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技术 | 31个干燥器结构原理动图以及原理演示 带你一次看个够

　　　史上最全干燥设备原理及结构动态图解：干燥过程就是脱除表面水分，同时发生传热和传质的单元操作过程。干燥设备在石化企业中的应用非常普遍，如今更是在医药，食品，造纸等跟生活密切相关的行业中得到广泛应用。

　　完成干燥任务的机械设备通常是由多台装置构成的系统，但往往称为干燥机或干燥器。例如，喷雾干燥系统称为喷雾干燥机或喷雾干燥器，冷冻干燥设备系统称为冷冻干燥机或冷冻干燥器等。 接下来小七为大家介绍常见的干燥器，按干燥设备发展顺序为大家介绍各类干燥器的原理和特点。

　　干燥木材和砖瓦坯，需要较小的干燥速度，采用洞道干燥。热空气在洞道内封闭循环。料车在轻轨上可行走，打开两边封闭门，出一车干料，排除一部分水汽，进一车湿料，补充一部分空气。洞道长度可达30-40米。

　　洞道式干燥器

　　性能特点：

　　优点：

　　①具有非常灵活的控制条件，可使食品处于几乎所要求的温度-湿度-速度条件的气流之下，因此特别适用于实验工作;

　　②料车每前进一步，气流的方向就转换一次，制品的水分含量更均匀。

　　缺点：

　　①结构复杂，密封要求高，需要特殊的装置;

　　②压力损失大，能量消耗多。

　　沸腾床干燥器

　　洁净的热风经阀板分配进入床体，从加料进入的湿物料被热风形成沸腾状态。由于热风与物料广泛接触，增加了传热传质的过程，因此在较短时间内就可干燥。从床体的一头进入，经过几十秒至几分钟沸腾干燥，自动从床体另一头流出。本设备一般进行负压操作。

　　性能特点：

　　结构简单、制造方便、容易操作、干燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、片状和热敏性物料。但热效率较低，对于多品种小产量物料的适应性较差。这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。

　　沸腾床干燥器1

　　洁净的热风经阀板分配进入床体，从加料进入的湿物料被热风形成沸腾状态。由于热风与物料广泛接触，增加了传热传质的过程，因此在较短时间内就可干燥。从床体的一头进入，经过几十秒至几分钟沸腾干燥，自动从床体另一头流出。本设备一般进行负压操作。

　　性能特点：

　　结构简单、制造方便、容易操作、干燥速度快。适用于各种难以干燥的颗粒状、片状和热敏性物料。但热效率较低，对于多品种小产量物料的适应性较差。这种形式的干燥机被用于干燥砂糖、干酪素、葡萄糖酸钙及固体饮料等。

　　滚筒干燥器

　　钢制中空滚筒缓慢旋转，转速为4~10转/分。加热蒸汽在筒内加热并冷凝，冷凝液由虹吸管吸出。滚筒在浆料上方旋转过程中，厚度约0.3~5mm的浆料分布于筒上汽化、干燥，旋转一周后将干料刮下。

　　性能特点：

　　传导型干燥机的热能供给主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应有尽可能紧密的接触。故传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。

　　主要优点：首先在于热能利用的经济性，因这种干燥机不需要加热大量的空气，热能单位耗用量远较热风干燥机为少;其次传导干燥可在真空下进行，特别适用于易氧化食品的干燥。

　　红外线干燥器

　　湿物料用皮带机送入器内，物料在输送过程中被加热干燥。采用辐射热源。用可控阀调节空气进出流量。

　　性能特点：

　　红外线干燥机用电能产生红外线，使被烘干干燥的物体产生从表面向内部吸收渗透的效果。干燥速率较高，热效率也较高，照射时不会留有阴影。

　　间歇式洞道干燥

　　多辆小车同时推进洞道，关上封闭门。热空气在洞道内循环，有可控闸门控制空气进口和出口，以便排除水蒸气。一旦干燥完毕，推出洞道，完成一个间歇操作。

　　性能特点：

　　优点：

　　适应多品种小批量的生产，特别是季节性强的食品生产;

　　单机操作，一台设备发生故障，不会影响其它设备的正常运行;

　　便于设备的加工制造和维修保养;

　　便于在不同的阶段按照冷冻干燥的工艺要求控制加热温度和真空度。

　　缺点：

　　由于装料、卸料、启动等预备操作占用的时间长，设备利用率低;

