，用于靛蓝染料的干燥。桨叶式干燥机以传统传热为主要型式，最大的优点是传热效率高，并连续生产。
⑤ 盘式干燥机：20世纪80年代初期，由上海市化工装备所开始开发此项技术，但由于种种原因，设备没有大量推广使用。近几年国内多家干燥企业开始开发此项技术，到目前基本成熟，而且对这类机型的理论研究也有一定进展。
⑥ 振动流化床干燥机：此机型增加了控制物料运行速度的结构，热风的分布更加合理，而且可有效防止漏料。与普通振动流化床相比，面积蒸发强度大幅度提高。
⑦ 槽型搅拌干燥机：开发较早的是日本栗本铁工所，在槽型干燥机内，将原来搅拌物料的结构以通入蒸汽的管件组成，起到即可搅拌物料，又可传导热量的目的。
⑧ 穿流回转干燥机：是在一个长方体的箱内，安装有多孔的回转筒体，筒体内在周向设有多块抄板，抄板也带有小孔，处理有一定形状的物料，加料方法与回转圆筒干燥机相近，热风从圆筒的底部穿过筒体和料层。载湿后经上部排出干燥机，此干燥机既有回转圆筒干燥机的特征又有流化床的特征。
⑨ 旋转气流干燥机：较早应用的是德国赫斯特公司，用于PVC的干燥。其基本原理是干燥机主机由带夹套的筒体组成，热气流载着物料在干燥机内做螺旋式上升运动，热气流与物料进行传热传质，同时又受夹套传导传热及辐射传热，因此热效率比对流传热气流干燥机高。
设备规模
作为生产中的单元设备，干燥机以满足生产要求为最高目的。随着各行业生产规模的扩大，也推动了干燥设备的规模不断扩大。目前我国生产的闪蒸干燥机设备直径可以达到1.6m（超出此规模的应用实例不多），而且运转良好。桨叶干燥机的传热面积可以达到160㎡，可以通过各种载热介质，盘式干燥机最大传热面积已达到180㎡。机械离心喷雾干燥机的处理量可以达到45t/h，机电一体的离心雾化器也达到处理量5t/h的规模，较好地解决了雾化器的机械问题，离心喷雾干燥机直径已达到8米，总高50多米，处理能力达到4t/h。回转圆筒干燥机直径可以达到2.5米，长达30多米。带式干燥机面积也达到140多平方米。
装备水平
干燥设备的装备水平主要指干燥系统的控制水平，附属设备的配备，操作的方便程度和安全等级等。纵观我国干燥设备的装备水平，有了长足的进步。特别是大型的干燥系统更是如此。主要表现在以下几个方面：
① 控制系统的配备。自动、半自动控制系统广泛地应用，使劳动强度降低，产品质量稳定。
② 计算机技术的应用。大型系统中多数采用计算机技术进行系统参数的采集、处理和控制，使系统操作条件达到最优。
③ 人性化设计。在设备设计的同时，考虑操作者的习惯，维修时的方便程度。
④ 安全化设计。系统中有安全报警、险情排除功能，特别是易燃易爆物料的干燥都要考虑到这一点。
⑤ 附属设备。系统中的附属设备也趋于合理，加热、加料、气固分离、产品的包装设备与主机的配套关系达到最优化。
实验条件
干燥机的设计需要特定物料的相关工艺参数，许多重要的参数必须通过实验获取，干燥机的设计对实验的依赖性很强。因此实验条件是准确设计干燥机的关键。
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