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      干燥技術的開發與應用

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      干燥技術的開發與應用

      2020-04-07

             干燥技術有很寬的應用領域,面對眾多的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方面千差萬別的要求,干燥技術是一門跨行業、跨學科、具有實驗科學性質的技術。通常,在干燥技術的開發及應用中需要具備三個方面的知識和技術。一是需要了解被干燥物料的理化性質和產品的使用特點;第二是要熟悉傳遞工程的原理,即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理;第三要有實施的手段,即能夠進行干燥流程、主要設備、電氣儀表控制等方面的工程設計。顯然,這三方面的知識和技術不屬于一個學科領域。而在實踐中,這三方面的知識和技術又缺一不可。所以干燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。


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             現代干燥技術雖已有一百多年的發展史,但至今還屬于實驗科學的范疇。大部分干燥技術目前還缺乏能夠精準指導實踐的科學理論和設計方法。實際應用中,依靠經驗和小規模實驗的數據來指導工業設計還是主要的方式,造成這一局面的原因有以下幾方面:


             原因之一是干燥機配件廠家的干燥技術所依托的一些基礎學科,(主要是隸屬于傳遞工程范疇的學科)本身就具有實驗科學的特點。例如,空氣動力學的研究發展還要靠“風洞”實驗來推動,就說明它還沒有脫離實驗科學的范疇,而這些基礎學科自身的發展水平直接影響和決定了干燥技術的發展水平。


             原因之二是很多干燥過程是多種學科技術交匯進行的過程,牽涉面廣、變化因素多、機理復雜。例如在噴霧干燥技術領域里,被霧化的液滴在干燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這些參數由于傳質、傳熱過程的進行,無時無刻不在發生著變化、而且初始狀態時,無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然,對于如此復雜、多變的過程只憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。


             原因之三是被干燥物料的種類是多種多樣的,其理化性質也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥條件下,其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區別對待,就有可能造成不盡人意的后果。例如某些中草藥的干燥,雖然同屬一種藥材,只因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變干燥條件,否則產品質量就會受到影響。


             以上三方面的原因決定了干燥技術的開發與應用要以實驗為基礎。但干燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。制造廠商由于實驗裝置缺乏或機型不全(這在我國是一個普遍存在的現象)經?;乇軕龅母稍飳嶒?,而用戶由于不了解干燥技術的特點,也經常放棄進行必要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳,甚至于造成方案設計失敗。在我國,這樣的事例屢見不鮮,曾有過一套價值2000萬元人民幣的工業干燥裝置因達不到使用要求而被閑置的教訓。因此,上海干燥機廠家建設工業干燥裝置尤其是較大的裝置之前,一定要進行充分的、有說服力的實驗,并以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是干燥技術應用的顯著特點。


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