要提高流化床干燥机的干燥速率并增加产量,首先需要了解影响干燥速率的因素。根据经验,这些因素包括传热速率、外扩散速率和内扩散速率。
首先,提高外扩散速率是提高干燥速率的关键。在等速干燥阶段,外扩散阻力是影响整个干燥速率的主要矛盾。因此,降低外扩散阻力并提高外扩散速率可以显著缩短整个干燥周期。外扩散阻力主要发生在边界层内,所以我们可以通过以下两种方式来提高外扩散速率:
降低介质的水蒸汽浓度:通过增加传质面积,可以增加干燥速度。
增大介质流速:通过减薄边界层厚度等方法,可以提高对流传热系数和对流传质系数,从而加快干燥速度。
其次,提高水分的内扩散速率也是提高干燥速率的重要途径。水分的内扩散速率由湿扩散和热扩散共同决定。湿扩散是由于物料内部湿度梯度引起的水分移动,而热扩散是由于物理存在温度梯度引起的水分移动。为了提高内扩散速率,我们可以采取以下措施:
当热扩散与湿扩散方向一致时,强化传热并提高物料中的温度梯度。这可以通过采用远红外加热、微波加热等方式实现。
热扩散与湿扩散方向一致时,设法使物料中心温度高于表面温度。这可以通过控制加热方式或调整物料形状来实现。
降低介质的总压力,这有利于提高湿扩散系数并提高湿扩散速率。
减薄坯体厚度,将单面干燥变为双面干燥,这样可以增加物料的传热和传质面积。
考虑其他坯体性质和形状等方面的因素,通过优化物料属性来提高干燥速率。
综上所述,通过综合考虑传热速率、外扩散速率和内扩散速率的影响因素并采取相应的措施,可以有效地提高流化床干燥机的干燥速率和产量。