回转窑干燥过程中四个阶段的特性

    回转窑干燥过程根据干燥速度的变化分为四个阶段:预热阶段、恒速阶段、降速阶段和物料的含水量已达到一定条件下的平衡阶段即物料中所含水分与空气的湿度相平衡的阶段。下面,就详细地介绍一下这四个阶段的特征:

回转窑现场

(1) 预热阶段:被干燥物料的温度很低,当物料与干燥介质(热空气)接触时,热空气的热量首先将物料和水分的温度升高,使其达到水分汽化的温度,这一阶段时间称之为预热阶段。这一阶段的特征是干燥速度由零迅速地增加到一个定值,时间很短。
(2) 恒速阶段:随着热量的继续传递,使水分及物料表面温度更高,但表面上的水分因蒸汽压力(在物料表面温度下的蒸汽压和热空气中蒸汽压之差)的关系向空气中汽化扩散,将使表面温度降低。但如果热空气传给物料表面的热量恰好等于表面水汽车所需的热量,则则物料表面的温度将维持不变。物料表面温度既然一定,若外界的干燥条件又无变化,则当物料表面有充足的水分时(全部表面都有水分),汽化速度必然一定。表面水分蒸发后,如果内部的水分能够有足够的速度流向表面,及时补充汽化的水量,则表面依然可以保持湿润,故干燥速度不变。该阶段的特征是水分由物料表面汽化,物料内层的水分向其表面扩散的速度很迅速,物料表面始终保持湿润,干燥速度不变且具有最大值。
(3)降速阶段:由于物料内部水分流出的速度低于表面汽化的速度,则物料表面将有一部分呈干燥状态(特别是表面突出的部分),因此汽化的水量减小,也就是说:干燥速度要逐渐下降。此时,称为干燥的降速阶段。该阶段的特征与第二阶段相同,水分由物料表面汽化,而潮湿的表面逐步减小,干燥速度在均匀下降。
(4)物料达到平衡含水量或临界含水量阶段:随着干燥速度的降低,物料表面干的地方温度将不断上升,热量向内一部传递,使蒸发面移向内部,水分变成蒸汽后再向表面扩散流动。这样,物料中含水量愈来愈少,而水分流动遇到的阻力愈来愈大,干燥速度下降很快,最后,物料中所含水分与空气的湿度相平衡,即物料的含水量已达到了一定条件下的平衡含水量,这时干燥速度等于零,干燥过程就完全结束。由于物料干的外皮的形成而使潮湿的表面减小,起初仅限于凸出的部分并继续增加,逐渐盖满物料表面。当表面开始形成外皮时,物料的含水量称为第一临介含水量,如图4中的C点。当外皮完全形成时,物料的含水量称为第二临界含水量,如图4中的D点。通常所谓临界含水量,是指第一临界含水量而言。该阶段的特征是从物料内层蒸发水分。

干燥速度曲线图

 

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