干燥机通过 热量传递 与 湿气排除 的结合,去除物料中的水分或其他溶剂,其核心流程分为 加热、蒸发、排湿 三个阶段。以下是不同类型干燥机的工作原理及特点:
热量传递
加热方式:通过热空气(对流)、热表面接触(传导)或辐射能量(如红外线)向物料传递热量。
热量作用:提高物料温度,使内部水分蒸发为蒸汽。
湿气排除
空气对流:风机将含湿空气排出,补充干燥空气(开式循环)或循环除湿(闭式循环)。
真空抽吸:在真空干燥中,低压环境加速水分蒸发并直接排出。
平衡控制
根据物料特性,调节温度、湿度、风速等参数,避免过度干燥或热损伤。
类型 | 工作原理 | 适用场景 | 特点 |
---|---|---|---|
对流干燥机 | 热空气直接接触物料表面,通过强制对流带走水分。 (如烘箱、流化床干燥机) | 颗粒、粉末、片状物料(如粮食、药品) | 操作简单,但能耗较高。 |
传导干燥机 | 物料与加热表面(如滚筒、托盘)直接接触,热量通过传导蒸发水分。 (如滚筒干燥机、真空耙式干燥机) | 膏状、糊状物料(如污泥、化工浆料) | 热效率高,适合高粘度物料。 |
喷雾干燥机 | 液体物料雾化成微滴,与热空气瞬间接触蒸发,形成粉末。 (用于奶粉、咖啡提取物) | 液体、悬浮液 | 干燥速度快,产品粒度均匀。 |
冷冻干燥机 | 物料冷冻后,在真空环境下升华水分(固态→气态),保留结构及活性成分。 (用于疫苗、速溶咖啡) | 热敏性物质(生物制品、食品) | 品质高,但成本昂贵、周期长。 |
微波干燥机 | 微波穿透物料,激发水分子振动产热,内外同步干燥。 | 多孔、低导热性物料(木材、陶瓷) | 干燥均匀,节能,但设备成本高 。 |
加热系统:
电加热器、蒸汽换热器或燃气燃烧器提供热源。
物料输送系统:
传送带、旋转滚筒或气流输送,确保均匀受热。
通风/真空系统:
风机、排湿管道或真空泵,维持干燥环境。
控制系统:
PLC/PID调节温度、湿度、风速,实现自动化。
物料特性:
含水量、颗粒大小、热敏性决定干燥方式(如热敏物料需低温干燥)。
干燥参数:
温度过高可能焦化,过低则延长干燥时间;风速影响蒸发速率。
能效提升:
余热回收(如排出湿空气预热进风)、多级干燥(分段控温)。
食品工业:果蔬脱水、奶粉加工、调味品干燥。
制药行业:药片干燥、抗生素结晶、冻干粉针剂。
化工领域:聚合物颗粒、颜料、催化剂干燥。
环保处理:污泥干化、生物质燃料制备。
干燥机通过 热量传递 与 湿气排出 的协同作用实现物料脱水,其类型选择需基于 物料形态、热敏性、生产规模 及 成本预算。例如:
大批量颗粒物料:对流式流化床干燥机。
热敏性药品:冷冻干燥机。
液体快速成粉:喷雾干燥机。
免责声明