环形干燥器:类型、布局、应用、优点

2023年07月02日

环形干燥器,又称气动干燥器,是一种可干燥多种物料的工业干燥设备。它们有一个独特的特点,使其区别于典型的闪蒸干燥器:在干燥系统中装有一个“歧管粒料分选器”。食品、化工和制药等行业使用这类干燥器,通过加热使水分蒸发从而去除湿物料中的水分。环形干燥器特别适用于对热敏感且不能忍受长时间高温的材料。此外,它们对于粘性或具有高水分含量的物料也非常理想。经过环形干燥的常见物料包括食品,如淀粉、糖和大豆蛋白,以及化学品、药品和农产品。

 

本文旨在提供以下方面的全面概述:

l  环形干燥器类型

l  它们的设计和工作原理

l  在现代环境中的应用

l  优点和缺点

 

让我们从环形干燥器的工作原理开始。

 

环形干燥器的工作原理

环形干燥器是闪蒸干燥器的升级版,在环形干燥器中,湿物料被送入热干燥空气流中,并在产品干燥成粉末时气动输送。环形干燥器中的离心分选器可回收更重和更湿的颗粒,延长其在干燥器中的停留时间,同时使更轻和更干的粉末排放到排气流中。这确保了只回收需要延长干燥时间的物料,并避免已经干燥的物料出现过热。这在干燥热敏性物料时尤其有用。

 

运行阶段

环形干燥器的运行阶段可分为四个阶段:

l  加热

l  进料调节

l  干燥

l  产品收集

 

1. 加热

在加热阶段,首先将空气预热到所需的温度,然后将湿物料引入干燥管道。随后热空气进入环形管道,将湿物料暴露在加热塔中。

 

2. 进料调节

通常,但并非总是,湿物料太湿,以至于无法避免粘在干燥器管道上。因此,必须通过与已经干燥的物料混合来调节,以减少其水分,直到它可以被送入干燥器中。

 

最常见的是在连续双桨混合器中使用从干燥器收集系统回收的干燥产品。

 

3. 干燥

一旦湿物料遇到干燥空气,在湿颗粒通过干燥器输送时,表面的水分就会蒸发,这同时增加了干燥空气的湿度,降低了干燥空气的温度,只要颗粒表面还有水,就可以保护颗粒表面。一旦颗粒表面变得干燥,颗粒温度就开始上升。此时,空气温度已经下降到干燥器的排气条件。

 

4. 产品收集

在干燥器排气处,空气比干燥的颗粒稍微热一点。在干燥空气排入大气之前,必须将颗粒从空气中分离出来。可以在旋风或布袋过滤器中完成这一步骤。一般来说,这种类型的干燥器是在吸力下运行的,用排风机把空气抽过整个系统。这意味着收集的产品必须通过气闸排放到下游系统。

 

环形干燥布局

环形干燥器的布置可以显著影响其性能,这取决于待干燥产品的特性。让我们来仔细看看不同类型环形干燥器的布局。

 

1. 进料式环形干燥器


进料式环形干燥器流程图


进料式环形干燥器引导固体回到更高温度的进料区,以获得最大的干燥效率。这种布局对于像玉米纤维、玉米蛋白、玉米酒糟(DDGS)或矿物质等能忍受有限暴露在高温下的弹性产品类型是非常理想的。这种干燥器类型中的歧管作为离心分选器,选择性地回收更重的半干燥产品进入另一程干燥。

 

2. P型环形干燥器


P型环形干燥器流程图

 

P型环形干燥器因其独特的“P”形而得名。在这种布局下,对于温度敏感的产品,歧管可引导固体回到低温排气区。这种干燥器类型为某些较难干燥的产品提供了额外的停留时间,以达到足够的干燥,而不会引起不必要的变性,如淀粉糊化。

 

3. 全环形干燥器

全环形干燥器流程图

 

