高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn) |
| 發(fā)布日期：2012-5-1 18:40:31 |
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目前各生產(chǎn)企業(yè)所使用的干燥設備主要有滾筒列管式、盤式、槳葉、熱風強力干燥等型式。根據(jù)濕濾料性質和含水份不同可采用不同型式的干燥設備。
干燥設備的科技含量初顯出主導作用。2004年以來，受全國化工發(fā)展形勢持續(xù)向好帶動，干燥設備市場形勢穩(wěn)中看好，生產(chǎn)企業(yè)普遍獲得了較好的經(jīng)營業(yè)績。
目前干燥設備服務化工行業(yè)的顯著特點是技術含量的作用日益突出。這與過去銷售產(chǎn)品主要靠價格競爭已有很大不同。其中，一些干燥設備技術含量高，注重發(fā)展新品的廠家，效益日漸提升；相反，一些產(chǎn)品技術含量低，新品和新技術開發(fā)能力弱的企業(yè)，效益開始下滑。
市場反應顯示，化工行業(yè)期待干燥設備制造業(yè)按照高品質、低能耗、環(huán)保型的要求調整產(chǎn)品結構，進一步加強基礎研究，夯實應用研發(fā)的基礎。在技術方面，加強自動化、測試、制造工藝和材料材質外觀設計等方面的研究。在應用研發(fā)方面，既要注重國際間的交流與合作，又要注重知識產(chǎn)權的保護；既要注重新技術、新應用領域的開發(fā)，又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應用領域的革新和創(chuàng)新。應該說，這是我國干燥設備做大做強的必由之路。
目前，國內干燥設備科技含量的提高，正在產(chǎn)生令人欣喜的效果。長期以來，國內干燥設備行業(yè)一直有今日觀察□叢林今日觀察這樣的特點：生產(chǎn)規(guī)模小，入門門檻低，整體技術含量不高，全行業(yè)年銷售收入500萬元以下的企業(yè)約占60%以上，年銷售收入過千萬元的廠家僅占5%～8%，產(chǎn)品檔次普遍偏低、雷同。
但如今，高科技含量產(chǎn)品正在催生干燥設備制造業(yè)骨干企業(yè)的涌現(xiàn)。這很可能是該領域擺脫惡性價格競爭，改變企業(yè)規(guī)模小而分散的現(xiàn)狀，進行行業(yè)自然整合的信號。通過技術競爭，走強強聯(lián)合、優(yōu)勝劣汰的道路，培育出業(yè)內實力雄厚的領袖型企業(yè)，也許指日可待了。
此外，技術進步還將扭轉目前國內干燥設備的出口局面。目前我國干燥設備尚未形成出口規(guī)模，出口量還不及總量的5%，且主要銷往東南亞。但據(jù)權威預測，隨著技術發(fā)展，未來幾年內我國出口干燥設備占總產(chǎn)量的比例將由5%提升至10%，外銷市場也將由東南亞拓展到歐美。國內大型干燥設備制造與國際水平存在較大差距的局面由此可望改善。
干燥是很多行業(yè)生產(chǎn)流程中重要的和不可少的一個環(huán)節(jié)，干燥設備的選型合理和使用好壞直接影響到產(chǎn)品質量、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本、能源消耗、人員勞動強度等指標，由于干燥方法和干燥設備多種多樣，同一種物料有多種干燥方式，可使用多種類型的干燥設備，同一種干燥設備又能干燥多種物料，因此，干燥設備的合理選型和正確使用是非常正要的。為了便于用戶選擇一種理想的干燥設備，在此對一些相關問題作個簡要說明。
