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烘干搅拌输送新闻动态
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多层圆振动流化床干燥机用于氢氧化锂干燥的研究
发布时间：2013-09-26 08:54 来源：未知
0、前言
振动流化床干燥机是一种新技术，它适用于干燥不易流动的物料（如颗粒太粗或太细，易于粘结成团等），以及特殊要求的物料（如要求保持晶形
完整，晶体闪光度好等）…。但是，由于一般振动流化床干燥机中，干燥介质与物料的接触次数较少（一般为一次最多三次），因而热效率较低，尤其对于可高温干燥的物料。
多层圆振动流化床干燥机是一种改进型的振动流化床干燥机，它依靠安装在床体上的两台振动电机所产生的垂直振动与扭振，强化了物料的流态化。垂直振动使颗粒物料在干燥室内产生跳跃，与此同时，从干燥室下腔体输入的热风，通过多孔板使物料处于化状态，并与颗粒物料进行热质交换。在干燥机中所配的热风有很大的压力，其功用主要有三个：(1)用于干燥，带走物料中的水分；(2)用于流化，使物料腾起；(3)影响物料因振动而引起斜抛运动的斜抛角度，影响物料的运行速度。扭振使颗粒物料沿着切线方向向前运动，第一层上的颗粒物料受到振动电机的扭振作用，向前跳跃到达第一层出料口处落到第二层上。如此往复直至最后一层，湿物料已干燥成合格的产品。湿空气通过引风机由床体上部的出风口排出，干物料由出料日排出，从而完成物料的干燥过程。由于床层采用多层圆结构，设备紧凑，占地面积小，且克服了单层流化床干燥机热量浪费现象，节省了投资。多层圆振动流化床干燥机有着广阔的应用前景。富通新能源不但生产销售木屑烘干机等锯末木屑成型机械设备，而且还大量销售颗�；�、木屑颗粒机等生物质燃料成型机械设备。
由于多层圆振动流化床干燥机的颗粒运动、气固间的传热传质机理非常复杂，人们对它的认识还非常有限，在设计时，常采用经验方法，通过实验室研究再进行放大设计。试图通过实验研究，找出氢氧化锂颗粒的停留时间与振动强度以及颗粒湿含量的关系，测出它在多层圆振动流化床干燥机中的干燥特性，并与该颗粒物料在箱式干燥机中的干燥特性进行比较。这对了解其干燥机理，以及对其进行工程设计，具有一定的参考价值。
1、工作原理
振动流化床就是在普通流化床上施加振动而成。在输料板上放上一层物料（粉状、粒状、条状等），对输料板施以振动。最初随着振动加速度口的增加，料层被振实；当口值接近重力加速度g(9.81m/s2)时，料层密度达到最大。当进一步提高振动加速度，则料层开始膨胀，并出现所谓的振动流态化状态。这时放在输料板上的物料产生强烈、的混和，并且很容易作水平和倾斜移动。因此振动流化床是在振动加速度大于重力加速度的条件下来完成物料输送、干燥、冷却、造粒的一种单元设备。在此条件下，利用对流、传导、辐射向料层供给热量，即可达到干燥的目的。多层振动流化床是在单层振动流化床基础上发展起来的，它不仅具备单层振动流化床的各种特性，由于设置了多层筛板（输料板），且在孔板形状上进行了改进，克服了干燥死角问题，使热风与物料多次充分接触，提高了热效率。
2、实验系统及方法
多层圆振动流化床干燥机实验系统流程如图l所示。
空气经风机3送入电炉进行加热，到达一定温度后送入干燥室l1，在干燥室中热风与颗粒物料进行热质交换，最后由引风机3排至净化系统。风量由调节阀2调节。湿的颗粒物料由喂料机13经关风器12从干燥室顶部均匀送人到干燥室中，干的颗粒物料由出料口16排出，若其中有粉状物料，则从出料口15排出�？帕Ｎ锪显诟稍锸抑械耐Ａ羰奔�，由安装在干燥室底部的两台同步振动电机的频率进行调节。
实验用颗粒物料为氢氧化锂，直径为3mm，比重为2400 kg/m3。
颗粒停留时间的测量，是在加料口处放入一颗与其它粒子形状、大小、密度相同的示踪粒子，并随其它颗粒物料一起运动，用秒表记录该示踪粒子从加入到排出的时间差，该时间差即为颗粒停留时间。振动电机的频率，由调频器的指示器直接读出�？帕Ｎ锪系氖坑蒘H10A水分快速测定仪
测定。干燥速度的测量，采用的是离现测量方法，即实验机中层数为4层，且直径较小为950 mm．物料颗粒从料口到出料口的停留时间较短，记录下该时间差t及测量从出料口取样的颗粒的湿含量，作为整个过程中t时间时物料的湿含量。从出料口出来的物料取样后再从加料口送入，如此往复，可测出不同时间的湿含量，从而可计算出干燥速度。
3、结果分析
3.1颗粒物料的平均停留时间
通过调频器改变振动电机的频率，对颗粒物料（3.0 kg）在干燥室内的平均停留时间进行记录、整理，如图2所示。振动电机的频率越高，振动强度越大，平均停留时间越短。物料的停留时间与振动强度变化很大，因而可以通过调整振动强度，如改变振幅、频率，改变了物料的停留时间，使多层圆振动流化床干燥机适应不同物料的干燥的要求。将平均停留时间与振动强度画在对数坐标纸上，发现两者基本服从线性关系。的估算公式，它的均方根误差为6. 85%。
图3示出了在同一振动强度下，不同颗粒湿含量对颗粒平均停留时间的影响。从图3中可以看出：湿含量较大时，停留时间较长，随着湿含量的降低，停留时间不断减少，直至某一湿含量时，湿含量再降低，停留时间反而上升。如图3中，拐点的干基湿含量为0. 32 kg/kg。这是由于湿含量降低时，颗粒表面水份降低，颗粒的粘度减少，停留时间也会减少。直到颗粒表面水份己基本干燥后，颗粒粘度基本不变，但颗粒的重量在不断减少，在相同的气速下，颗粒与分布板的接触频率降低，扭振的影响减少，因而停留时间反而延长。
3.2静态干燥特性
在干燥过程中，不同时间从出料口取出的样品的湿含量不同，将不同湿含量的物料放入快速水份测试仪中，可以瞬时测出物料的湿含量与时间的关系，利用式(3)可以计算其干燥速度，如图4所示。
3,3多层圆振动流化床干燥机中氢氧化锂颗粒的干燥特性
图5示出了在不同振动频率下，氢氧化锂在多层圆振动流化床干燥机中的干燥特性。从图5中可以看出其临界湿含量为0. 16 kg/kg，与静态情况下测试的结果基本一致。这是由于颗粒直径较大，内部扩散阻力是控制其降速干燥的主要因素。设计计算时呵利用这一点。
图5中，等速干燥速度为20.5kg/( kg．min)，大于静态时的等速干燥速度，约为22倍。说明振动情况下外部的传热传质系数特高，会大大缩短其干燥时间。
4、结论
(1)多层圆振动流化床干燥机中，振动强度对氢氧化锂颗粒的平均停留时间的影响较大，两者在对数坐标中基本成线性关系，得到的回归关系式的均方根误差为6. 85%。同时氢氧化锂颗粒的湿含量对平均停留时间也有一定的影响，在干基湿含量为0. 32 kg/kg时平均停留时间最少。
(2)氢氧化锂颗粒的临界湿含量，在静态及振动流化床条件下，基本相同。
(3)氢氧化锂颗粒的等速干燥速度，多层圆振动流化床条件下是静态条件下的22倍左右。
