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振动流化床干燥机提供了流化床的一些优点

发布日期:2021-06-08 作者: 点击:

振动流化床是一种流化床,其中机械振动增强了流化过程的性能。自从次发现振动流化床以来,振动特性被证明在处理细颗粒方面更有效,而这在普通流化床中似乎很难实现。尽管有大量出版物及其在工业应用中的普及,但关于振动动力学和特性的知识非常有限。未来的研究和开发需要进一步改进这项技术,使其更上一层楼。

对传统流化床技术的改进导致了振动流化床的发现,其中床是通过将振动和气体垂直流向传送床相结合而设计的。振动流化床干燥机提供了流化床的一些优点,但是进料将沿着振动输送机移动,直到它们充分干燥以破碎,这将降低进料中结块的可能性;因此,它可用于将具有小尺寸细颗粒的C组颗粒加工成更小的团聚体。

振动流化床主要用于制药、农业、催化剂、塑料、矿产、食品加工等多个行业。振动流化床的典型应用是干燥颗粒和晶体形式的产品、冷却干燥产品、粗颗粒的结块和造粒以及灭菌。

标准类型的振动流化床干燥机由振动托盘输送机组成,其中来自腔室的热气体将流过托盘内的孔并与要干燥的材料接触。托盘面积足够大,可以承受持续的材料流过床并沿着托盘上较低深度的甲板通过。到甲板的振动以垂直分量引导以帮助材料的流化,而振动的水平分量支持沿托盘运输材料。

振动流化冷却器以相同的方式运行,但不是从腔室供给热气体,而是循环空气流经腔室并配备雾化喷嘴以产生水雾作为冷却介质。其他替代设计包括使用冷水盘管,入口空气经过它们,当进入的空气与被冷却的材料相比具有较大的温差时,使用此选项。

振动流化床干燥机

振动流化床的一些优点包括:

整个装置连续干燥。

处理各种粒度和形状的产品。

由于振动能量沿床层传递,流化速度和压降。

提高气固接触效率。

机械振动增强了流化床层的均匀性和稳定性。

通过控制振动的振幅和频率的强度,更容易控制被加工材料的停留时间分布。

振动流化床干燥机的局限性如下:

干燥过程的入口空气温度是有限的。

气候条件会影响机组的热效率。

局部膨胀区的建立导致床层结构的不稳定行为。

在振动流化床中,当振动壁与颗粒接触时传递能量。这些粒子与床中的其他粒子碰撞,这些粒子以波传播的形式在整个振动流化床中传递动能。传递的能量的大小与振幅有关。这是由于振动流化床中介质边界的波反射引起的振荡。

知道振动流化床的优点之一是其压降小,一些研究表明,对于给定的操作条件范围,与传统床相比,振动床的压降要小得多。这也是比较流化压降时的情况,因为振动由于振幅增加和频率降低而减少。振动流化床干燥机的压降对过程中的传热传质有很大影响。床层孔隙度增加,这对应于压力损失的减少。压力损失的这种变化取决于表面振动的频率和幅度。

这是因为随着干燥速率的增加,振动流化床中的干燥过程将缩短,从而使振动流化床整体效率更高。确定干燥速率的主要机制有 3 种。其机理是气体侧的传热传质、热力学平衡在接触期间的两相之间以及湿固体内的传热和传质。这三种机制将随着气体速度和传热传质系数的增加而增加。这将导致干燥速率增加,因为气体温度升高导致气体湿度降低。颗粒尺寸的影响也被建模。结果发现。由于颗粒内对热量和质量传递的阻力增加,较大的颗粒需要更长的时间来干燥以达到相同的水分含量。由于颗粒内的传热阻力低于传质阻力;不用于蒸发水的对流热用于提高材料温度,这将导致颗粒内更高的水分传递系数并导致更高的干燥速率。因此,得出的结论是,为了获得最佳操作条件,应减少送入振动流化床的颗粒。通常,进料的粒度不是一个受控参数,除非使用研磨等方法,但这样做会涉及额外的运营成本,应该避免。因此,另一种选择是增加振动流化床中的振动强度。


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