轉鼓干燥的傳熱傳質機理-常州豪邁干燥

轉鼓干燥的傳熱傳質機理

干燥是傳熱傳質同時進行的傳遞過程，這兩個過程密切相關。在轉鼓干燥操作中，濕物料再轉鼓外壁上成膜后，料膜與轉鼓外壁的接觸相當好。這種假設對于液態物料干燥的傳熱傳質計算不會產生較大的誤差，因而可以認為料膜和轉鼓外壁之間無附加熱阻存在。

轉鼓干燥的傳熱機理由三部分組成：鼓內加熱介質的對流傳熱，如蒸汽冷凝傳熱；構層、鼓壁和料膜的導熱；料膜外側的對流傳熱。嚴格來講，在料膜和外界空間交界處存在著一個由物料濕分汽化形成的層流底層。熱量的傳遞是以導熱方式通過此層流底層后，才能達到以對流傳熱方式為主的熱量傳遞區域。由于此層流底層的厚度難以測定，所以其熱阻的計算可采用傳熱學中對流傳熱系數的處理方法，將此層流底層的熱阻合并到對流傳熱系數中去。對流傳熱系數包括了轉鼓外側層流底層的導熱與外層空間對流傳熱兩種傳熱方式。

干燥過程中，在熱量傳遞的同時進行質量傳遞。料膜得到熱量，溫度升高；濕分分子獲得熱能，分子運動速度加快。當濕分分子所具有的動能大道足以克服濕分分子之間的引力和濕分分子與固態物料分子之間的引力時，濕分分壓超過環境中的該物質分壓，濕分分子向環境擴散，并隨之引起料膜內濕分分子在料層中由內向外的遷移。由此料膜中傳質方向和傳熱方向一致，并且傳熱速度越大，傳質速度也越大。當外表濕分汽化速度為控制因素時，干燥過程表現為恒速階段；而當濕分分子在料層中的內部遷移為控制因素時，干燥過程則表現為降速階段。

轉鼓干燥中的傳熱速度和傳質速度與料液的物性、濃度、比熱容、表面張力、膜厚、轉速等諸多因素有關。工程中采用實驗的方法確定這些因素對轉鼓干燥的影響。

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