盘式干燥机的干燥过程是什么

盘式干燥机的干燥过程是一个通过机械翻动与热传导协同作用，实现物料连续、*脱水的多阶段过程。其核心在于利用多层加热盘与耙臂系统的配合，使物料在螺旋运动中逐层受热，*终达到目标含水率。以下是详细步骤及关键机制：

一、干燥过程的核心阶段

1. 物料加入与初始分布
   • 加料：湿物料通过顶部加料器（如螺旋输送机或振动给料机）连续加入干燥机，落入*上层小干燥盘的中心区域。
   • 初始铺展：耙臂带动耙叶旋转，将物料从中心向外缘推散，形成薄层（厚度约5-20mm），覆盖整个盘面。
2. 螺旋推进与跌落转移
   • 小干燥盘阶段：耙叶推动物料沿指数螺旋线向外缘移动，确保物料与加热盘面充分接触，吸收热量并蒸发水分。
   • 跌落转移：物料到达小干燥盘外缘后，自由跌落至下方大干燥盘的外缘，形成“瀑布式”下落，增加物料与热空气的接触面积。
   • 大干燥盘阶段：物料在大干燥盘上向中心移动，通过中间落料口进入下一层小干燥盘，形成“螺旋-跌落”的连续路径。
3. 逐层干燥与热量累积
   • 多层加热：物料依次通过多层干燥盘，每层盘面温度可独立调节（通过加热介质流量控制），适应不同物料的干燥特性（如热敏性物料需低温干燥）。
   • 热量传递：加热介质（蒸汽、热水或导热油）在盘内循环，通过热传导将热量传递至物料，水分以蒸汽形式从物料表面逸出。
   • 湿度梯度控制：干燥机顶部设排湿口或真空泵口，及时排出湿气，维持内部湿度梯度，加速干燥进程。
4. *终出料与质量检测
   • 出料：干燥后的物料从*底层大干燥盘的中心落料口排出，经底部出料阀（如星型卸料器）收集。
   • 质量检测：通过在线水分仪或取样分析，确保物料含水率达到目标值（如药品干燥需符合GMP标准）。

二、关键干燥机制解析

1. 机械翻动强化传热
   • 破坏热阻层：耙叶的连续翻动使物料形成动态薄层，避免局部过热或结块，传热系数提升20%-40%。
   • 均匀受热：物料在干燥盘上的运动路程为盘半径的5倍，确保各部分受热时间基本一致，干燥均匀性达95%以上。
2. 多模式热传递协同
   • 传导传热：加热盘面直接接触物料，传递热量（占*地位，约70%-80%）。
   • 对流传热：湿气上升过程中与物料表面形成对流，加速水分蒸发（占10%-20%）。
   • 辐射传热：高温盘面辐射热量至物料表面（占比约5%-10%），适用于高黏度物料。
3. 真空环境优化（可选）
   • 降低沸点：在真空型干燥机中，内部压力降至-0.098MPa，物料沸点显著降低（如水在0.01MPa下沸点为45℃），适合热敏性物料（如维生素C、酶制剂）。
   • 溶剂回收：密闭结构配合冷凝器，可回收有机溶剂（如乙醇、丙酮），回收率达99%以上，降低生产成本。

三、干燥过程参数控制

1. 温度控制
   • 每层干燥盘温度独立调节（范围：常温至400℃），通过PLC系统实时监测并调整加热介质流量，确保温度波动≤±2℃。
2. 转速调节
   • 耙臂转速（1-8r/min）通过变频电机无级调速，适应不同物料特性：
     • 易碎物料：低速运行（1-3r/min）减少破碎率；
     • 高黏度物料：高速运行（5-8r/min）增强翻动效果。
3. 湿度控制
   • 排湿口或真空泵口配备湿度传感器，当内部湿度达到设定值时，自动调整排湿速率或真空度，维持干燥效率。
4. 停留时间控制
   • 通过调节干燥盘层数（通常6-20层）和耙臂转速，控制物料在机内停留时间（5-80min），确保干燥深度。

四、典型应用场景示例

1. 化工行业：干燥聚氯乙烯树脂、氢氧化铝等，通过调节温度（120-180℃）和转速（3-5r/min），实现含水率从30%降至0.5%以下。
2. 制药行业：干燥维生素C、抗生素等热敏性物料，采用真空模式（温度≤60℃），避免有效成分分解，同时回收溶剂（乙醇回收率≥98%）。
3. 食品行业：干燥淀粉、奶粉等，通过低温干燥（温度≤80℃）保留营养成分，产品溶解度提升10%-15%。