一、干燥方法 干燥就是從各種物料中去除濕分的過程，各種物料可以是固體、液體或氣體，固體又可分大塊料、纖維料、顆粒料、細粉料等等，而濕分一般是物料中的水分，也可以是其它溶劑。在此以水分為對象。干燥方法有三類：
�。�1）機械脫水法 機械脫水法就是通過對物料加壓的方式，將其中一部分水分擠出。常用的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分，結合水分仍殘留在物料中，因此，物料經(jīng)機械脫水后物料含水率仍然很高，一般為40～60％。但機械脫水法是一種最經(jīng)濟的方法。
�。�2）加熱干燥法 也就是我們常說的干燥，它利用熱能加熱物料，氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。通常是利用空氣來干燥物料，空氣預先被加熱送入干燥器，將熱量傳遞給物料，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)過加熱干燥，能夠除去物料中的結合水分，達到產(chǎn)品或原料所要求的含水率。（3） 化學除濕法 是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由于吸濕劑的除濕能力有限，僅用于除去物料中的微量水分。因此生產(chǎn)中應用很少。在實際生產(chǎn)過程中，對于高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分，之后再采取其它干燥方式進行干燥。
二、物料與水分的結合方式 根據(jù)物料中所含水分去除的難易程度分為下列兩種：
�。�1）、非結合水分：非結合水分包括存在于物料表面的潤濕水、孔隙水等物料與水分直接接觸時，被物料吸收的水分。由于與物料的結合強度小，故易于去除。
�。�2）、結合水分：包括物料細胞或纖維管璧及毛細管中所含的水分。這種水分又可細分為化學結合水、物理化學結合水和機械結合水。其中，化學結合水主要包括結晶水，結合強度大，故難以去除，脫去結晶水的過程不屬于干燥過程；物理化學結合水包括吸附、滲透和結構的水分，吸附水與物料的結合最強，水分既可被物料的外表面吸附，也可吸附于物料的內部表面，在吸附水分結合時有熱量放出，脫去時則需吸收熱量，滲透水分與物料的結合是由于物料組織壁的內外溶解物的濃度有差異而產(chǎn)生的滲透壓所造成，結合強度相對弱小，結構水分存在于物料組織內部，在膠體形成時將水結合在內，此類水分的離解可由蒸發(fā)、外壓或組織的破壞；機械結合水分包括有毛細管水分等，毛細管水分存在于纖維或微小顆粒成團的濕物料中，它與物料的結合強度較弱。含結合水分的物料稱為吸水物料，如：木材、糧食、皮革、纖維及其織物、紙張、合成樹脂顆粒等。僅含有非結合水分的物料，稱為非吸水性物料，如鑄造用型砂、各種結晶顆粒等。就干燥的難易來說，非吸水性物料要比吸水性物料容易干燥得多。物料的結晶水為化學結合水，干燥過程一般是不能去除結晶水的。不同結構的水分的結合能大約為100～3000J/mol。物料和水分的不同結合形式，使排除水分耗費的能量不同，這就說明干燥所需要的熱能也不一樣。根據(jù)物料在一定的干燥條件下，其水分能否用干燥方法除處可分為平衡水分和自由水分。在生活中，常會遇到一些物料在濕度較大的空氣中"返潮"的現(xiàn)象，而這些返潮的物料在干空氣中又會回復其"干燥"狀態(tài)。不管"返潮"或"干燥"過程，進行到一定限度后，物料中的含水量必將趨于一定值，此值即稱為在此空氣狀態(tài)下的平衡水分。物料中所含的大于平衡水分的那一部水分，可以在干燥過程中從濕物料中去除，稱之自由水分。
