因噴霧干燥機是靠加熱空氣并且完成熱能傳遞的過程,因此噴霧干燥機的加熱體系是一個非常重要的設(shè)計環(huán)節(jié)。
為了有效蒸發(fā),必須加熱進(jìn)入的空氣。有兩種主要方法用于加熱空氣,直接和間接加熱。
直接加熱是指諸如油或氣體之類的燃料在進(jìn)氣管中燃燒的地方。在干燥大多數(shù)化學(xué)品或礦物質(zhì)時,油可用作燃料,但不允許用作食品原料。大多數(shù)產(chǎn)品(包括食品)都可以使用天然氣。
有三種類型的間接加熱,蒸汽鍋爐和熱油加熱器,這兩種加熱器都需要在干燥器的進(jìn)氣流中使用單獨的熱交換器。空氣也可以通過間接空氣加熱器加熱,間接空氣加熱器使熱空氣通過管子并加熱通過熱管外部的干燥空氣。這種類型的加熱通常使用氣體或油作為燃料,但在某些地區(qū)使用替代燃料可能更經(jīng)濟。
圖中的圖示為直接燃?xì)馊紵鳎?nbsp; 直接燃?xì)馊紵鬟m用于大多數(shù)應(yīng)用,并且在大多數(shù)情況下是最經(jīng)濟的加熱方法。直接燃?xì)饧訜峋哂锌焖夙憫?yīng)溫度參數(shù)變化的優(yōu)點,并且可以設(shè)計成具有非常低的排放。
在小型噴霧干燥設(shè)備和安裝位于發(fā)電成本低廉的區(qū)域,可以選擇直接電加熱。電加熱器由于結(jié)構(gòu)簡單,拆卸靈活等特點,在小型設(shè)備上的應(yīng)用更加被用戶接受。
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霧化器--噴霧干燥機最核心的組件
將進(jìn)料溶液通過霧化裝置進(jìn)入噴霧干燥機,霧化器將進(jìn)料溶液分解成單個球體或液滴。球體或液滴最大程度地暴露于熱量,從而達(dá)到干燥的目的。
通過位于豎直軸末端的旋轉(zhuǎn)霧化盤的旋轉(zhuǎn)速度,或通過加壓噴嘴或通過使用壓縮空氣的噴嘴,可以引起料液霧化成液滴:
1、旋轉(zhuǎn)盤利用盤邊緣處的空氣的剪切作用將液體進(jìn)料分解成噴霧,使盤以水平方式離開。以非常高的速度運轉(zhuǎn)的圓盤是一種昂貴的精密機構(gòu),主要適用于干燥含有高百分比固體的漿料。
2、壓力噴嘴使用泵壓力迫使液體通過噴嘴主體中的特殊插入物,以產(chǎn)生所需的圖案和噴霧的液滴尺寸。與圓盤相比,它是一種廉價的設(shè)備,可以更好地控制粉末的性能。
3、空氣(雙流體)噴嘴依靠空氣壓力來霧化液體,主要用于小型噴霧干燥器和專門用于生產(chǎn)大直徑粉末的特殊逆流干燥器。
噴嘴壓力霧化器使用壓力剪切力來產(chǎn)生液滴,噴嘴小而容易且維護(hù)成本低,并且對其他形式的霧化器具有更高程度的控制。同時在食品和制藥領(lǐng)域,由于噴嘴結(jié)構(gòu)具有更好的清潔性能和維護(hù)方便,更易被用戶所接受。
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噴霧干燥室
噴霧干燥室具有與儲存筒倉,大型敞口容器類似的結(jié)構(gòu),其體積由待干燥的進(jìn)料材料所需的熱暴露時間確定。被迫通過腔室的空氣被燃燒器加熱并被風(fēng)扇推動。將進(jìn)料溶液霧化到腔室中以形成液滴,在與熱空氣接觸時液體蒸發(fā)留下粉末。
在初始接觸熱量時,可見的粉末顆粒經(jīng)過表面硬化處理,硬質(zhì)外表面具有熔化的內(nèi)部。隨著顆粒落下,腔室的長度與熱空氣接觸,從剩余的顆粒中吸取液體。通常需要顆粒內(nèi)的少量保留液體,這稱為殘留水分。顆粒落入腔室長度所需的時間稱為停留時間。
噴霧干燥室是噴霧干燥最外觀的重要部件,整體結(jié)構(gòu)為一個容器椎體,噴霧干燥室的設(shè)計合理性會引起噴霧干燥機的干燥敏捷性,粘壁性,熱能利用性,因此噴霧干燥室設(shè)計的合理是非常要中的一個環(huán)節(jié)。噴霧干燥室門孔設(shè)計、頂蓋設(shè)計,熱風(fēng)設(shè)計,管路設(shè)計要遵循衛(wèi)生,殘留少的設(shè)計規(guī)則,在體積上要遵循熱力學(xué)交換原理,在構(gòu)造上要符合CFD模型設(shè)計,通常專業(yè)的公司對于干燥室的設(shè)計和探索是非常保密并且具有自己的特點。應(yīng)用行業(yè)的不同也會決定干燥室的設(shè)計細(xì)節(jié)會有眾多的不同。
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粉體收集
粉體收集顧名思義是干燥后的粉體捕捉流程,對于干燥后的混合氣體(水蒸氣、空氣、粉體、水份··)的粉體捕捉有很多方法,但從工業(yè)論證上來講,目前最廣為接受的是:旋風(fēng)分離器和布袋除塵器。