　　若要满足一定的产量要求，往往需要多台单机，并要配备相应的附属系统，导致设备的投资费用增加。

　　流化床干燥器

　　经预热的热空气由底部送入，由顶部排除送至旋风分离器。流化床中固体颗粒被热气流猛烈地冲刷、翻腾、强化了传热和传质。

　　性能特点：

　　优点：

　　设备小、生产能力大、物料逗留时间可任意调节、装置结构简单、占地面积小、设备费用不高、物料易流动。

　　设备的机械部分简单，除一些附属部件如风机、加料器等外，无其它活动部分，因而维修费用低。

　　与气流干燥相比，因沸腾干燥的气流速度较低，所以物料颗粒的粉碎和设备的磨损也相对较小。

　　缺点：

　　操作控制比较复杂。

　　喷雾干燥器

　　喷雾干燥器1

　　用喷雾器将稀释液(如含水量在75-80%以上的溶液)喷成雾滴分散于热气流中，使水分迅速蒸发而得到固体产品。干燥时间一般仅需3-10秒。喷雾器是喷雾干燥器的关键部分。

　　性能特点：

　　优点：

　　(1)干燥速度快。

　　(2)产品质量好。松脆空心颗粒产品具有良好的流动性、分散性和溶解性，并能很好地保持食品原有的色、香、味。

　　(3)营养损失少。快速干燥大大减少了营养物质的损失，如牛乳粉加工中热敏性维生素C只损失5%左右。因此，特别适合于易分解、变性的热敏性食品加工。

　　(4)产品纯度高。喷雾干燥是在封闭的干燥室中进行，既保证了卫生条件，又避免了粉尘飞扬，从而提高了产品纯度。

　　(5)工艺较简单。料液经喷雾干燥后，可直接获得粉末状或微细的颗粒状产品。

　　(6)生产率高。便于实现机械化、自动化生产，操作控制方便，适于连续化大规模生产，且操作人员少，劳动强度低。

　　喷雾器结构

　　葡萄风干房

　　在房顶上方做成四面通风的房间，利于自然通风，将葡萄风干为葡萄干。新疆的葡萄干就是这么生产出来的。这也是一种自然通风的干燥器。

　　气流干燥器

　　至今，直管式气流干燥机应用最普遍。热空气与物料同时送入粉碎机，物料经粉碎后再干燥器底部被高速热气流吹起。泥状、粉粒状的物料悬浮于气流中，在气流输送过程中进行干燥。在旋风分离器底部，借固体流动分配器定时排出干燥物作为产品或干物料部分循环。

　　性能特点：

　　①干燥强度大。由于物料在热风中呈悬浮状态，能最大限度地与热空气接触，且由于气速较高(一般达20~40m/s)，空气涡流的高速搅动，使气-固边界层的气膜不断受冲刷，减小了传热和传质的阻力，容积传热系数可达2300~7000W/m3·K，这比转筒干燥机大20~30倍。

　　②干燥时间短。对于大多数的物料只需0.5~2s，最长不超过5s，因为是并流操作，所以特别适宜于热敏性物料的干燥。

　　③占地面积小。由于气流干燥机具有很大的容积传热系数，所以所需的干燥机体积可大为减小，即能实现小设备大生产的目标。

　　④热效率高。由于干燥机散热面积小，所以热损失小，最多不超过5%，因而干燥非结合水时热效率可达60%左右。干燥结合水时可达20%左右。

　　⑤无专用的输送装置。气流干燥机的活动部件少，结构简单，易建造，易维修，成本低。

　　⑥操作连续稳定。可以一次性完成干燥、粉碎、输送、包装等工序，整个过程可在密闭条件下进行，减少物料飞扬，防止杂质污染，既改善了产品质量又提高了回收率。

　　⑦适用性广，可应用于各种粉状物料，粒径最大可达100mm，湿含量可达10%~40%。

　　气流干燥器1

　　双滚筒干燥器

　　两滚筒的方向相反，浆料向两滚筒间的缝隙处喷洒，物料被加热到接近于滚筒表面的温度，刮刀不断将干物料刮下。

　　性能特点：

　　传导型干燥机的热能供给主要靠导热，要求被干燥物料与加热面间应有尽可能紧密的接触。故传导干燥机较适用于溶液、悬浮液和膏糊状固-液混合物的干燥。

　　主要优点：首先在于热能利用的经济性，因这种干燥机不需要加热大量的空气，热能单位耗用量远较热风干燥机为少;其次传导干燥可在真空下进行，特别适用于易氧化食品的干燥。

　　微波干燥器

　　湿物料用皮带机送入器内，无聊在输送过程中被加热干燥。采用微博热源，物料湿分从内部开始干燥，内外干燥速度均匀，适用于热敏性物料。

　　性能特点：

　　微波加热属于内部加热，可使任何形状物料的内、外均一地将接受到的微波能转化为热能，从而使里外同时升温。

　　这种加热方式对于不规则食品的冻干有很多好处。

　　但由于微波加热系统的复杂性，到目前为止，尚未出现实用的微波加热方式的工业化冻干设备。

　　箱式干燥器

　　空气由风机送入预热器，被加热至一定温度，由右上方进入盘间进行干燥。废气部分循环。进气和排气是为了带走物料中的水汽。

　　箱式干燥器是一种常压间歇式干燥器，小型的称为烘箱，大型的称为烘房。

　　

