产品干燥除湿机工程信息

产品干燥除湿机工程信息

　　

　　产品干燥应用包括两种一般类型：散装干燥和连续干燥。在大量干燥中，将材料装入隔间并将整个载荷作为批次干燥。随着连续干燥，湿物料被连续送入干燥室，材料连续地离开室，干燥至所需的水分含量。

　　

　　干燥可以通过两种方式增加：

　　

　　通过将其暴露于加热的空气来提高产品的温度

　　

　　从周围的空气中去除水分

　　

　　适当干燥所需的空气量将随任一类型的干燥系统而变化很大。但是干燥的特点和问题的方法是相似的。

　　

　　除湿机不会将产品中的水分提取到周围的空气中。但是，通过将空气保持在较低的湿度水平，除湿机可以增加干燥潜力和干燥速度。更重要的是，它可以将天气变量作为干燥操作的一个因素。

　　

　　加热比干燥便宜，所以显而易见的问题是：除湿机应用在哪里？

　　

　　在大多数干燥过程中，释放的水分进入空气，必须用外部空气物理去除或稀释。然而，没有干燥剂除湿器，室内最低的水分含量将等于外部补充空气的水分含量。但实际上，室内的空气通常会比外部空气高一些。

　　

　　当单独使用热量时，干燥电位受外部空气的比湿度加上产品可以升高的安全温度的限制。通常，如果温度升至140°F或以上，则可以用热量和外部空气建立适当的干燥电位。如果温度不能超过120°F，则除湿机是最佳的解决方案。对于120°至140°F范围内的温度，该决定取决于产品特性和所需的干燥程度。

　　

　　干燥操作包括去除游离水分，吸湿水分或两者的组合。自由水分保持在表面上或物质分子之间。在干燥之前，当使用实际的液态水混合或洗涤产品时，会发生自由水分。吸湿水分保持在材料的细胞内。吸湿水分将吸收或消除相对于其暴露的空气混合物的相对湿度的水。当与100％RH的空气处于平衡状态时，材料将会吸湿。任何含有游离水份的吸湿材料必须吸湿性饱和。

　　

　　去除游离水是表面蒸发功能。地表水温度应假定为周围空气混合物的湿球温度。请注意，空气速度对于干燥速度至关重要。

　　

　　吸湿性水分的去除取决于产品的平衡状态与周围空气的相对湿度差的相对湿度差。产品上的空气速度对干燥速度几乎没有影响。

　　

　　干燥速率（临界点）的突然变化表示通过去除游离水分末端的初始干燥和干湿干燥所取代的位置。换句话说，该产品已经失去了自由水分，但仍然吸湿性饱和。

　　

　　每种材料都有不同的物理形式，决定了它如何保持或放弃水分。由于许多较新的材料缺乏关于其干燥速率的公布数据，所以选择适当的空气干燥设备必须通过实验进行。净有效的干燥表面和吸湿性能不能以任何其他方式确定。

　　

　　大多数干燥问题真的是提高现有干燥操作的速度或质量的要求。例如，在今天推出的先进的除湿设备之前，糖果制造商只能在冬季制造他们的产品。在夏天，制造糖果的尝试通常会以发霉产品结束。现在，为了满足生产需求，使用冷却设备和干燥剂除湿机可以全年模拟冬季运动。

　　

　　解决干燥问题通常会对干燥周期进行相当简单的分析。如果分析（即测试运行）可以在天气条件下发生，从而能够始终如一地提供所需的干燥结果，则简化了问题。无论如何，任何测试都将显示产品的特性，并提供解决问题的线索。

　　

　　测试运行应在实际生产操作下进行，以确保以下两个类别中的任何一种信息。

　　

　　散装式干燥系统

　　

　　在隔间内的不同位置的几个托盘应在放入干燥柜内进行称重和识别。应在开始时以预定间隔（通常为小时）称重，减去托盘重量，并在称重后快速将托盘返回到其原始位置。同时，应采取湿式和干式灯泡阅读（整个橱柜平均）和产品上的空气速度读数。继续这些程序，直到产品令人满意地干燥;此时应注意重量。目的是建个完全干重的。温度应足够高，以使周围空气中的RH保持在5％以下。

　　

　　连续式干燥系统

　　

