振動(dòng)在流化床干燥過(guò)程中發(fā)揮著重要作用,它對(duì)提高干燥性能具有積極影響。在一定條件下,干燥速率隨振幅和振動(dòng)頻率的增加而增大,但這種影響在不同干燥形式下有所差異。
對(duì)于等速干燥,存在一個(gè)臨界振動(dòng)強(qiáng)度,當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度低于這一值時(shí),物料隨床層振動(dòng)逐漸被壓實(shí)。隨著振動(dòng)強(qiáng)度的提高,壓實(shí)作用變得更加嚴(yán)重,導(dǎo)致物料難以流化,傳熱傳質(zhì)面積減小,干燥速率降低。而當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度超過(guò)臨界值時(shí),物料隨床層振動(dòng)強(qiáng)度的增加而逐漸膨松,空隙率增加,趨向于流化狀態(tài)。此時(shí),物料間形成強(qiáng)烈的循環(huán)與混合,干燥速率逐漸提高。
對(duì)于降速干燥,存在一個(gè)最佳振動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度低于這一值時(shí),物料的干燥速率隨振動(dòng)強(qiáng)度的增加而增大。當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到最佳值時(shí),干燥速率達(dá)到最大。然而,當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度超過(guò)最佳值時(shí),物料的干燥速率隨振動(dòng)強(qiáng)度的增加而減小。
在振動(dòng)強(qiáng)度低于最佳值時(shí),物料流化均勻,傳熱傳質(zhì)阻力降低,參與水分蒸發(fā)的物料表面積增大。此時(shí),物料內(nèi)部水分受振動(dòng)影響增強(qiáng),加快了內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度,從而提高干燥速率。然而,當(dāng)振動(dòng)強(qiáng)度超過(guò)最佳值時(shí),物料處于中速拋擲或高速拋擲狀態(tài),拋擲指數(shù)增大。物料運(yùn)動(dòng)周期明顯長(zhǎng)于氣體分布板的振動(dòng)周期,導(dǎo)致顆粒在空氣中停留時(shí)間延長(zhǎng)。隨著振動(dòng)強(qiáng)度的進(jìn)一步增大,這種情況加劇,物料內(nèi)部水分受振動(dòng)影響減小。因此,干燥速率逐漸降低。
綜上所述,為了充分發(fā)揮振動(dòng)在流化床干燥過(guò)程中的積極作用并獲得最佳干燥效果,需要根據(jù)具體的干燥形式和物料特性選擇合適的振動(dòng)強(qiáng)度。