三、濕物料的干燥過程 1、濕物料的干燥過程 干燥的條件為干燥介質（通常為熱空氣）的流動速度、濕度和溫度。當熱空氣從濕物料表面穩(wěn)定地流過時，由于空氣的溫度高，物料的溫度低，因此空氣與物料之間存在著傳熱推動力，空氣以對流的方式把熱量傳遞給物料，物料接受了這項熱量，用來氣化其中的水分，并不斷地被氣流帶走，而物料的濕含量不斷下降。當物料的濕含量下降到平衡水分時，干燥過程結束。物料干燥過程中，存在著傳熱和傳質兩個相互的過程，所謂傳熱就是熱空氣將熱量傳遞給物料，用于氣化其中的水分并加熱物料，傳質就是物料中的水分蒸發(fā)并遷移到熱空氣中，使物料水分逐漸降低，得到干燥。
2、干燥過程的特點 在干燥過程中，由于物料總是具有一定的幾何尺寸大小，即使是很細的粉料，從微觀也可看成是有一定尺寸的顆粒，實際上上述傳熱傳質過程在熱氣流與物料顆粒之間和物料顆粒內部的機理是不相同的，在干燥理論上就將傳熱傳質過程分為熱氣流與物料表面的傳熱傳質過程和物料內部的傳熱傳質過程。由于這兩種過程的不同而影響了物料的干燥過程，兩者在不同干燥階段起著不同的主導和約束作用，這就導致了一般濕物料干燥時前一階段總是以較快且穩(wěn)定的速度進行，而后一階段則是以越來越慢的速度進行，所以我們就將干燥過程分為等速干燥階段和降速干燥階段。
（1）等速干燥階段 在等速干燥段內，物料內部水分擴散至表面的速度，可以使物料表面保持著充分的濕潤，即表面的濕含量大于干燥介質的****吸濕能力，所以干燥速度取決于表面氣化速度。換句話說，等速段是受氣化控制的階段。由于干燥條件（氣流溫度、濕度、速度）基本保持不變，所以干燥脫水速度也基本一致，故稱為等速干燥階段，此一階段熱氣流與物料表面之間的傳熱傳質過程起著主導作用。因此，提高氣流速度和溫度，降低空氣濕度就都有利于提高等速階段的干燥速度。等速階段物料吸收的熱量幾乎全部都用于蒸發(fā)水分，物料很少升溫，故熱效率很高�？梢哉f等速段內的脫水是較容易的，所去除的水分，純屬非結合水分。
�。�2）降速干燥階段 隨著物料的水分含量不斷降低，物料內部水分的遷移速度小于物料表面的氣化速度，干燥過程受物料內部傳熱傳質作用的制約，干燥的速度越來越慢，此階段稱為降速干燥階段，有以下幾個特點：降速段的干燥速率與物料的濕含量有關，濕含量越低，干燥速率越小。這是與等速段不同的第一個特點； 降速段的干燥速率與物料的厚度或直徑很有關系，厚度越厚，干燥速率越小。這是第二個特點；當降速階段開始以后，由于干燥速率逐漸減小，空氣傳給物料的熱量，除作為氣化水分用之外，尚有一部分將使物料的溫度升高，直至最后接近于空氣的溫度。這是第三個特點； 降速段的水分在物料內部進行氣化，然后以蒸汽的形態(tài)擴散至表面，所以降速階段的干燥速率完全取決于水分和蒸汽在物料內部的擴散速度。因此也把降速段稱作內部擴散控制階段。這是第四個特點。在降速階段，提高干燥速度的關鍵不再是改善干燥介質的條件，而是提高物料內部濕份擴散速度的問題。提高物料的溫度，減小物料的厚度都是很有效的辦法。這是第五個特點。 相對等速干燥階段，降速段的干燥脫水要困難得多，能耗也要高得多。所以為了提高干燥速度，降低能耗，保證產(chǎn)品品質，在生產(chǎn)工藝允許的情況下，應盡可能采取打散、破碎、切短等方法減小物料的幾何尺寸，以有利于干燥過程的進行。
干燥設備選型前需要確定的條件由于干燥過程中濕物料的種類很多，干燥特性又差別很大，所以需要不同類型的干燥方法和設備。這樣就帶來了干燥方法和設備的選型問題。如果選擇不當，就必然會帶來設備投資過大，或操作費用上升，或產(chǎn)品質量不符合要求，在極端情況下乃至不能操作運行。所以，必須對選型問題給予足夠的重視。 |
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