高温恒湿试验箱

1、高温恒湿试验箱 提高热风的进塔温度 在出塔温度恒定的条件下,热风的进塔温度（又称进风温度）越高,带入的总热量就越高,单位质量的热风传递给泥浆雾滴的热量就越多,单位热风所蒸发的水分也越多。在生产能力恒定不变的情况下,所需热风风量减少（即减少了热风离塔时所带走的热量）,降低了喷雾干燥制粉的盐雾试验腐蚀箱是人工模拟海洋气候环境的一种盐雾腐蚀试验设备；考核电工设备、电子元件在海洋性气候条件下的适应性和可靠性试验。也适用于金属覆盖层的电镀层、油漆涂膜的耐腐蚀性判断及考核、鉴别金属材料的加速腐蚀性试验。本产品的计设、制造执行国家标准 GB10587盐雾试验箱技术条件。样品试验可按国家标准 GB2423-1

2、7电工、电子产品基本环境试验规程试验 Ka;盐雾试验方法及IEC68-2-11基本环境试验规程第二部分；实验 Ka:盐雾等标准进行相关的盐雾试验。产品特点1、盐雾试验箱的制造材料采用聚酯玻璃钢模具成型；外表光洁美观，并具有耐腐蚀性能好、重量轻、 强度高等特点。2、产品具有控制、调节盐雾沉降量大小的装置，使盐雾试验达到标准要求。3、喷雾电气控制采用触摸式按键，操作感好、灵敏度高。采用智能化数显示仪表进行控温，显示清晰、明了，并带有超温报警装置。4、喷雾设有连续喷雾和周期喷雾两种方式，供用户选择。周期喷雾控制器的喷雾及喷停时间设定好后，能自动进行工作，操作简单方便 盐雾试验箱技术参数名称型号温度可

3、调范围温度均匀度温度分辨率盐雾沉降率喷雾方式工作电源工作室尺寸外形尺寸盐雾试验箱YWX-10室温+55020.112 ml/80 cm2h连续喷雾、周期喷雾二种(可任意选择)380V/220V 50Hz 三相四线45058040076011801100YWX-2054090045088015501230YWX-8010001300600150019001630干燥设备选择的基本原则 每种干燥机装置都有其特定的适用范围，而每种物料都可找到若干种能满足基本要求的干燥装置,但最适合的只能有一种。如选型不当，用户除了要承担不必要的一次性高昂采购成本外，还要在整个使用期内付出沉重的代价，诸如效率低、耗能

4、高、运行成本高、产品质量差、甚至装置根本不能正常运行等等。以下是干燥机选型的一般原则，很难说哪一项或哪几项是最重要的，理想的选型必须根据自己的条件有所侧重，有时折中是必要的。1.适用性-干燥装置首先必须能适用于特定物料，且满足物料干燥的基本使用要求，包括能很好的处理物料(给进、输送、流态化、分散、传热、排出等)，并能满足处理量、脱水量、产品质量等方面的基本要求。2.干燥速率高-仅就干燥速率看，对流干燥时物料高度分散在热空气中，临界含水率低，干燥速度快，而且同是对流干燥，干燥方法不同临界含水率也不同，因而干燥速率也不同。3.耗能低-不同干燥方法耗能指标不同，一般传导式干燥的热效率理论上可达100

5、%，对流式干燥只能70%左右。4.节省投资-完成同样功能的干燥装置，有时其造价相差悬殊，应择其低者选用。 5.运行成本低-设备折旧、耗能、人工费、维修费，备件费.等运行费用要尽量低廉。6.优先选择结构简单、备品备件供应充足、可靠性高、寿命长的干燥装置。 7.符合环保要求，工作条件好，安全性高。8.选型前最好能做出物料的干燥实验，深入了解类似物料已经使用的干燥装置(优缺点)，往往对恰当选型有帮助。9.不完全依赖过去的经验，注重吸收新技术，多听专家的意见。 干燥设备选型技术概述 同其他工业技术一样，干燥技术在应用过程中也得到长足的进步。目前已开发出的干燥机的种类已达400多种，而且有约200多种干

6、燥机已应用于工业化生产，其中出现了许多新型干燥机，它们有的是对普通干燥机进行结构上的改进，有的借鉴吸收了其他干燥机的优点，有的完全是一种新想法。干燥又是工业耗能相当大的一个单元操作，据资料记载，发达国家工业耗能的14%被用于干燥，有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的35%，而且这个数字在不断地增大。同时，运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体。干燥设备的尾气(这些气体中夹带一些粉尘)对大气环境有不良的影响，这对于日益引起全球关注的“环境保护”是一个极大的挑战。几乎所有的工业都离不开干燥操作，虽然正确地了解干燥及干燥设备的工作机理有助于成功地完成干燥过程，但是仍然需要我们不断

7、地投人人力和物力去进一步进行干燥技术的研究和开发，以使其在生产高质量产品的同时，有效地利用能源，减少对环境的不利影响，并且更易于实现过程操作和控制。一、干燥技木的特点干燥技术有很宽的应用领域，面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求，干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常，在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点；第二是要熟悉传递工程的原理，即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理；第三要有实施的手段，即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然，这

8、三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中，这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。现代干燥技术虽已有一百多年的发展史，但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中，依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式，造成这一局面的原因有以下几方面：原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科，(主要是隶属于传递工程范畴的学科)本身就具有实验科学的特点。例如，空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动，就说明它还没有脱离实验科学的范畴，而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。原

9、因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程，牵涉面广、变化因素多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里，被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行，无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时，无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。显然，对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的，其理化性质也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥条件下，其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待，就有可

