干燥设备选型技术概述

     同其他工业技术一样，干燥技术在应用过程中也得到长足的进步。目前已开发出的干燥机的种类已达400多种，而且有约200多种干燥机已应用于工业化生产，其中出现了许多新型干燥机，它们有的是对普通干燥机进行结构上的改进，有的借鉴吸收了其他干燥机的优点，有的完全是一种新想法。     干燥又是工业耗能相当大的一个单元操作，据资料记载，发达国家工业耗能的14％被用于干燥，有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的35%，而且这个数字在不断地增大。同时，运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体。干燥设备的尾气（这些气体中夹带一些粉尘）对大气环境有不良的影响，这对于日益引起全球关注的“环境保护”是一个极大的挑战。
    几乎所有的工业都离不开干燥操作，虽然正确地了解干燥及干燥设备的工作机理有助于成功地完成干燥过程，但是仍然需要我们不断地投人人力和物力去进一步进行干燥技术的研究和开发，以使其在生产高质量产品的同时，有效地利用能源，减少对环境的不利影响，并且更易于实现过程操作和控制。
    一、干燥技木的特点
    干燥技术有很宽的应用领域，面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求，干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常，在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点；第二是要熟悉传递工程的原理，即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理；第三要有实施的手段，即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然，这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中，这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。
    现代干燥技术虽已有一百多年的发展史，但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中，依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式，造成这一局面的原因有以下几方面：
    原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科，（主要是隶属于传递工程范畴的学科）本身就具有实验科学的特点。例如，空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动，就说明它还没有脱离实验科学的范畴，而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。
    原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程，牵涉面广、变化因素多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里，被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行，无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时，无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。显然，对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。
    原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的，其理化性质也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥条件下，其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待，就有可能造成不尽人意的后果。例如某些中草药的干燥，虽然同属一种药材，只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件，否则产品质量就会受到影响。
    以上三方面的原因决定了干燥技术的开发与应用要以实验为基础。但干燥搜术的这些特点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由于实验装置缺乏或机型不全（这在我国是一个普遍存在的现象）经常回避应做的干燥实验，而用户由于不了解干燥技术的特点，也经常放弃进行必要实验的要求。其结局是装置使用效果不佳，甚至于造成方案设计失败。在我国，这样的事例屡见不鲜，曾有过一套价值2000万元人民币的工业干燥装置因达不到使用要求而被闲置的教训。因此，建设工业干燥装置尤其是较大的装置之前，一定要进行充分的、有说服力的实验，并以实验结果作为工业装置设计的依据。这是干燥技术应用的显著特点。