我們平時(shí)見(jiàn)到的真空干燥機(jī)一般都是用作燥食品加工，醫(yī)藥消毒，等等，最近我去參加了全國(guó)干燥機(jī)研討會(huì)，他們討論了一款機(jī)子感覺(jué)比較新奇，是用來(lái)干燥煙草的，我的主觀意識(shí)一般都是跟普通干燥機(jī)一樣的干燥特點(diǎn)，但是它的特點(diǎn)有點(diǎn)復(fù)雜，如果希望了解的朋友我就為你們講解一下，希望你們認(rèn)真閱讀。

氣流干燥也稱瞬間干燥，是使加熱介質(zhì)(既是載熱體也是載濕體，如空氣)與待干燥的固體物料直接接觸的過(guò)程。物料懸浮于氣流中，加熱介質(zhì)以對(duì)流傳熱方式將熱量傳給物料，使物料中的部分水分汽化，從而獲得一定濕含量的固體產(chǎn)品。在氣流干燥物料的過(guò)程中，物料顆粒在氣流中的運(yùn)動(dòng)分為加速運(yùn)動(dòng)階段和等速運(yùn)動(dòng)階段。在加速運(yùn)動(dòng)階段，顆粒受到的曳力與浮力之和大于重力，具有向上的加速度，因此顆粒與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度是一個(gè)變量；隨顆粒運(yùn)動(dòng)速度增大，曳力逐漸減小，直至3個(gè)力的矢量和為零，顆粒進(jìn)入等速運(yùn)動(dòng)階段，此時(shí)氣流與顆粒間的相對(duì)速度為一常數(shù)。顆粒與氣流的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況對(duì)顆粒與氣流之間的傳熱速率影響較大，在初始干燥階段，顆粒剛進(jìn)入干燥管時(shí)上升速度為零，與具有較高速度的熱氣流相遇，獲得向上的速度，此時(shí)兩相間的對(duì)流傳熱系數(shù)很大，物料顆粒不斷加速上升，進(jìn)入加速運(yùn)動(dòng)干燥階段，固體顆粒在加速階段所獲得的熱量占整個(gè)干燥階段獲得熱量的一半以上。在干燥后期，當(dāng)固體物料的上升速度接近乃至達(dá)到氣流速度時(shí)，對(duì)流傳熱系數(shù)大大減小，干燥效率降低。在干燥流程中不斷改變氣固兩相的相對(duì)速度，增加粒子周?chē)�邊界層處的湍流�?qiáng)度，盡可能擴(kuò)大氣固兩相的接觸面積，增加兩相的接觸時(shí)間，是提高干燥效率的有效措施。

產(chǎn)品特點(diǎn)：①氣固兩相間傳熱傳質(zhì)表面積大，干燥效率高。由于固體物料(多為顆粒)在氣流中處于高度分散狀態(tài)，使兩相間的接觸面積大大增加，在較高的氣流速度(20―40m/s)作用下，氣固兩相的相對(duì)速度較高，體積傳熱系數(shù)大，熱效率高；②干燥時(shí)間短。氣流干燥過(guò)程只需幾秒鐘，特別適合于對(duì)熱敏性和低熔點(diǎn)物料的干燥；③流動(dòng)阻力較大，動(dòng)力消耗大。目前氣流干燥設(shè)備主要有直管式、脈沖管式、旋風(fēng)式和倒錐式氣流干燥器等。直管式氣流干燥器的應(yīng)用較普遍；脈沖管式氣流干燥器的干燥效率較直管式高得多，它采用交替縮小和擴(kuò)大管徑的方法，使顆粒運(yùn)動(dòng)交替加速或減速，造成空氣和顆粒的相對(duì)速度及傳熱面積較大，從而強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)速率。同時(shí)，氣流在大管徑內(nèi)速度下降，有利于延長(zhǎng)物料的干燥時(shí)間。氣流干燥設(shè)備發(fā)展方向是干燥器單體多樣化、設(shè)備流程管網(wǎng)化和物料分散機(jī)械化。2、氣流干燥技術(shù)及設(shè)備在煙草加工中的應(yīng)用