　　性能特点：

　　优点：

　　制造和维修方便，使用灵活性大。食品工业上常用于需长时间干燥的物料、数量不多的物料以及需要特殊干燥条件的物料，如水果、蔬菜、香料等。

　　缺点：

　　主要是干燥不均匀，不易抑制微生物活动，装卸劳动强度大，热能利用不经济(每汽化1kg水分，约需2.5kg以上的蒸汽)。

　　真空耙式干燥器

　　加热蒸汽加热夹套内侧的浆膏状物料。装料后器内抽真空。水平搅拌器每隔数分钟交替正反转动，将粘附在器壁上的物料刮下并混合。搅拌器叶片之间自由放置四根碾辊，碾辊落下打击叶片，将粘附在叶片上的物料震落。干燥完毕后，停止加热，接通大气，卸料，完成一个间歇操作。

　　性能特点：

　　优点：

　　(1) 适应性强，应用较广 由于耙式 真空干燥机利用夹套加热、高真空排气，所以几乎对所有不同性质、不同状态的物料都适应，特别适应易爆、易氧化、膏状物料的干燥。

　　(2) 产品质量好 由于干燥过程中，耙齿不断正反转动，被干燥物料搅拌均匀，避免的物料的过热，水分也容易逸出，壳得到低温度的产品。由于产品粒度细，不需粉碎即可包装。

　　(3) 蒸汽耗量小 由于真空耙式干燥机多用蒸汽通入夹套，利用潜热加热物料，处理每公斤成品耗用蒸汽量较小，一般为1.3-1.8㎏蒸汽。

　　(4)按干燥物料的不同特性及要求，干燥机的密封系统可选择填料密封和机械密封两种，特殊的设计保证了密封性和使用寿命。

　　(5) 易于操作 真空耙式干燥机操作方便，定员少，劳动强度低。由于物料外逸损失减小，改善了环境卫生。

　　缺点：

　　结构复杂，造价较贵。由于是间歇操作，干燥时间长，股产量低;又由于不易出清物料，因此不适宜经常调换品种的生产。同时，为了保证真空度，必须经常维护检修真空装置。

　　转筒干燥器

　　转筒慢速转动，把待干物料抄起来又撒下，热空气在转筒内对物料进行干燥。转筒轴线倾斜，在低端得到干燥产品。

　　性能特点：

　　优点：

　　①生产能力大，可连续操作;②结构简单，操作方便;③故障少，维修费用低;④适用范围广(如滤饼干燥);⑤操作弹性大;⑥清扫容易 。

　　缺点：

　　①设备庞大;②安装、拆卸困难;③热容量系数小，热效率低;④物料在干燥器内停留时间长，且物料颗粒之间的停留时间差异较大。

　　转筒干燥器1

　　单层圆筒流化床干燥器

　　回转圆筒干燥器

　　回转圆筒干燥机则较好地实现了颗粒物料的搅动，干燥能力和强度得以提高。

　　回转圆筒干燥机的主体是沿轴向装有若干抄板的圆筒。圆筒略呈倾斜放置，在齿轮机构的驱动下作旋转运动。

　　机械化程度较高，生产能力较大;干燥介质通过转筒的阻力较小;对物料的适应性较强，操作稳定方便，运行费用较低;装置比较笨重，金属耗材多，传动机构复杂，维修量较大;设备投资高，占地面积大。

　　通道式干燥器

　　卧式多室沸腾床干燥器

　　卧式多室流化床干燥器

　　气体进口装置

　　带式干燥器

　　网带式干燥机 网带式干燥机适用于谷物、脱水蔬菜、中药材等产品的干燥。适用的物料形状可有片状、条状、颗粒、棒状、滤饼类等。

　　网带式干燥机是一种将物料置于输送网带上，在随带运动通过隧道过程中与热风接触而干燥的设备。网带式干燥机由干燥室、输送带、风机、加热器、提升机和卸料机等组成。

　　优点：网带透气性能好，热空气易与物料接触，停留时间可任意调节。物料无剧烈运动，不易破碎。每个单元可利用循环回路，控制蒸发强度。若采用红外加热，可一起干燥、杀菌，一机多用。 缺点：占地面积大，如果物料干燥的时间较长，则从设备的单位地面积生产能力上看不很经济，另外设备的进出料口密封不严，易产生漏气现象。

　　薄膜式干燥器

　　厢式干燥器

　　流化状态

　　闪蒸干燥机

　　污泥干燥机