振動在流化床干燥過程中發(fā)揮著重要作用,它對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。
對于等速干燥,存在一個臨界振動強(qiáng)度,當(dāng)振動強(qiáng)度低于這一值時,物料隨床層振動逐漸被壓實(shí)。隨著振動強(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)振動強(qiáng)度超過臨界值時,物料隨床層振動強(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,物料間形成強(qiáng)烈的循環(huán)與混合,干燥速率逐漸提高。
對于降速干燥,存在一個最佳振動強(qiáng)度。當(dāng)振動強(qiáng)度低于這一值時,物料的干燥速率隨振動強(qiáng)度的增加而增大。當(dāng)振動強(qiáng)度達(dá)到最佳值時,干燥速率達(dá)到最大。然而,當(dāng)振動強(qiáng)度超過最佳值時,物料的干燥速率隨振動強(qiáng)度的增加而減小。
在振動強(qiáng)度低于最佳值時,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,物料內(nèi)部水分受振動影響增強(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)振動強(qiáng)度超過最佳值時,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)動周期明顯長于氣體分布板的振動周期,導(dǎo)致顆粒在空氣中停留時間延長。隨著振動強(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)揮振動在流化床干燥過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強(qiáng)度。