10、能造成不尽人意的后果。例如某些中草药的干燥，虽然同属一种药材，只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件，否则产品质量就会受到影响。以上三方面的原因决定了干燥技术的开发与应用要以实验为基础。但干燥搜术的这些特点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由于实验装置缺乏或机型不全(这在我国是一个普遍存在的现象)经常回避应做的干燥实验，而用户由于不了解干燥技术的特点，也经常放弃进行必要实验的要求。其结局是装置使用效果不佳，甚至于造成方案设计失败。在我国，这样的事例屡见不鲜，曾有过一套价值2000万元人民币的工业干燥装置因达不到使用要求而被闲置的教训。因此，建设工业干燥装置尤其是较大的装置之前，一定要进

11、行充分的、有说服力的实验，并以实验结果作为工业装置设计的依据。这是干燥技术应用的显著特点。此外，干燥设备种类繁多、各具用途也是干燥技术的一个特点。每一种技术都有自己适宜应用的领域。在工程实践中，要根据具体情况选择适用的干燥技术种类。这对投资费用、操作成本、产品质量、环保要求等方都会产生重大的影响。例如某一企业，在白炭黑滤饼干燥上曾经分别选用过箱式干燥、喷雾干燥、旋转气流快速干燥三种型式。最终结果证明这三种技术各有所长。箱式干燥生产白炭黑虽然生产效率低、人员劳动强度大，但产品质量好。与橡胶混炼后所生成的制品扯断强度值较高。旋转气流快速干燥设备紧凑、投资少、生产效率高，但所生成的橡胶制品的强度指标

12、却是三者间最差的。喷雾干燥生产白炭黑，产品各项指标在三者间居中，但具有产品流动性好、粉尘污染小，深受用户及操作者欢迎的特点。在20世纪90年代，为白炭黑生产中采用哪种干燥方式更为先进的问题，曾在我国干燥界引发过争论。其实，三种设备各有特点，选用哪种机型要看用户自身的条件和产品要求。不存在哪种技术更为先进的结论。类似的例子有很多，都表明了干燥设备种类繁多、各具用途的特点。所以在应用中要仔细比较、慎重选择技术方案，而通过干燥实验来考核技术方案也是必不可少的步骤。二、工业干燥装置的发展现状干燥在许多生产中是一个十分重要的单元操作，因为干燥在这里不仅是简单的固液分离过程，更重要的常常是生产过程的最后一

13、道工序，产品的质量、剂型在很大程度上取决于干燥技术和设备的综合运用情况。从经济角度考虑，干燥器价格昂贵，工程投资较大。另一方面，干燥又是高耗能过程，热效率在15%一80%这样大的范围内波动，而设备的运转费用与干燥器的设计选型有非常密切的关系，所以企业的决策者对此历来都比较重视。被干燥物料的品种有许多，它们的理化性质又有很大差异。甚至同一品种不同的生产工艺、同一品种不同的产品要求，导致干燥条件可能都有区别，所以就决定了干燥工程的复杂性。由此可见，干燥过程较其他的单元操作具有更高的技术性。我国干燥设备在解放前基本是空白，只有烘房、烘箱和滚筒干燥机，干燥技术落后、生产设备原始。到1957年才出现了真

14、空耙式干燥机，1964年以后干燥技术有了较快的发展。纵观我国干燥技术及设备的发展史，在几十年间经历由简到繁、由低级到高级的发展阶段，现在常用于生产的干燥设备有十余类三十多个系列，加上组合干燥设备约有五十几种，再加上专用干燥设备就更难于统计，合理地选用这些干燥设备也不是一件易事，选型的前提是了解这些设备的基本工作原理、结构特点以及适用物料范围，这样在选型时才避免走弯路。近些年来，由于干燥技术的发展，给筛选设备带来了更多的复杂因素。即使是干燥设备的设计、制造或使用者也常常弄不清如何去选择合适的设备。由于干燥设备的推销者在市场上只是对他们推销的干燥机种类感兴趣，而对其他种类则并不介绍，这样，用户就只

15、得借助于有关的现代干燥技术参考资料决定对设备的最后选择。毫无疑问，用户很需要由推销者提供的实验室，实验范围及技术经济方面的资料。因此，就必须熟悉大多数干燥设备，才有可能选出合理的设备。应该强调的是，在特定的生产运行状态中，很有可能有很多较适用的干燥机，但也必须知道，在特定的工作状态中，没有一个严格的规则规定出极精确的最佳干燥设备，每一种产品都有自己独特的生产方式。影响最佳干燥装置选择的因素很多，如选择间歇干燥还是连续干燥、矿物燃料的消耗、电耗、地方环境法或噪音污染限制等。产品产量对干燥机的选择更是一个主要因素。三、干燥设备使用概况前面提到，干燥设备是在许多工业生产中大量应用。多年来已有多种机型

16、用于工业化生产中，如气流干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器、滚筒干燥机、耙式干燥器、冷冻干燥机、红外线干燥及组合式干燥等达几十种之多。为什么干燥设备类型很多呢？这主要是由于干燥物料型态、性质各不相同，处理的物料有各种不同的具体要求所致。随着我国各行业的生产技术的飞跃发展，国内干燥技术和设备也得到了迅速发展。在散粒状物料的干燥方面，近几年来流态化技术获得了更加广泛的应用和新的发展。流态化干燥充分改善了气固相接触条件(蒸发表面积增大)，物料的剧烈搅动，大大减少了气膜阻力，给传热介质创造了极为有利的条件。除了国内在干燥技术中使用较早的气流干燥获得较迅速发展外，近年来流化干燥设备发展得最快。主要表现在利