　　这里必须在干燥隧道的开始，完成和定期间隔下移除材料样品。这些测试点应该被准确标记并与干燥时间有关。每个样品应立即称重，然后在高温下彻底干燥并重新称重。在产品供应的每个点以及干燥隧道的开始和结束时，应确定产品上的干球温度，湿球温度和空气速度。

　　

　　根据这些信息，重量读数可以转换成湿度百分比，并绘制干燥时间。水分含量应以产品骨干重量的百分比表示，而不是测试样品的百分比重量。如果从样品中除去自由和吸湿水，则特性曲线将类似于图1所示。

　　

　　调整干燥剂除湿机

　　

　　散装式干燥。在特性曲线上，指示与测试期间读取的读数相当于临界点的湿球温度和露点温度。从临界点到曲线结束，显示干球温度和RH。在进行第一次分析（即干燥曲线）时，应考虑吸湿干燥阶段。

　　

　　一些吸湿水分（在产品表面附近）在临界点被去除，所以做出两个假设：

　　

　　此时产品吸湿性饱和

　　

　　该产品在试验结束时（当达到所需的水分含量时）与最终的RH基本上处于平衡状态。

　　

　　因此，这部分测试的平均干燥潜力是：

　　

　　如果我们的测试花了12个小时，我们希望在8小时内完成测试，或者在三分之二的时间内完成测试，则需要9小时的测试的吸湿部分需要在6小时内完成。此外，产品在临界点的水分含量减去完全干燥后剩余的水分等于在6小时内要除去的水的总重量。该量可以每分钟转化成谷物。

　　

　　为了更快地实现这种干燥，干燥势必必须按照测试时间与所需时间的比例成比例地增加。但产品的平均含水量将保持不变。因此，干燥的平均相对湿度为：平均产品RH-所需的RH电位。

　　

　　平均产品RH与平均干球温度的关系决定了必须保持的比湿度，并定义了干燥剂除湿机的工作条件。

　　

　　干燥温度应尽可能高（通常低于最高允许产品温度10°F）;95°F进入空气是最高推荐水平。因此，如果在干燥室中需要大于95°F的温度，则再循环空气应冷却至95°F或更低。这里，冷却盘管，增压风扇和使用的水的成本将被除湿能力的增益所抵消。（可以计算入口温度降低至115°F的额定值。有关详细信息，请参阅代表。）

　　

　　除湿机将处理再循环空气（已经确定的平均比湿度）和至少5％外部空气的混合物。这确定了除湿器必须运行的水平。从典型性能曲线图，确定离去水分。grs/lb之间的差异。在除湿器中保持湿度水平，并且离开除湿器的空气中的相同参数是拾取因子。这个数字分为平均所需的水分去除（以克/分钟为单位，决定了除湿机的尺寸，以lb/min的空气量计。

　　

　　必须按照“自由水分”要求检查此单位容量：

　　

　　了解所需的干燥温度有助于确定入口处必须除去水分的情况。例如，如果42gr/lb。必须除去（干燥温度为95°F），然后按照95°F曲线进行入口和出口水分之间的差异为42gr/lb。这里的结果是将近60克/磅。那就是离开水分约18克/磅。

　　

　　为了安全起见，使用大约5克/磅的条件。高于曲线上显示的，允许5％的外部空气。然后可以建立所需的露点和湿球温度值。使用这些项目之间的差异来确定相对于温度的蒸汽压力确定了干燥潜力。然后使用测试露点和湿球读数确定来自同一表的测试运行的平均蒸气压差。蒸汽压差与干燥剂除湿机的比例应该等于或大于干燥时间（试验与期望值）的比值。

　　

　　由于空气流速也影响自由水分的蒸发，所以干燥可以通过将空气速度变化到尽可能高的水平来进行一些控制，而不会扰乱产品。在室内使用旁路或风扇将干燥空气回路中的总循环量增加到除湿机的能力以上。

　　

　　对于测试运行，建立速度因子：

　　

　　（1+测试速度（ft/min））230*

　　

　　*一个既定的常数。

　　

　　还建立实际设计的速度因子：

　　

　　（1+实际速度（ft/min））230

　　

　　在任何给定的蒸汽压差下，蒸发将根据上述因素直接变化。

　　

