文獻(xiàn)綜述.pdf

沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述 3000 干燥機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 3000 干燥機(jī)設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述 姓名 程玉坡班級(jí) 機(jī)制 1101指導(dǎo)教師 趙艷春 引言引言 干燥其實(shí)是一種高耗能的操作方式 在各種各樣的工業(yè)部門(mén)總能耗之中 干燥耗 能為百分之四 化學(xué)工業(yè) 到百分之三十五 造紙工業(yè) 而在發(fā)達(dá)國(guó)家 如法國(guó) 英 國(guó) 美國(guó)等 在干燥方面的工業(yè)耗能多余 12 與此同時(shí) 大量的工業(yè)干燥需要也促使 干燥裝置制造業(yè)的快速發(fā)展 我國(guó)目前的干燥技術(shù)發(fā)展方興未艾 隨著干燥有關(guān)產(chǎn)品的 快速發(fā)展 其品質(zhì)的提高 能量消耗的降低 操作的可靠度都對(duì)干燥技術(shù)及裝置有了更 高的要求 正是基于這種要求 我在振動(dòng)流化床的基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)出了單循環(huán)干燥機(jī) 希望能夠滿足 市場(chǎng)對(duì)干燥物料需要不同型號(hào)的需求 正文正文 干燥技術(shù)的現(xiàn)狀及前景 就目前來(lái)講 干燥技術(shù)對(duì)于大多數(shù)工業(yè)制造的產(chǎn)業(yè)是非常重要的工藝 它能夠直接 影響到產(chǎn)品的形態(tài) 質(zhì)量 性能和過(guò)程等 干燥技術(shù)市一中覆蓋面積廣 涉及復(fù)雜的 即跟熱和質(zhì)傳遞原理有關(guān) 又跟物系的特性 處理的規(guī)模等息息相關(guān) 最后體現(xiàn)在各種 不同的設(shè)備結(jié)構(gòu)及制造工藝上 目前我國(guó)的干燥技術(shù) 可以追溯到六千年前的陶器制造業(yè)及沿海地區(qū)曬鹽技術(shù)等 1949 年以來(lái) 一些現(xiàn)代化的干燥技術(shù) 比如噴霧干燥 氣流干燥 和流化床干燥等 都已應(yīng)用到國(guó)內(nèi)的工業(yè)生產(chǎn)之中 但到目前為止 依然存在在生產(chǎn)過(guò)程中需要革新 七 十年代以后 隨著干燥技術(shù)的發(fā)展 設(shè)備制造的精細(xì)化 以及在生產(chǎn)應(yīng)用中巨大的進(jìn)展 科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展 各個(gè)地區(qū)科學(xué)技術(shù)之間的交流 滲透和成長(zhǎng) 干燥技術(shù)也有了翻 天覆地的發(fā)展和進(jìn)步 大量?jī)?yōu)秀的干燥劑涌入市場(chǎng) 此外 一些新的設(shè)計(jì)也在慢慢成熟 數(shù)據(jù)顯示 干燥技術(shù)所產(chǎn)生的效益在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占據(jù)的比重越來(lái)越重 在各個(gè)行業(yè)中廣 泛應(yīng)用 但是干燥技術(shù)的過(guò)程極其復(fù)雜 在干在過(guò)程中也會(huì)呈現(xiàn)出很多不同的干燥差異 這也給在理論研究上帶來(lái)了巨大困難 從現(xiàn)有的資料顯示 人們對(duì)于干燥操作了解甚少 但是存在著超前的工業(yè)應(yīng)用和理論研究 干燥技術(shù)的研究方法主要是從宏觀方面進(jìn)行申 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 討 在大量的誓言和理論的推導(dǎo)下 總結(jié)出了公示和影響干燥的主要因素 以便提高干 燥的性能 