最后,全环形干燥器具有独特的歧管设计,可提供两个功能:固体通过热风管道循环到风扫式粉碎机;如果必要的话,延长在歧管内的停留时间,以达到足够的干燥。这种类型的干燥器特别适用于需要额外研磨或在气流中动态混合的具有挑战性的干燥应用,例如木浆或活性小麦面筋等特种产品。

 

环形干燥器的能量配置选项

为了优化环形干燥器的性能,有两种能量配置选项可供选择:

1. 开路 (OC)

2. 部分气体回收 (PGR)

在开路配置中,干燥器使用环境空气作为一程干燥介质。另一方面,在部分气体回收配置中,通过将干燥器大部分排气流回收到空气加热器中作为预热的干燥介质,从而提高能源效率。这种配置对于能源密集型干燥应用或具有严格运行要求的应用特别有用。

 

环形干燥器类型

环形干燥器有几种类型,每一种都有其独特的特点,旨在适合特定的应用和材料。让我们详细看看主要类型的环形干燥器:

1. 半闭式PGR环形干燥器

半闭式环形干燥器带有一个歧管分选器,可允许半干燥的固体在内部循环,直到完全干燥。这种设计使它比其他干燥技术更节能。

2. 全闭式PGR环形干燥器

全闭式PGR环形干燥器是气密封的,它在真空下运行,使其适合干燥热敏物料,并可防止氧化。

3. 带有环形干燥器扩展的闪蒸干燥器

带有环形干燥器扩展的闪蒸干燥器是一种混合干燥系统,它结合了闪蒸干燥和环形干燥的原理,提高了蒸发率和产品质量。

4. 旋转环形干燥器

旋转环形干燥器是干燥颗粒物料和粉末的理想之选。当物料通过加热室时,使用一个旋转的滚筒来干燥物料。

5. 振动环形干燥器

在干燥过程中需要温和处理的易碎物料最适合使用振动环形干燥器进行干燥,因为它们是专门为这种类型的应用而设计的。干燥器带有一台振动输送机,使物料通过一系列热气流。振动有助于防止结块,并确保物料均匀分布在整个干燥器中。

 

环形干燥器的应用

 

环形干燥器在许多行业中有广泛的应用,用于干燥各种物料。下面是一些常见的例子。

 

食品行业

环形干燥器用于干燥多种食品,包括水果、蔬菜、肉类和谷物。这类干燥器特别适用于干燥热敏性物料,如水果和蔬菜。环形干燥器处理这类物料非常精细,而且可以防止因暴露在高温下而导致的降解。

 

化学工业

包括颜料、染料和药品在内的多种化学产品容易降解或需要对干燥过程进行精确控制。环形干燥器可以解决所有这些缺点。


制药行业

环形干燥器用于干燥药品,如粉末、颗粒,最终将转化为片剂。这类干燥器干燥过程温和,可防止热敏物料降解或失去效力。

 

矿物加工行业

矿物加工行业使用环形干燥器来干燥矿石、沙子和粘土等材料。它们通常用于生产特殊的二氧化硅、纯化的粘土颜料和其他粉末状矿物质。

 

农产品

农产品,如面粉、淀粉、蛋白质、酪蛋白、酵母和纤维加工成供人类食用的食品或动物饲料。

 

环境保护

环形干燥器可用于干燥污泥和工业废物,有助于环境保护。这类干燥器有助于减少废物量,使其更容易处理。此外,干燥的物料可以用作肥料或燃料,为废物管理提供了可持续的解决方案。

 

 

优势

环形干燥器优点众多,因而成为干燥各种物料的流行选择。

 

1. 温和、均匀的干燥过程

环形干燥器干燥过程温和,适用于热敏性物料。

 

2. 干燥速度快

与其他类型的干燥器相比,环形干燥器可以在很短的时间内完成物料干燥,通常只需几秒钟。高速热气流把水分从物料中迅速蒸发,处理时间更快,热降解更少。

 

3. 精确控制

有些物料需要精确控制干燥过程。这时候就需要环形干燥器了。这类干燥器的温度、湿度和速度都可以调节,以优化不同物料的干燥过程。干燥过程更为有效和最终产品质量更高。

 