17、用流态化技术结合各种被干燥物料特性和要求创制了很多新型高效的流态化干燥器，分述如下。直管气流干燥器是国内使用较早的流化干燥设备，经数年来的生产实践认为气流干燥对散粒状物料，特别是热敏性物料的干燥，还是比较理想的干燥设备。它无论生产量，占地面积等方面均比烘箱干燥优越，因此目前在制药、塑料、食品、化肥等工业中使用的更加广泛。但气流干燥还存在热利用率较低、设备高、气固两相相对速度较低等缺点。近年来创制了脉冲气流干燥器、旋风气流干燥器、粉碎气流干燥器等新型气流设备，克服了直管气流干燥的缺点。粉碎气流除降低高度外，还扩大了气流干燥器的使用范围，使易氧化的物料能用空气作为干燥介质，既降低了干燥动力消耗，又

18、提高了产品的产量和质量，此外还采用了多级气流干燥流程和组合气流干燥流程，在气流干燥器的应用上，许多工程采用了二级串联方式，在有些物料的干燥上更加合理，也提高了热效率。直管气流干燥在生产操作方面已很成熟。脉冲气流、旋风气流干燥已工业化多年，操作已较成熟，但理论设计方面还很缺少。在今后的实践发展中还需进一步完善。大部分热敏性较强和易氧化的物料，均采用气流干燥。一般能将初湿为10%一25%的物料干燥至1%-0.05%，被干燥的物料粒度一般在60-100目，产量一般在100 - 200kg/h。目前国内在制药、食品、塑料等工业中广泛使用。随着我国生产技术的飞速发展，气流干燥在今后的工业生产中必定应用得

19、更加广泛。流化干燥是最近年发展起来的又一干燥技术。经过生产实践证明它有很多优越性，能实现小设备大生产，由于热容系数较大和停留时间可任意调节，故对含表面水和需经过降速干燥阶段的物料均适用，特别适用于散粒物料的干燥。最近发展起来并已工业化的有下列几种型式：单层圆筒型、多层圆管型、振动流化床、卧式多室流化床干燥器、搅拌流化床以及内藏热管流化床等，其中以后者发展得较迅速。目前已在制药、化肥、食品、塑料、石油化工等工业中广泛使用。经过几年的实践，国内流化干燥无论在操作、设备结构等方面均已发展到较成熟阶段。从使用情况看，卧式多室流化干燥器由于结构简单、操作方便而稳定、物料适应性广，既能获得含水均匀的产品，

20、动力消耗又少，是流态化干燥散粒状物料较理想的设备，今后值得推广与发展。内藏热管是流化床对流传热和传导传热相结合的产物，具有较高的热效率，干燥效果也效好，是近年来很受推荐的新机型。国内锥形流化床按操作分有三种型式：一种是浓相溢流出料，近年来国内较多在流化造粒方面使用；另一种即喷动床干燥，是由床顶出料，产品在旋风分离器内收集或间歇操作床底出料。这种结构比流化床结构简单，设备小，产量大，干燥强度高、床层等温性强、不发生局部过热。过去仅适用于大颗粒物料(聚氯乙烯)，近年来已发展至能应用于细粒物料的干燥。目前在塑料、谷物、制药等部门使用。但因动力消耗较大，使用受到一定限制。在溶液状或浆状物料的干燥方面也

21、获得了较新的发展，除使用得较多的喷雾干燥有了新的发展外，近年来已成功地采用了锥形流化床进行喷雾造粒生产并已逐步在发展和完善中。喷雾流化造粒干燥器首先在化肥上采用，目前已在医药、食品等工业中采用。喷雾干燥在国内使用已有二十几年，在设计和操作等方面都已较成熟。近年来喷雾干燥有以下几方面的进展：(1)干燥室除向大型化发展外，喷头雾化器性能方面有关单位也作较多的实验研究工作，并取得了显著效果；(2)除热敏性溶液更加广泛采用喷雾干燥外，近年浆液也成功地采用了喷雾干燥；(3)喷雾干燥与其他干燥技术结合以达到干燥或干燥造粒同时进行的目的，这也是我国干燥技术水平进一步发展的体现；(4)目前正在进行低温喷雾干燥

22、的实验，它是将含湿量极低而温度不高的空气作载体，空气经过预先脱水干燥，在干燥过程中产品温度不超过35C，因此适用于热敏性物料的干燥，如医药、食品脱水等。干燥机的工作原理 干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥机内干燥，以得到干的固体。在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化，使物料

23、湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制；而后，只要干燥的外部条件不变，物料的干燥速率和表面温度即保持稳定，这个阶段称为恒速干燥阶段；当物料湿含量降低到某一程度，内部湿分向表面的扩散速率降低，并小于表面汽化速率时，干燥速率即主要由内部扩散速率决定，并随湿含量的降低而不断降低，这个阶段称为降速干燥阶段。 干燥设备分类 用于进行干燥操作的设备。类型很多。根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥器也称真空干燥器)。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动(物料移

24、动和干燥介质流动)方式可分为并流，逆流和错流。按操作压力按操作压力，干燥器分为常压干燥器和真空干燥器两类，在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程，且可降低湿分沸点和物料干燥温度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥器适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。按加热方式，干燥器分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。对流式干燥器又称直接干燥器，是利用热的干燥介质与湿物料直接接触，以对流方式传递热量，并将生成的蒸汽带走；传导式干燥器又称间接式干燥器，它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量，生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表