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)與世界經(jīng)濟(jì)的一體化發(fā)展 還有就是生產(chǎn)的需求 一定要通過(guò) 理論創(chuàng)新的方式來(lái)促進(jìn)干燥機(jī)的設(shè)計(jì) 越來(lái)越向著經(jīng)濟(jì) 高效 可靠 環(huán)保 標(biāo)準(zhǔn)化 自動(dòng)化 大型化的方向發(fā)展 應(yīng)用前景十分廣闊 干燥的基本原理 將濕物料中的濕分經(jīng)過(guò)熱量的進(jìn)入濕分隨之揮發(fā)稱(chēng)之為干燥 大多數(shù)情況下濕分是 水 在獲得含有一定量的濕分的固體 濕分存在于固體中且以松散的化學(xué)結(jié)合形式或 以液態(tài)溶液中 或者在固體的毛細(xì)結(jié)構(gòu)中聚集 這種液體的氣壓在低于蒸汽壓時(shí) 稱(chēng)之 為結(jié)合水 游離在表面的濕分稱(chēng)為非結(jié)合水 當(dāng)濕物料作熱力干燥時(shí) 以下兩種情況相繼發(fā)生 過(guò)程 1 能量 大多是熱量 從周?chē)h(huán)境傳遞到物體表面使表面濕分蒸發(fā) 過(guò)程 2 內(nèi)部濕分傳遞到物料表面 隨之由于上述過(guò)程而蒸發(fā) 干燥的目的 由于某些原料和半成品中含有水分或者濕分 為了去除他們 就目前的化學(xué)科技而 言 主要是為了方便物料的包裝 儲(chǔ)藏 運(yùn)輸 使用和加工等 具體可分為 1 懸浮液和濾餅狀的化工原料和產(chǎn)品 可經(jīng)干燥成為固體便于包裝 運(yùn)輸 2 因?yàn)樗值拇嬖?不少的化工原料和半成品在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)腐爛 變質(zhì)或者蟲(chóng)蛀 3 為了使用方便 例如食鹽 尿素和硫氨等 當(dāng)起干燥到含水量為 0 2 0 5 左右 時(shí) 物料不易結(jié)塊 使用比較方便 4 為了方便加工 或者一些化工原料 對(duì)于加工工藝的要求精準(zhǔn) 在需要粉碎 或 造粒 到一定的含水量 以方便加工和利用 如磷礦石的加工 5 為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量 某些化工原料和產(chǎn)品 其質(zhì)量的高低與含水量有關(guān) 物料 經(jīng)過(guò)干燥處理水分除去后 有效成分相應(yīng)增加 提高了產(chǎn)品質(zhì)量 例如滌綸切片 在紡絲前 干燥到含水率為 0 02 以下 可以防止再抽絲時(shí)產(chǎn)生氣泡 提高絲的 質(zhì)量 干燥的方法 就化學(xué)工藝而言 干燥的方法大致分為三類(lèi) 機(jī)械除濕 加熱干燥 化學(xué)除濕 機(jī) 械除濕就是用壓榨機(jī)對(duì)濕物料進(jìn)行壓力增加 用機(jī)械的方式去除物料中的水分 對(duì)物料 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 中存在的水分量決定著施加壓力的大小 經(jīng)過(guò)機(jī)械出事之后物料中依然會(huì)存在大量的水 分 對(duì)于顆粒狀的活著不可積壓的產(chǎn)品 可以用離心的方式經(jīng)過(guò)離心力去除水分 但是 殘留依然會(huì)很重 機(jī)械出事的設(shè)備還有過(guò)濾機(jī)等等 但是機(jī)械除濕對(duì)于結(jié)合水并沒(méi)有太 好的作用 所以機(jī)械除濕后物料的含水量依然較高 是不肯能達(dá)到化學(xué)除濕的效果的 加熱干燥 是化學(xué)工業(yè)中最簡(jiǎn)單最快捷最常用的干燥方法 它利用熱量加熱物料 氣體 物料中的水分每除去 1Kg 的水分 都需要消耗一定量的熱量 例如用熱空氣來(lái)干燥物料 時(shí) 空氣預(yù)先被加熱送入干燥器 將熱量傳給物料 同時(shí)氣化物料中的水分 形成水蒸 汽 并隨空氣帶出干燥器 物料經(jīng)過(guò)加熱干燥 才能大量除去物料中的結(jié)合水分 達(dá)到 