早在1959年，Anderson就提出了用熱空氣干燥煙草的方法，之后又設(shè)計(jì)出一套由干燥管和圓柱形干燥室間隔組成的脈沖管式煙絲干燥系統(tǒng)。其原理是，含水率高的煙絲被熱空氣攜帶沿干燥管上升進(jìn)入干燥室，未到達(dá)頂部即下落，如此循環(huán)往復(fù)，煙絲被熱空氣不斷干燥，直至含水率達(dá)到設(shè)定值時(shí)被輸送出于燥室。這種往復(fù)式干燥方法克服了以往滾筒式干燥設(shè)備存在的煙絲含水率不均勻問(wèn)題，并且能夠連續(xù)作業(yè)。20世紀(jì)60―70年代，研究者還設(shè)計(jì)出了多種用于煙草的氣流干燥方法及設(shè)備，但由于技術(shù)不夠完善，致使煙絲在干燥器中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，并且容易造碎。1983年，Hibbits設(shè)計(jì)出了較為經(jīng)典的高溫氣流干燥煙絲設(shè)備，由喂料裝置、干燥管、分離器以及用于加熱工藝氣的加熱器組成，煙絲被高溫高速的過(guò)熱蒸氣輸送通過(guò)文丘里管和干燥管，在干燥管中運(yùn)行時(shí)煙絲速度始終低于氣流速度，因此傳熱傳質(zhì)速率很高，煙絲在干燥管中的停留時(shí)間不超過(guò)1s。Wu等研制的氣流輸送煙草干燥機(jī)的特點(diǎn)是煙絲被熱氣流攜帶進(jìn)入切向分離器，輸送、干燥、分離幾乎同時(shí)進(jìn)行，煙絲在直管中運(yùn)行的距離很短，有效地解決了煙絲造碎問(wèn)題。我國(guó)煙草行業(yè)使用的煙草氣流干燥設(shè)備主要是從國(guó)外引進(jìn)并消化吸收的，在使用過(guò)程中對(duì)設(shè)備進(jìn)行了一些改進(jìn)。2002年，由常州智思機(jī)械制造和合肥卷煙廠聯(lián)合研制的“SH9型葉絲在線高速膨脹系統(tǒng)”，采用管塔式結(jié)構(gòu)和脈沖式氣流輸送，使傳熱系數(shù)大大提高，在干燥過(guò)程中氣流與煙絲充分接觸，有效地減少了因含水率不均勻產(chǎn)生的煙絲結(jié)團(tuán)現(xiàn)象。此外，李彪等將Dickinson―Legg生產(chǎn)的HXD氣流干燥系統(tǒng)的垂直干燥管改造成具有大半徑的圓弧形流道和截面呈橢圓形的臥式干燥管道，并改進(jìn)了熱風(fēng)分配比例，使干燥出口煙絲的含水率更均勻，煙絲造碎減少。1967年，Wright用熱氣流干燥煙絲時(shí)向干空氣中添加蒸氣或噴射水，結(jié)果煙絲填充值明顯提高。此后，科研人員還采用多種方法提高煙絲氣流干燥后的填充值，以達(dá)到節(jié)約成本、降低卷煙焦油的目的。Jew-ell等采用120―340℃的高溫氣流干燥梗絲，向氣流中加入蒸氣或蒸氣與空氣的混合物，隨著空氣中水蒸氣含量的增加，煙絲填充值也顯著升高。Scrunecker等分析認(rèn)為，通過(guò)向干空氣中加入水蒸氣，能夠提高氣流的濕球溫度，避免煙絲在于燥過(guò)程中因收縮而導(dǎo)致填充值降低。Dipling將含水率為10%―60%的煙絲用380―1000℃的熱氣流進(jìn)行干燥，結(jié)果煙絲填充值比干燥前提高了30%。但發(fā)現(xiàn)，過(guò)高的干燥氣流溫度會(huì)造成煙草香味物質(zhì)的損失。Hibbits的設(shè)計(jì)是將含水率為48.5%的煙絲用350℃的過(guò)熱蒸氣進(jìn)行干燥，填充值可以達(dá)到8.3cm3/g，比烘絲前提高了63%。1993年，W.西爾什等詳細(xì)設(shè)計(jì)了氣流干燥煙絲過(guò)程中的氣流速度、氣流溫度、物料含水率、物料溫度的上下限以及氣料比范圍。為加快初始時(shí)的干燥速度，氣流速度的設(shè)計(jì)值高達(dá)100m/s，此外提高煙絲干燥前的含水率(不超過(guò)40%)，向干燥氣體中添加水蒸氣，將干燥段下游截面積設(shè)計(jì)為上游截面積的3―5倍，這些措施都有助于加快干燥速率，提高煙絲的填充值。該技術(shù)被授權(quán)給Dickinson―Legg制造和銷(xiāo)售氣流干燥設(shè)備。Werkmeister等設(shè)計(jì)的氣流干燥設(shè)備不同于傳統(tǒng)的直管式氣流干燥器。煙絲被熱空氣攜帶通過(guò)兩個(gè)連續(xù)的弓形肘狀管，干燥后煙絲的填充值可以達(dá)到5.41cm3/g。IE泰瑟姆等設(shè)計(jì)的氣流干燥裝置與此類(lèi)似。

雖然氣流干燥技術(shù)在我國(guó)煙草行業(yè)的發(fā)展越來(lái)越快，但由于應(yīng)用時(shí)間不長(zhǎng)，有關(guān)氣流干燥過(guò)程原理及加工工藝參數(shù)對(duì)卷煙產(chǎn)品質(zhì)量的影響研究還有待繼續(xù)深入。今后，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)氣流干燥過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，深入探求物料在干燥過(guò)程中的流體運(yùn)動(dòng)情況以及煙絲、氣流兩相在干燥管中沿軸向、徑向的溫度、濕度分布狀況將成為改進(jìn)氣流干燥技術(shù)和設(shè)備的重要研究方向。                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                   

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