盘式连续干燥器由于其节能、环保等诸多的优点,已越来越广泛地应用到国民经济的各个部门中。在盘式连续干燥器中,耙叶是关键部件,其形状有多种形式,但平面刮板式耙叶由于具有加工操作容易及维修方便等优点,目前在工业生产中已广泛应用。在盘式连续干燥器中,耙叶起着关键的作用。在干燥过程中,耙叶在主轴带动下,一边推动物料做圆周运动,一边使物料移动一定的距离。在小加热盘上,物料在耙叶的带动下由里向外运动,而在大加热盘上,物料由外向里运动.一方面,由于耙叶的推动,增加了物料在加热盘上的停留时间,有效地利用了传热面积;另一方面,由于耙叶对物料翻炒,使得底层的热料、干料与表层的冷料与湿料有效混合,以利于传热传质的顺利进行。在耙叶尺寸及形状已经确定的情况下,耙叶安装角A的确定对物料的干燥速率有着很大的影响,耙叶的安装角A见在盘式连续干燥中,为了分析耙叶安装角度对干燥速率的影响,在改变角度的过程中,我们保持、及恒定。实验研究时,采用的方案为干燥器保持在*佳工作状态(即随着耙叶角度的改变,调整加料速率,使干燥器加热盘上料环的宽度始终达到*大),也就是物料总是能刚好充满同一耙臂上相邻两耙叶间的盘面,料环的宽度等于耙间距。采用该方案的原因是,一般常把盘式连续干燥器处理的物料作为*终产品,为提高该干燥器的处理量,实际工作时往往是力求使干燥器在*佳状态运转,而且,若两耙叶间流过的料量太少,暴露的盘面太多,热效率降低,经济效益也会随之下降。因此采用此种方案对实际生产具有一定的指导意义。
在干燥器耙叶角度改变的同时,调整加料速率,使干燥器加热盘上料环的宽度达到*大,即使干燥器始终保持在*佳状态运转。在这种情形下,实际干燥速率的理论计算可知,耙叶角度的改变会引起式中、U、$X及物料停留时间t的改变,这样干燥速率将要发生变化。物料在盘上的停留时间t在上式中,B只与物性有关不随A的改变而变,由此可分析出物料在干燥盘上的停留时间t随A的增大而减小。
料环Z、U及$X的变化干燥器工作在*佳工作状态下,料环宽度等于耙间距即料环的高度为对上式进行分析可知,随着A的增大,料环高度和料环宽度将增大,则两取样点间料层平均高度和覆盖系数U也将随之增大,而由于料环变宽变厚,传热传质阻力增大,两取样点间湿含量的变化量$X将变小,但难以定量描述。
通过上面的理论分析可知,随着耙叶安装角度A的增大,影响干燥速率U变化的各参数的变化趋势分别为:$X变小、料层平均高度Z和覆盖系数U将增大,停留时间t减小,但有些参数难以定量描述。因而干燥速率U随着A的改变而发生的变化在理论上难以进行定量和定性的分析,需通过实验研究来确定。
耙叶安装角度的变化对干燥速率的影响实验装置,实验的物料采用了锯末、热熔胶、酮麝香。热熔胶的干燥速率随耙叶角度的变化趋势。干燥速率随着耙叶安装角度A的增大而增大,但当增大到一定程度后,干燥速率又随着耙叶安装角度A的增大而呈现下降的趋势。不同的操作条件(耙叶转速、加热盘盘温、初始湿含量)下,不同物料进行的实验结果均有类似的变化趋势,即对应于*大干燥速率存在着一个“*佳”的耙叶角度。
耙叶安装角度的变化对搅拌数的影响在实验时,同时把搅拌数随耙叶角度的变化绘制成表,物料为热熔胶。搅拌数是物料及搅拌器机械性能的函数,它是指物料被均匀混合一次所需搅拌器搅拌物料的次数。随着耙叶角度的增大,搅拌数逐渐减小,但耙叶角度增大到一定程度后,搅拌数呈上升趋势。
耙叶安装角度的变化对热效率的影响干燥器的热效率:为用于除去湿物料中湿分所耗用的热量,用下式计算:为干燥过程中干物料升温所吸收的热量。由于远小于1,所以可以近似认为当加热介质为热水时当加热介质为饱和水蒸气时实验序号热效率/%以热熔胶为物料,热效率随耙叶角度的改变而变化,随着耙叶角度的增大,热效率大体呈上升趋势。这是由于在耙叶角度改变时,由于耙叶数目不变,因而料环数目不会改变,小的耙叶角度与大的耙叶角度相比,盘上料环的宽度较小,加热盘盘面暴露的空间相对较大,那么加热盘的有效传热面积较小,热损失大,因而热效率随A的增大而下降。