化工工藝上所要求的含水量 由于化工除濕要求太高 一般不會(huì)應(yīng)用與化工產(chǎn)業(yè) 流化 床干燥機(jī)流化床技術(shù)包括各種節(jié)能型流態(tài)化工藝設(shè)備 涉及石油化工 生物化工 醫(yī)藥 食品 水產(chǎn)品 糧油飼料 采礦和納米材料領(lǐng)域的傳熱傳質(zhì)生產(chǎn) 如干燥 燃燒 燃燒 冷卻 分離 造粒 是獲得粉粒狀產(chǎn)品的理想方法 在流化床中 使氣體均勻地分布通 過(guò)分配板 通過(guò)該床的材料 從而使材料被懸浮在空氣中流動(dòng) 在流動(dòng)狀態(tài)形成 作為 流化床可以向提供較大的接觸面積材料和流體介質(zhì)中 材料是均勻混合足夠的熱和質(zhì)量 傳遞和干燥和冷卻過(guò)程的材料提供了理想的條件 所述干強(qiáng)度可達(dá)到 360KgH2O 米 2 小時(shí) 熱容量系數(shù)高達(dá) 25000KJ M3H 度 該材料的攪拌減少空氣膜阻力 熱效率高 能達(dá)到 60 80 振動(dòng)干燥的過(guò)程在濕物料加熱振動(dòng)干燥機(jī) 通常是水或其它揮發(fā)性 液體成分 蒸發(fā)逃逸 得到固體材料機(jī)械設(shè)備指定的水分含量 振動(dòng)干燥過(guò)程需要消耗大量的能源 為了節(jié)約能源 材料的水分含量高 或含有懸 浮固體的溶液通常是由脫水或加熱蒸發(fā)機(jī)械第一 然后在干燥器中干燥得到干固體 振動(dòng)干燥的目的是使用或進(jìn)一步加工的需要的材料 如木材干燥成型生產(chǎn) 木制品 可以防止車(chē)頭變形 空白陶瓷干燥煅燒前可以防止成品開(kāi)裂 干燥后也容易運(yùn)輸和存儲(chǔ) 進(jìn)一步的材料 為收獲的糧食干燥到一定的含水率以下 防止霉變 由于自然干燥已不 能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要 各種機(jī)械化干燥機(jī)更廣泛的應(yīng)用 振動(dòng)干燥過(guò)程需要完成熱量與質(zhì)量傳遞 水分 確保物料表面水分的蒸汽分壓 濃 度 高于外部空間的水蒸氣分壓 以保證溫度高于材料源的溫度 在各種傳遞給濕物料的方式從熱源 材料表面的水分蒸發(fā)和逃逸到太空 使原料水分含 量的差異出現(xiàn)在表面和內(nèi)部 內(nèi)部水分?jǐn)U散和蒸發(fā)到表面 使物料水分含量逐漸減少 完全干燥的物質(zhì)作為一個(gè)整體 干燥速度取決于材料表面的擴(kuò)散速率和內(nèi)部水份的蒸發(fā) 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 率 干燥速率通常是由早期的蒸發(fā)速率控制表面干燥 然后 只要外部條件不變的情況 下干燥 干燥速率 維持一個(gè)穩(wěn)定的材料表面的溫度 恒速干燥階段在這一階段被稱(chēng)為 當(dāng)物料水分含量降低到一定程度 減少內(nèi)部水分?jǐn)U散率表面 與表面小于蒸發(fā)速率 干 燥速率是由內(nèi)部的擴(kuò)散速率所決定 并與水分含量低和不斷降低 這個(gè)階段稱(chēng)為降速干 燥階段 振動(dòng)干燥機(jī)操作根據(jù)不同的特點(diǎn) 操作壓力 加熱濕物料運(yùn)動(dòng)方式或結(jié)構(gòu)分類(lèi) 以 下的程序 烘干成批量 批量操作 和連續(xù)的類(lèi)別 加熱 對(duì)流干燥 傳導(dǎo) 輻射型 介質(zhì)類(lèi)型和其他類(lèi)型 也被稱(chēng)為對(duì)流干燥機(jī)直接 干燥 干燥用熱對(duì)流換熱的濕物料 產(chǎn)生的蒸汽不直接接觸介質(zhì) 也被稱(chēng)為間接傳導(dǎo)干 燥機(jī)干燥機(jī) 用來(lái)傳遞熱量從熱源到濕物料通過(guò)金屬隔板導(dǎo)電方式 產(chǎn)生的蒸汽可以真 空吸收水分 導(dǎo)致少量吹掃氣或低溫冷凝器表面冷凝等方法去除個(gè)人設(shè)置 不要使用這 種類(lèi)型的干燥器的干燥介質(zhì) 熱效率較高 產(chǎn)品不受污染 