25、面冷凝等方法移去。这类干燥器不使用干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力受金属壁传热面积的限制，结构也较复杂，常在真空下操作；辐射式干燥器是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波，被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥；介电式干燥器是利用高频电场作用，使湿物料内部发生热效应进行干燥。按湿物料的运动方式按湿物料的运动方式，干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式；按结构，干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器以及组合式干燥器等多种。产品相关知识：气流干燥在烟草加

26、工中的应用研究进展 烟草在线据烟草科技报道气流干燥是一种连续式高效固体流态化的干燥方法，在烟草、化工、医药、粮食加工等行业应用普遍。深入研究气流干燥原理及其在烟草加工中的应用技术，对于优化烘丝工艺参数、开发新的烟草干燥设备以及充分发挥气流干燥加工技术的优势进而提高卷烟产品质量具有重要意义。 1、气流干燥的原理及特点 1.1干燥原理 气流干燥也称瞬间干燥，是使加热介质(既是载热体也是载湿体，如空气)与待干燥的固体物料直接接触的过程。物料悬浮于气流中，加热介质以对流传热方式将热量传给物料，使物料中的部分水分汽化，从而获得一定湿含量的固体产品。 在气流干燥物料的过程中，物料颗粒在气流中的运动分为加速

27、运动阶段和等速运动阶段。在加速运动阶段，颗粒受到的曳力与浮力之和大于重力，具有向上的加速度，因此颗粒与气流的相对运动速度是一个变量；随颗粒运动速度增大，曳力逐渐减小，直至3个力的矢量和为零，颗粒进入等速运动阶段，此时气流与颗粒间的相对速度为一常数。颗粒与气流的相对运动情况对颗粒与气流之间的传热速率影响较大，在初始干燥阶段，颗粒刚进入干燥管时上升速度为零，与具有较高速度的热气流相遇，获得向上的速度，此时两相间的对流传热系数很大，物料颗粒不断加速上升，进入加速运动干燥阶段，固体颗粒在加速阶段所获得的热量占整个干燥阶段获得热量的一半以上。在干燥后期，当固体物料的上升速度接近乃至达到气流速度时，对流传

28、热系数大大减小，干燥效率降低。在干燥流程中不断改变气固两相的相对速度，增加粒子周围边界层处的湍流强度，尽可能扩大气固两相的接触面积，增加两相的接触时间，是提高干燥效率的有效措施。1.2干燥设备的特点 气固两相间传热传质表面积大，干燥效率高。由于固体物料(多为颗粒)在气流中处于高度分散状态，使两相间的接触面积大大增加，在较高的气流速度(2040m/s)作用下，气固两相的相对速度较高，体积传热系数大，热效率高；干燥时间短。气流干燥过程只需几秒钟，特别适合于对热敏性和低熔点物料的干燥；流动阻力较大，动力消耗大。 目前气流干燥设备主要有直管式、脉冲管式、旋风式和倒锥式气流干燥器等。直管式气流干燥器的应

29、用较普遍；脉冲管式气流干燥器的干燥效率较直管式高得多，它采用交替缩小和扩大管径的方法，使颗粒运动交替加速或减速，造成空气和颗粒的相对速度及传热面积较大，从而强化了传热传质速率。同时，气流在大管径内速度下降，有利于延长物料的干燥时间。气流干燥设备发展方向是干燥器单体多样化、设备流程管网化和物料分散机械化。 2、气流干燥技术及设备在烟草加工中的应用 2.1烟草气流干燥技术及设备的研究 早在1959年，Anderson就提出了用热空气干燥烟草的方法，之后又设计出一套由干燥管和圆柱形干燥室间隔组成的脉冲管式烟丝干燥系统。其原理是，含水率高的烟丝被热空气携带沿干燥管上升进入干燥室，未到达顶部即下落，如此

30、循环往复，烟丝被热空气不断干燥，直至含水率达到设定值时被输送出于燥室。这种往复式干燥方法克服了以往滚筒式干燥设备存在的烟丝含水率不均匀问题，并且能够连续作业。 20世纪6070年代，研究者还设计出了多种用于烟草的气流干燥方法及设备，但由于技术不够完善，致使烟丝在干燥器中停留时间过长，并且容易造碎。1983年，Hibbits设计出了较为经典的高温气流干燥烟丝设备，由喂料装置、干燥管、分离器以及用于加热工艺气的加热器组成，烟丝被高温高速的过热蒸气输送通过文丘里管和干燥管，在干燥管中运行时烟丝速度始终低于气流速度，因此传热传质速率很高，烟丝在干燥管中的停留时间不超过1s。Wu等研制的气流输送烟草干燥

31、机的特点是烟丝被热气流携带进入切向分离器，输送、干燥、分离几乎同时进行，烟丝在直管中运行的距离很短，有效地解决了烟丝造碎问题。 我国烟草行业使用的烟草气流干燥设备主要是从国外引进并消化吸收的，在使用过程中对设备进行了一些改进。2002年，由常州智思机械制造和合肥卷烟厂联合研制的“SH9型叶丝在线高速膨胀系统”，采用管塔式结构和脉冲式气流输送，使传热系数大大提高，在干燥过程中气流与烟丝充分接触，有效地减少了因含水率不均匀产生的烟丝结团现象。此外，李彪等将DickinsonLegg生产的HXD气流干燥系统的垂直干燥管改造成具有大半径的圆弧形流道和截面呈椭圆形的卧式干燥管道，并改进了热风分配比例，使