　　连续干燥。由于连续干燥系统特征性地具有开口端，因此它们通常需要大量附加的外部或补充空气来补偿所有开口。为了效率，保持这样的开口尽可能小。相当于通过该区域的200fpm速度的最小泄漏应积极引入系统。

　　

　　如下所示的连续干燥操作的典型流动模式具有单独的循环系统，用于自由去湿;除湿器排放物通过吸湿水分相引导。这种配置利用了第一空间中的快速循环，而不将湿气携带到最终的干燥空间中。注意，单独的循环系统用于自由除湿阶段除湿器排放通过吸湿水分相。这种布置允许在第一空间中快速循环，而不会将湿气携带到最终的干燥空间中。

　　

　　使用本体干燥方法建立蒸气压差，使干燥在自由水分阶段令人满意地进行。保持速度和温度尽可能高。设计规格将有助于确定总流通量。温度加上必要的蒸气压差可以确定必须保持的比湿度（以克/磅计）。

　　

　　以gr/min表示总产品除湿量，并添加补充空气引入的水分负荷。后一种负荷来源于最大设计室外水位与室内空间乘以室外空气量（之间的比湿差。再循环和外部空气的比例也决定混合物的比湿度，这代表进入除湿机的空气。

　　

　　如果使用预冷干燥剂除湿器，则离开线圈的空气温度决定了除湿机操作水平。请参考典型性能曲线图表计算离开除湿器的湿度水平，并确定每磅值的去除量：

　　

　　总除湿量。（grs/min）通过除湿器除去的水分（grs/lb）

　　

　　等级除湿机尺寸Ib/min空气容量

　　

　　下一步是检查除湿机在吸湿干燥部分的性能，用grs/min测量。

　　

　　除湿机性能（lb/min）2+离开除湿机的空气湿度相当于这部分干燥室中空气的平均含水量

　　

　　使用“典型性能曲线”图表中的曲线来确定离开除湿器的空气的温度。离开的水分将具有冷却效果;找到每个grs/lb的平均温度减去0.625°F。pick?up。

　　

　　现在水分含量和温度是已知的，所需的平均RH可以很容易地从气候图确定。将此图与必要的RH进行比较，以确保散装型除湿机内的适当干燥。该比较将揭示除湿机是否具有产生所需干燥速率的能力。

　　

　　保持干燥温度。如前所述，水蒸发是冷却过程。需要大约1052Btu来蒸发一磅水。换句话说，6.65克/磅。代表1Btu或1grs/lb。代表0.625°F。

　　

　　当产品被干燥时，它会释放水分。没有适当的控制，这种水分可以冷却环境，并导致干燥实际上停止的平衡条件。为了保持干燥温度，必须以由蒸发速率表示的量供给热量。此外，通过柜壁传导可能会损失热量。因此，可能需要将产品控制到干燥温度（加热或冷却），并加热补充空气以保持最佳干燥温度。

　　

　　吸附过程是相反方向上以相同量的热量交换。因此，当空气通过干燥剂除湿器时，空气会加热。在之前的再活化期间，干燥剂中增加了约30％的热量，所以除湿器提供了所有需要的蒸发热量，另外30％用于其他用途。在某些情况下需要额外的热量;在其他情况下，可能需要冷却。

　　

　　除湿机容量控制

　　

　　几种方法提供除湿机控制。

　　

　　除湿机开/关控制。

　　

　　空气或回流空气的湿度或露点控制监测是不需要连续过程空气的方法。通常，除湿器作为一个独立的单元安装，并没有被连接到化妆或外部空气循环系统中。

　　

　　再活化加热器和鼓风机的开/关控制。

　　

　　该控制方法适用于连续过程气流情况。然而，与其他控制方法相比，工艺空气将具有更多的湿度变化。

　　

　　再活化入口温度的调节。

　　

　　这种策略降低了能源消耗，并提供了维持过程条件所需的最低能量。

　　

　　重新启动入口温度和风量的调节。

　　

　　通过以特定值调节再生空气体积和温度，再活化能力得到提高，可以在宽范围的工作条件下使用。该方法还可以补偿吸附能力的降低。

　　

　　过程面和旁路风门控制。

　　

　　这里，离开空气的湿度控制是由于绕过除湿器的空气体积的变化。但是，必须保持恒定的供气量。这是严格控制潮湿的最佳场景。

　　

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