2019年化工工程師《化工工程》知識(shí)點(diǎn)：輻射傳熱干燥設(shè)備的適用范圍

輻射傳熱干燥設(shè)備的適用范圍(化工機(jī)械與設(shè)備)

輻射干燥機(jī)主要有遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)、高頻干燥機(jī)、超聲波干燥機(jī)等。各種電磁輻射源波長(zhǎng)在太陽光譜到微波范圍內(nèi)，太陽光輻射只能穿透物料的表面。根據(jù)太陽輻射的波長(zhǎng)，物料只能夠吸收一部分入輻射。在粉粒包衣、片狀、膠膜等物料的干燥中常使用紅外線輻射。盡管大多數(shù)潮濕物料在50～60hz頻率的電流中是不良導(dǎo)體，但在高頻中阻抗會(huì)急劇下降。這種輻射可以用來加熱顆粒，減少對(duì)內(nèi)部傳熱的阻力。吸收的能量由水分子來選擇，物料的干燥過程達(dá)到節(jié)能作用。但因這種干燥方式運(yùn)行費(fèi)用高，所以只有貴重物料才可采用。輻射傳熱干燥是依靠加熱板的熱輻射能量達(dá)到干燥物料的過程。這類裝置的關(guān)鍵是輻射能強(qiáng)的輻射加熱板和選擇物料容易吸收的波長(zhǎng)。相當(dāng)一段時(shí)期，都是用3μm以下的近紅外波段，但近年來，改為用有機(jī)物吸收能較高的遠(yuǎn)紅外(大于4μm)陶瓷加熱板。遠(yuǎn)紅外加熱表面吸收較好，所以作為涂膜的干燥效果較好。實(shí)驗(yàn)表明，離表面1mm之內(nèi)的物料可以吸收大部分遠(yuǎn)紅外能，再厚就很難做到均勻傳熱。微波干燥近年來也得到了越來越多的應(yīng)用，它是用微波作為電磁波直接進(jìn)入導(dǎo)電體內(nèi)，使物料中的極性分子和極性基團(tuán)振動(dòng)回轉(zhuǎn)，經(jīng)分子間的內(nèi)部摩擦，在內(nèi)部產(chǎn)生熱量，達(dá)到干燥的目的。這是由電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿倪^程，熱效率可達(dá)到60%～70%。純粹用微波干燥運(yùn)轉(zhuǎn)成本很高，但在減速干燥期間，當(dāng)水分很難用熱空氣干燥和傳導(dǎo)傳熱除去時(shí)，微波干燥可以作為輔助手段提高干燥速率。在冷凍干燥中，殘留的冰也可以用微波干燥法除去。

(1)遠(yuǎn)紅外干燥機(jī)。用電能產(chǎn)生的紅外線，就會(huì)產(chǎn)生從表面向內(nèi)部吸收滲透的效果。因此干燥速率較高，熱效率也較高。但其性質(zhì)與光相同，所以照射時(shí)不能留有陰影。

(2)高頻干燥機(jī)。物料置于高頻高電壓的電場(chǎng)時(shí)就會(huì)隨著水分子運(yùn)動(dòng)在物料內(nèi)部產(chǎn)生均勻摩擦熱。這種方法適用于厚板及導(dǎo)熱性能差的物料，主要用于木材加工業(yè)。

(3)超聲波干燥機(jī)。以適當(dāng)頻率的聲波撞擊物料，隨著激烈的分子運(yùn)動(dòng)使空穴作用得以充分發(fā)揮，加快了干燥速率，適用于不耐熱物料的干燥。

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