32、干燥出口烟丝的含水率更均匀，烟丝造碎减少。 1967年，Wright用热气流干燥烟丝时向干空气中添加蒸气或喷射水，结果烟丝填充值明显提高。此后，科研人员还采用多种方法提高烟丝气流干燥后的填充值，以达到节约成本、降低卷烟焦油的目的。Jew-ell等采用120340的高温气流干燥梗丝，向气流中加入蒸气或蒸气与空气的混合物，随着空气中水蒸气含量的增加，烟丝填充值也显著升高。Scrunecker等分析认为，通过向干空气中加入水蒸气，能够提高气流的湿球温度，避免烟丝在于燥过程中因收缩而导致填充值降低。Dipling将含水率为10%60%的烟丝用3801000的热气流进行干燥，结果烟丝填充值比干燥前提高了

33、30%。但发现，过高的干燥气流温度会造成烟草香味物质的损失。Hibbits的设计是将含水率为48.5%的烟丝用350的过热蒸气进行干燥，填充值可以达到8.3cm3/g，比烘丝前提高了63%。 1993年，W.西尔什等详细设计了气流干燥烟丝过程中的气流速度、气流温度、物料含水率、物料温度的上下限以及气料比范围。为加快初始时的干燥速度，气流速度的设计值高达100m/s，此外提高烟丝干燥前的含水率(不超过40%)，向干燥气体中添加水蒸气，将干燥段下游截面积设计为上游截面积的35倍，这些措施都有助于加快干燥速率，提高烟丝的填充值。该技术被授权给DickinsonLegg制造和销售气流干燥设备。Werk

34、meister等设计的气流干燥设备不同于传统的直管式气流干燥器。烟丝被热空气携带通过两个连续的弓形肘状管，干燥后烟丝的填充值可以达到5.41cm3/g。IE泰瑟姆等设计的气流干燥装置与此类似。 随着烟丝气流干燥设备和技术研究的深入，人们在利用气流干燥设备改善烟丝干燥效果和物理特性的同时，也在考虑如何获得较好的感官质量。针对采用较高的气流温度干燥烟丝时香味物质易挥发，造成香气损失和烟味劣化问题，植松宏海等在干燥管进料口的下游位置向高温气流中喷人一定量的蒸气或水，以此来控制气流传递给烟丝的热量，使烟丝在快速膨胀的同时能够保留原有的香气。在烟丝气流干燥结束时降低气流速度，也可以达到避免因烟丝过热而损

35、失香气的目的。黄嘉扔提出采用过热蒸气高温干燥烟丝时，在烟丝干基含水率降至15.0%-16.5%的干燥管位置导人温度较低且具有一定含湿量的循环气流，能够使热气流温度快速降低，避免烟丝香气过多损失，还可以减少枯焦味。 目前国内烟草行业使用的气流干燥设备主要有英国DiekinsonLegg的HXD高温气流式烟丝干燥机，生产能力为480010000kg/h；德国HAUNI的HDT过热蒸气干燥机，最大生产能力为10000kg/h；国内自行研制的SH9型烟丝高速膨胀干燥机和消化吸收的SH963型烟丝气流干燥设备。HXD目前在国内烟草企业中应用较多，该系统主要由燃烧炉、热交换器、进料系统、气流膨胀干燥管和旋

36、风分离器组成，工作风温控制范围260480，工艺气流速度可达到60m/s左右，能够通过排潮风温、模拟载荷流量、控制喷水量和蒸气喷射量等工艺参数来控制出口烟丝的含水率，保证产品质量均匀稳定。 2.2与滚筒式干燥方式的比较 烟草气流干燥设备与传统的滚筒式干燥机工作原理不同，传热方式不同。滚筒式干燥主要以热传导方式干燥烟丝，而气流干燥是以对流传热方式使烟丝中的水分蒸发，因此滚筒式干燥的时间较长，一般需要68min，而气流干燥仅需几秒钟。 2.3气流干燥对烟丝质量的影响 由于气流干燥是采用高湿膨胀和高温高速热风干燥定形，可比滚筒式烘丝机的烘后烟丝填充值高15%-18%。扫描电镜照片显示，烟丝经气流干燥

37、后细胞胀大，比表面积和孔容明显增加。填充值的增加量受来料烟丝物理性能和工艺参数的影响。研究发现，填充值随着工艺气流量(2910335103kg/h)的增加呈先降低后上升的趋势，烟丝填充值与温度在260330之间的工作风温呈正相关关系。席年生等22研究结果表明，向热气流中加入蒸气，利用过热蒸气的高热焓量能为烟丝提供更多的热量，使其快速升温膨胀，从而提高其填充值。当烟丝初始含水率为25%时，随着蒸气喷射量由0增大到1800kg/h，叶丝的填充值由4.35cm3/g增加到4.56cm3/g。 与滚筒式烘丝机相比，采用气流干燥方式处理烟丝的另一个优点是不会产生明显的干头干尾现象。这是由于设备在正常运转

38、时，气流干燥机中任一时刻的烟丝存量只相当于滚筒式干燥机中烟丝量的2%左右，加之气流干燥机的控制程序中设有模拟负载，能够最大限度地减少不合格料头和料尾的产生。 目前气流干燥技术在烟草加工中还存在一些问题，主要是由于干燥时间短，烟丝受前道工序出口物料含水率的影响较大，导致出口烟丝含水率的控制精度较差。尤其是当人口烟丝含水率超过28%时，出口烟丝的结团现象较明显，同等条件下与滚筒式烘丝机相比，出口烟丝的含水率波动较大。 采用特定的气流干燥工艺参数处理烟丝，对降低卷烟焦油量和烟碱量有明显效果。与滚筒式烘丝机相比，烟丝经气流干燥后填充值增加，由于单支卷烟的重量减轻，可使烟气焦油量下降0.71.5mg/支