但干燥能力的限制 通過(guò)金 屬壁傳熱面積 但也更復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 在真空下經(jīng)常操作 輻射干燥器使用各種輻射出一 定的電磁波的波長(zhǎng)范圍內(nèi) 被濕料后表面選擇性地吸收到熱干燥 介電式干燥機(jī)是利用 高頻電場(chǎng)的熱效應(yīng) 使里面的濕物料干燥 通過(guò)對(duì)濕物料運(yùn)動(dòng) 干燥機(jī)可分為固定床 攪拌 噴霧和模塊化 按結(jié)構(gòu) 干燥機(jī)可分 為廂式干燥機(jī)干燥機(jī) 輸送機(jī) 滾筒干燥機(jī)干燥 李 機(jī)械攪拌干燥機(jī) 回轉(zhuǎn)干燥機(jī) 流化床干燥機(jī) 氣流式干燥機(jī) 振動(dòng)干燥機(jī) 噴霧干燥機(jī) 干燥機(jī)等模塊 多層振動(dòng)流 化床干燥器使用多層床流化床干燥器可以提高材料的干燥時(shí)間 提高干燥產(chǎn)品的水分含 量 從而控制產(chǎn)品的干燥質(zhì)量 然而 多的層數(shù) 床機(jī)的增加 分配板的增加 床阻 力增大 與此同時(shí) 層與層之間 材料以定量從上到下 也能確保穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)的形 成 就必須采用溢流裝置 這增加了設(shè)備的結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性 它是適合使用的多 層流 化床用于除去水分的組合的材料的 例如 使用 15 至 30 的氨基阿司匹林雙流化床 干燥速率 五層流化床干燥的聚酯樹(shù)脂 使產(chǎn)品的水分含量達(dá)到 0 03 這些都是成功 的例子 結(jié)論結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的題目是振動(dòng)式單循環(huán)干燥機(jī)的機(jī)械設(shè)計(jì) 主要是設(shè)計(jì)了干燥機(jī)的機(jī)體 主要技術(shù)參數(shù)如下 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 干燥管直徑 3000mm 電機(jī)功率 1 5kw 電機(jī)型號(hào) GB5218 材料 MnAsi260 圈數(shù) n 10 干燥過(guò)程 過(guò)程 1 液體有一蒸汽形式從表面排除 此過(guò)程的速率取決于溫度 空氣溫度 濕度和空 氣流速 暴露的表面積和壓力等外部條件 洗過(guò)程稱(chēng)外部條件控制過(guò)程 也稱(chēng)恒溫干燥過(guò) 程 過(guò)程 2 無(wú)聊的內(nèi)部 濕分的遷移是無(wú)聊性質(zhì) 溫度和濕含量函數(shù) 細(xì)過(guò)程稱(chēng)為內(nèi)部條件 控制過(guò)程 也稱(chēng)降速干燥過(guò)程 沈陽(yáng)化工大學(xué)科亞學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文結(jié)論 參 考 文 獻(xiàn)參 考 文 獻(xiàn) 1 Mu jumdar A S Handbook of industrial drying M NewYork 1987 2 譚天恩 麥本熙 丁慧華 化工原理 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 2001 2 3 潘永康 王喜忠 現(xiàn)代干燥技術(shù) M 北京 化學(xué)工業(yè)出版社 1998 9 4 劉東敏 振動(dòng)硫化干燥機(jī)參數(shù)極其設(shè)計(jì)方法的研究 D 沈陽(yáng) 東北工學(xué)院 1991 5 故延安 李秀芹 振動(dòng)硫化干燥機(jī)性能的研究 J 全國(guó)第三次干燥會(huì)議論文集 1990 70 79 6 薛宏偉 振動(dòng)硫化干燥機(jī)性能的分析 D 沈陽(yáng) 東北工學(xué)院 1993 7 于