4. 能源效率

与其他类型的干燥设备相比,环形干燥器非常节能。快速干燥工艺可以使用高进气温度,并减少风量进行干燥,从而最大限度地提高效率。

 

5. 降低人工成本

由于这类干燥器通常是全自动的,几乎不需要人工干预,因此它们运行只需要最少的劳动力。这有助于降低劳动力成本,提高生产率。

 

6. 紧凑的设计

由于环形干燥器设计紧凑,他们是空间有限的工厂的理想之选。它们可以很容易地集成到现有的生产线中,并且不需要很大的占地面积。

 

7. 最短的停机时间

环形干燥器设计用于连续运行,这意味着停机时间最短,生产可以保持在高水平。

 

8. 通用性

通用性是环形干燥器最大的优点之一。它们可用于干燥从食品到药品的各种物料。环形干燥器设计的通用性也适应产品等级和特性的变化,包括水分含量、蒸发速率和可能影响干燥行为的产品成分的变化。这种通用性使得环形干燥器成为许多不同行业的宝贵资产。

 

狄德革命性的环形干燥技术

在狄德,我们很自豪地介绍我们的半闭式PGR环形干燥器——一种革命性的解决方案,解决了传统环形干燥器生产量有限的问题。凭借我们的干燥器,我们提供了世界上最大和最节能的解决方案,用于干燥需要延长干燥时间的粉末、糊状物、滤饼或浆料。事实上,我们的干燥器每小时可以蒸发34吨水,容量为179,000 ACFM,提供无与伦比的性能和效率。

 

我们还开发了一种完全循环的过热蒸汽干燥器,其中干燥介质为气态蒸汽。当水在蒸汽干燥器中蒸发时,它可以作为纯蒸汽输送到另一程,如蒸发器,在蒸发器中蒸汽被冷凝,回收输入干燥器中的能量。这些干燥器是最有效的干燥系统之一。

 

作为工业设备和设计方面的专家,我们确保我们的环形干燥器能够适应产品等级和特性的变化,提供以解决方案为中心的方法来满足您独特的干燥需求。

 

我们的环形干燥器适用于广泛的应用——从橘子皮和柑橘纤维到碳酸钙、玉米蛋白、纤维和淀粉、玉米酒精糟及可溶物 (DDGS)、高蛋白DDG、金属氧化物、矿物质、淀粉和小麦蛋白。使用狄德的环形干燥器,我们保证为您的干燥要求提供可靠和高效的解决方案。

 

结论

环形干燥器是干燥热敏性物料的有效解决方案,可提供温和与精确的干燥过程,并能提高能源效率。虽然由于其局限性和较高的初始成本,它们可能不适合所有应用,但它们仍然是许多行业的热门选择。环形干燥器的正确维护和操作可产生一致且高质量的干燥效果,以满足不同物料和应用的特定需求。

 

常见问题

1. 环形干燥器的运行温度是多少?

由于能够利用直接沼气燃烧和冷空气,环形干燥器可以有效地维持高达260摄氏度的热风产品温度。此外,通过将离开干燥器的废蒸汽(保持85-90摄氏度的温度)与多效蒸发器相结合,环形干燥器可以降低浓糖浆或废水的浓度,从而实现更有效和可持续的干燥过程。

 

2. 为什么要用旋转干燥器?

旋转干燥器可以有效地加速并确保颗粒固体的均匀干燥。旋转串级干燥器采用旋转圆筒,使热空气流穿过物料。圆筒壁配有升降和串联产品的阶梯,确保物料最大限度地暴露在热空气中。凭借这种先进的设计,这种类型的干燥器可以为您的颗粒固体提供高效、可靠的干燥解决方案。

 

3. 干燥效率如何?

众所周知,干燥过程是能源密集型的,约占工业生产中使用的所有能源的15%。然而,为了保持食品和生物炼制产品的理想品质,通常首选温和干燥方法,其能源效率在30-50%之间。

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