39、，烟碱量下降0.080.15mg/支。马宇平等对不同等级烤烟型配方烟丝经HXD处理后的效果进行了对比研究，发现将进料含水率由22%提高至34%，工艺气流温度由200上升至290时，中高档卷烟的焦油量约下降5%左右，低档卷烟的焦油量可下降10.6%。由于气流干燥机采用高温强处理方式，对于有效去除卷烟的木质气和青杂气、降低刺激性效果明显，但一定程度上也会降低卷烟的香气质和香气量，使烟气浓度和劲头也有所降低。从目前使用情况看，采用气流干燥方式对低等级烟丝的感官质量改善明显，而对高档烟丝的感官质量有一定的负面影响。 气流干燥的主要工艺参数有烟丝初始含水率、干燥气流温度、干燥气流中蒸气的加入量等，改变每

40、个工艺参数的设置都会对烟丝的加工质量产生影响。 烟丝初始含水率的高低对干燥处理后的填充值和感官质量有重要影响。研究表明，当烟丝的初始含水率较低时，采用气流干燥方式处理后的烟丝填充值与滚筒式干燥机相比差异不大，卷烟单支重量也没有明显变化。但随着初始含水率(22%34%)的增大，气流干燥后的烟丝填充值明显增加；当烟丝的初始含水率进一步增大时，填充值增加的速率会有所减缓。对于高档烟的配方烟丝，随烟丝初始含水率的升高，气流干燥后卷烟的香气量、细腻程度和浓度会略有下降，杂气、刺激性和干净程度变化不大；而对于低档烟配方烟丝，则随烟丝初始含水率升高，卷烟香气量略有减少，细腻程度有所降低，但杂气、刺激性及干净

41、程度得到改善。干燥气流温度对烟丝物理特性、感官质量和化学成分有显著的影响。干燥气流的温度在一定范围内与干燥后烟丝的填充值呈正相关关系。有研究表明，卷烟的香气质和香气量受热风温度的影响较大，热风温度过高会降低香气的优雅度和透发性。据Kim等的研究，用过热蒸气干燥加料回潮后的白肋烟丝，处理温度由150上升到320，烟丝填充值也随之上升，由6.08cm3/g增加到7.81cm3/g。并且随着过热蒸气温度的升高，烟丝中的总糖、烟碱和总氨基酸含量明显降低，总氮及醚提取物的含量也有所减少，同时白肋烟的感官质量也发生变化，烘烤香味增强，刺激性、苦味、灼热感及冲击强度降低，余味得到改善。戴翔等进行了烤烟型卷烟

42、配方烟丝气流干燥处理试验，结果表明，气流温度由200逐渐上升到265，卷烟的感官质量也逐渐下降，烟丝中的总糖、总氮和总植物碱含量随之下降。 采用热气流干燥烟丝时，将蒸气注入热交换器前的空气中，可以提高传热系数和热焓，有利于加快干燥速率，促使烟丝膨胀。席年生等的研究表明，热空气中的蒸气施加量对卷烟内在质量的影响主要表现在香气特性和口感特性方面，采用较低的蒸气施加量对中高档卷烟配方烟丝的内在质量有改善作用，而对于低档卷烟的配方烟丝则应采用较高的蒸气施加量，否则会使卷烟的香气质、香气量及干净程度下降，干燥感增加。 气流干燥技术研究的深化体现在对气流干燥各工艺技术参数间关系的研究上。周俊等通过实验证明

43、，在保证出口烟丝含水率合格的前提下，其它条件保持不变，HXD的工艺气流温度与人口烟丝含水率和烟丝流量成正比，与加水量成反比，由此认为实际生产过程中应先设定合理稳定的来料烟丝流量和含水率，其次设定正确的热风温度和热风流量，通过控制喷水量和旋风分离器的温度来调节热风温度和出口烟丝含水率。张大波等通过改变HXD的各运行参数进行实验，对采集的数据进行统计分析，得出了以进料含水率、物料流量、工艺气流量、喷蒸气量为自变量，气流初始温度为因变量的回归方程，利用该方程可以计算出保证HXD正常运行的参数组合，使干燥烟丝出口含水率在短时间内达到均匀稳定。郑州烟草研究院还对气流干燥主要技术参数如物料初始含水率、物料

44、流量、工艺气流量、蒸气施加量与设备运行条件、产品加工质量和内在质量的变化规律进行了较为全面的实验研究，揭示了HXD工作过程众多单因素参数变化对卷烟综合加工质量的影响趋势。 3、烟草气流干燥技术研究进展 3.1气流干燥对烟丝化学成分的影响 随着气流干燥技术在我国烟草加工中研究和应用的深化，科研人员也在探求气流干燥对烟丝化学成分的影响。2004年，于瑞国等对不同产区的单料烟进行了试验，发现气流干燥处理后烟丝的化学成分变化程度大于滚筒干燥的烟丝。王蕾等用液相色谱法分析了气流干燥前后烟丝中游离氨基酸的含量，结果显示，经气流干燥后烟丝的氨基酸含量比干燥前大大减少，且减少的程度超过采用滚筒式烘丝机烘后的烟

