流化床的機(jī)械振動(dòng)技術(shù)
流化是一種在工業(yè)中廣泛使用的工藝,因?yàn)樗哂辛己玫墓腆w混合性和它提供的高氣固接觸效率。然而,可能發(fā)生團(tuán)聚和溝流,導(dǎo)致流化性差。流化床的機(jī)械振動(dòng),即振動(dòng)流化床是一種將振動(dòng)引入常規(guī)流化床的技術(shù)。這可以通過向含床容器施加振蕩位移來完成。
床的振動(dòng)提供了破壞顆粒間鍵,減少團(tuán)聚體和避免溝流的必要能量。因此,它是一種非常有效的粘性顆粒流化,顆粒材料干燥和聚集控制的技術(shù)。振動(dòng)還可以用于控制流化床中的顆粒分離。在所有這些過程中,床板中空隙(即氣泡)的存在是一個(gè)重要的作用。然而,振動(dòng)對(duì)氣泡行為的影響遠(yuǎn)未完全理解。
流化床的數(shù)值模擬可以作為理解振動(dòng)過程中氣泡行為的工具,作為離散元素方法DEM進(jìn)行。在這種方法中,氣流場(chǎng)被描述為連續(xù)介質(zhì),并且每個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)是單獨(dú)計(jì)算的。這使得該方法在高度計(jì)算上要求并且限制于小尺寸的床(即少量顆粒)。
振動(dòng)流化床以下優(yōu)點(diǎn):(1)流體與固體顆粒充分混合,兩相間傳熱傳質(zhì)系數(shù)比固定床高,可縮短時(shí)間,提高設(shè)備的生產(chǎn)能力;(2)設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度大,可連續(xù)操作,也可間歇操作;(3)固體顆粒流態(tài)化之后具有流體的特性,故操作方便,易控制,可減輕一定的勞動(dòng)強(qiáng)度;(4)設(shè)備簡(jiǎn)單,易于維修和制造;(5)操作安全性好。
振動(dòng)流化床也有其不足之處:(1)一般不適應(yīng)于易粘壁和結(jié)塊的物料;(2)流化床不適用于密度相差較大的幾種物料的流化操作;(3)不適用于對(duì)產(chǎn)品外形要求嚴(yán)格的物料;(4)流化床操作時(shí)對(duì)物料粒度有一定要求,一般顆粒直徑在30 μm~6 mm。粒度太小易被氣流帶走,太大不易流化;(5)由于還需風(fēng)機(jī)、加熱器、分離器或捕塵器等附屬設(shè)備,設(shè)備較笨重,占地面積較大;(6)還不具備像微波干燥那樣將熱量直接作用于濕物料的內(nèi)部,其具有熱損失小、熱(一般可達(dá)80%左右)的優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)流化床熱效率一般在40%~60%,從節(jié)能的角度來講,還需提高熱效率。
振動(dòng)流化床干燥機(jī)是60年代發(fā)展起來的一種干燥技術(shù),適用于各種粉粒狀物料的干燥,目前在化工、輕工、、食品以及建材工業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。下面講述關(guān)于振動(dòng)流化床干燥機(jī)的工作環(huán)境:
1、由于干燥過程中固體顆粒懸浮于干燥介質(zhì)中,因而熱流體與被干燥的固體接觸面積很大,又由于物料劇烈攪動(dòng),大大的減少了氣膜阻力,因而干燥強(qiáng)度大。流化床干燥裝置密封性能好,傳動(dòng)機(jī)械不接觸物料,不會(huì)有雜質(zhì)混入,和雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)一樣,對(duì)要求純潔度高的制藥、食品等工業(yè)來說^重要。
2、振動(dòng)流化床的熱源,可采用蒸汽(或?qū)嵊停峤粨Q器、熱風(fēng)爐和燃油燃?xì)鉄煔鉅t,根據(jù)物料不同采用不同溫度的熱風(fēng),設(shè)備使用的電機(jī)的電源為交流380伏電壓。
3、振動(dòng)流化床,旋風(fēng)分離器和布袋過濾器均應(yīng)安裝在室內(nèi),以減少干燥時(shí)的熱損失和在器壁內(nèi)部及濾袋表面的結(jié)露,如果旋風(fēng)分離器或反吹袋濾器只能安裝在室外,則連接管道和設(shè)備需加外保溫層。