45、丝。廖旭东等的研究表明，烟丝经过HXD气流干燥后，烟气水分有所降低。 3.2烟草气流干燥过程的数学模拟 近年来，对物料气流干燥过程进行数学模拟和数值优化的工作开展得越来越多。对气流干燥过程的分析是以气固两相流理论为基础，研究颗粒在干燥管中的运动情况、颗粒与气流之间的传热传质状况是进行过程模拟的基础。根据粒子在干燥管中运动时的受力情况列出其在加速运动段和等速运动段的基本方程，可以描述出粒子的运动状况。而对于气流干燥过程传热传质的研究，则是根据影响对流传热系数的因素如流体性质、流动状态、颗粒性质等计算对流传热传质系数，再根据半经验半理论方程计算对流传热速率和传质状况，通常是将等速干燥和降速干燥分别

46、进行讨论。 Pelegrina等利用一维模型对土豆颗粒的气流干燥过程进行模拟，绘制出颗粒速度、温度和含水率沿干燥管的变化曲线。Skuratovsky等采用二维模型对直管气流干燥过程进行模拟，得到沿干燥管径向(管径的7/1211/12处)颗粒和气流的速度、温度以及颗粒含水率沿干燥管的变化曲线，并且模拟出干燥过程中颗粒直径的变化情况。从这些曲线图中可以看出，物料沿干燥管径向的干燥状态并不完全相同，并且在干燥结束时这种差异达到最大。在对烟草的气流干燥过程进行数值模拟研究方面，Fukuchi等将烟丝看成等体积的球体，将烟丝的形状定义为烟丝表面积/球体表面积，烟丝尺寸用球体直径表示。通过对烟丝运动情况的

47、模拟，建立了连续相(热空气)的质量、动量、能量守恒方程以及分散相(烟丝)的力平衡方程，通过迭代运算可以得到烟丝的运动特征。经实验验证，模型预测值与实验值吻合很好。Pakowski等利用Meunier提出的一维数学模型对过热蒸气气流干燥过程进行模拟，得出烟丝和过热蒸气的温度、水分及速度沿干燥管的分布曲线，并对不同工艺参数控制的干燥过程进行了实验，所得烟丝出口含水率和温度的实际测定值与模型预测结果吻合，该模型的建立对于模拟工业生产过程很有意义。 4、结语 虽然气流干燥技术在我国烟草行业的发展越来越快，但由于应用时间不长，有关气流干燥过程原理及加工工艺参数对卷烟产品质量的影响研究还有待继续深入。今后

48、，运用计算机技术对气流干燥过程进行数值模拟，深入探求物料在干燥过程中的流体运动情况以及烟丝、气流两相在干燥管中沿轴向、径向的温度、湿度分布状况将成为改进气流干燥技术和设备的重要研究方向。 对流传热干燥设备的适用范围 现有的干燥设备中，最多的是对流传热干燥。如热空气干燥，热空气和被干燥物料接触进行热交换以蒸发水分。对流干燥机代表性的设备常见类型有空气悬浮干燥机，如流化床干燥机、闪蒸干燥机、气流干燥机、喷雾干燥器、通风干燥机、流动干燥机、气旋转干燥机、搅拌干燥机、平行流动干燥机、回转干燥机等。 实际应用时，有单机使用，也有组合机使用，还有变形机型等。气流干燥机、流化床干燥机、喷雾干燥器等都是以热空

49、气为载热体，在干燥的同时，也完成了物料的转移。此类干燥机的特征主要是没有传动部件。 干燥粉、粒、片状物料，最普通的方式就是在颗粒表面施加热空气或气体流。通过的气流对物料进行传热，使水分蒸发。蒸发后的水蒸汽直接进入空气中被带走，对干燥系统中常用的干燥介质有空气、惰性气体、直接燃烧气体或过热蒸汽。 该方法使热空气与物料直接接触，边加热边除去水分。关键是要提高物料与热空气的接触面积，防止热空气偏流。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同，所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高，设备投资少，但热效率较低，下面是各类对流干燥设备的基本情况。 箱式干燥器 是最老的干燥器之

50、一。物料用盘盛装，料盘摆在架车上逐层逐排放入，用蒸汽或电作为热源，箱内热空气可循环及部分排放，以使干燥较均匀。虽热效率低，但仍在大量的使用，也在继续制造，原因是结构简单，操作不经常照管也无明显问题。但不少物料干燥时须翻盘、翻粉，热敏性物料常易变色，亦不适用于带溶媒物料的干燥。由于物料堆积，其内层传热、传质差，因而干燥速率低。 隧道式烘房 系将料盘分置于特制小车上，可逐车间歇进、出隧道，以增加产量及提高热效率。其他结构与箱式干燥器相似。 网带式干燥机 可用于干燥玉米、谷物、蔬菜等。此机装有不锈钢丝网制的传动带，物料随带移动，可分段加热。该装置以每段1.82m长为一单元，最长可连接至40m，每小时

51、处理量可高至4t。恒率干燥阶段热空气温度可达130，排气相对湿度可达85%。 多层涡轮干燥器 其结构为一立式园筒，内设有若干层转盘，物料可由顶部加入，逐层落下至底部放出。热空气自底部引入，由设于园筒中心的数个鼓风涡轮叶轮分段循环空气，并于器内壁相应高度设加热器，以补充空气的热量，提高热效率及干燥速率。但该设备不易清洗，对多品种生产及要求洁净的物料较困难。 闪蒸干燥装置在多品种氧化铝工业化生产中的应用 多品种氧化铝有别于冶炼级氧化铝，它在晶形结构、化学成分、外观形状、粒度分布等方面具有特色，因而有特殊物理化学性能，在多品种氧化铝如催化剂用氢氧化铝，阻燃剂用氢氧化铝，活性氧化铝等产品的干燥工艺过程

52、满足工艺要求，提高产品质量，减少作业环节，节能降耗的重要过程，适应这些特点的干燥设备的应用是人们所关心的重要课题。东北大学辽宁东大粉体工程技术，一九九年在吸收借鉴国外设备及工艺基础上，设计生产出适合国情，具有技术特点的闪蒸干燥设备，已形成专业化系列化产品，在化工、建材、冶金等领域形成工业化规模应用，对多品种氧化铝的干燥已取得成功的经验和较完善的工艺配套系统。本文对旋转闪蒸干燥机干燥过程作一介绍，以期有助于对多品种氧化铝干燥上的选择与应用。1. 颗粒物料干燥过程的机理颗粒物料进入干燥机后，热气流首先将热量传给颗粒表面，水分立即蒸发，并向外界扩散。表面水分的蒸发，引起颗粒表面和内部的水分差，水分将

53、从颗粒内部不断地扩散到表面，再由表面向外界蒸发，此过程循环往复，最后达到整个颗粒的干燥。1.1 升速干燥阶段颗粒置于温度较高而相对湿度小于100的传热介质中，在较短时间内，表面被加热到干燥介质湿球温度，水分蒸发的速度增长很快，颗粒吸收的热量和蒸发水分耗去的热量相等，达到平衡。此阶段时间很短，排出水量不大，之后进入等速阶段。1.2 等速干燥阶段在此阶段，颗粒表面蒸发的水分，由其内部向表面源源不断地补充，因而颗粒表面总是保持润湿状态。此时干燥速度保持不变，颗粒表面温度亦保持不变。该阶段水分的蒸发，理论上可按外扩散（蒸发）公式及传热公式计算干燥速度：I外 M /（t?F） a（t湿球t表），kg/m

54、2h由上式可看出，蒸发速度（干燥速度）与颗粒表面和周围介质水蒸气浓度及温度差有关。其差愈大，干燥速度也愈大。另外，干燥速度还与颗粒表面的空气速度有关。颗粒表面总有一层不易流动的空气膜，它的厚度减小有利于水份蒸发和热交换。因而增大颗粒表面气流的速度，使空气膜减薄，可显着提高干燥速度。1.3 降速干燥阶段此阶段蒸发速度和热量的消耗大为降低，颗粒表面温度高于介质的湿球温度并逐渐升高，与载热体之间温差减小，直至接近或相同。1.4 平衡阶段此时颗粒表面水分吸湿和蒸发达到平衡，干燥速度为零。颗粒中的水分亦即干燥最终水分，通常不应低于储存时的平衡水分。旋转闪蒸干燥机由于干燥后物料粒度颗粒粒度很小，物料在干燥

55、筒内停留时间极短，通常在13s。因此，颗粒的干燥处于等速干燥阶段，其表面的温度就是干燥介质的湿球温度。采用旋转闪蒸干燥设备，物料的粒度均匀，表面无开裂、变形和过热，有利于保证产品质量。2. 旋转闪蒸干燥机内颗粒的运动状态及干燥过程热气流从筒下部沿筒壁切线方向进入筒内，在筒内高速旋转上升，与湿物料相遇后，旋转叶片将物料粉碎，热气流将物料加热，吹散。细颗粒物料的水份分被蒸发并随热气流螺旋上升，从排风口排出，经分离装置分离后形成干品。粗颗粒物料螺旋上升一段高度后，由于其悬浮速度小于干燥机的操作速度，因此将停止上升并滑落，经粉碎变成细颗粒，被热风吹散后再重复上述过程。干燥机内旋转叶片的独特设计及布置，

56、有利于物料的快速碎散和干燥，分级环结构的合理设计，可保证产品的最终含水量和颗粒粒度。干燥机中的热交换，主要表现为气流和颗粒、筒壁与颗粒的两种热交换。如前所述，干燥过程的实质是水分的扩散过程，是靠外扩散和内扩散进行的。水分子移动依其动力的不同，可分为湿传导和湿热传导。2.1 湿传导干燥过程中，由于表面水分的蒸发，颗粒表面水分与内部水分形成浓度差，因而在颗粒半径方向有一个水分梯度，引起水分由内部向表面移动。这种扩散、传导是由水分差引起的。2.2 湿热传导由于颗粒表面水分蒸发时需要吸收热量，造成颗粒内部与表面的温度差，即在半径方向存在一个温度差 温度梯度。由此引起的水分移动称湿热传导。在用于热空气干

57、燥时，湿扩散由颗粒内部向外部表面进行。同时，由于颗粒表面温度往往高于其内部温度，热扩散则使水分由颗粒表面向内部移动。因此，可以看作热扩散阻碍湿扩散的进行，降低了干燥速度。旋转闪蒸干燥机由高速热气流沿切线方向给入筒体，由于筒体内的螺旋运动，一方面降低颗粒周围的介质温度，同时增加了周围介质流速和温度，提高了外扩散的速度，另一方面高温气流高速冲击位于筒体下部的颗粒聚集体（ 温度较高的料团），加之筒体内搅拌叶片的作用，使聚集体碎散，粒度变小，内部毛细管的长度也因之减小，强化了内扩散的效果，降低其阻力。该过程的反复，消除了物料结块，强化了颗粒水分的蒸发。颗粒和热气流的流动方式，在筒体下部既有对流，也有顺流（并流）。对粗粒聚集体更是对流和顺流反复换热。对于细粒物料，上述过程则随热气流同程进行，因而干