(3)辐射干燥器 如红外线干燥器； (4)介电加热干燥器 如微波干燥器。
下面介绍工业生产过程中常用的干燥设备的结构和特点。 （一）厢式干燥器
厢式干燥器又称盘式干燥器，一般为间歇式操作。小型的称为烘箱，大型的称为烘房。 其基本结构如图片9-16所示，在外壁保温的干燥室内，放有多层支架，每层支架上安放着多个物料盘，被干燥物料放在盘架7上的浅盘内，物料的堆积厚度约为10～100ｍｍ。新鲜空气由风机３吸入，经加热器5预热后沿挡板６水平掠过各浅盘内物料的表面，对物料进行干燥。废气经排出管２排出，为了提高热效率，可采用部分废气循环使用，废气循环量由吸入口或排出口的挡板进行调节。空气的流速应使物料不被气流挟带出干燥器为原则，一般为1～10ｍ/ｓ。这种干燥器的浅盘也可放在能移动的小车盘架上，以方便物料的装卸，减轻劳动强度。
厢式干燥器的优点是结构简单，设备投资少，适应性强。缺点是劳动强度大，装卸物料热损失大，产品质量不易均匀。一般应用于粒状、片状、膏状、批量小、多品种物料的干燥，尤其适合于实验室应用。
（二）洞道式干燥器
如图9-17所示，洞道式干燥器的器身为狭长的洞道，内敷设轨道，一系列的小车载着
盛于浅盘中或1 2
悬挂在架上的湿物料通过洞道，在洞道中与热空气接触而4 3
被干燥。
图9—17 洞道式干燥器 小车可
以连续1加热器；2.风扇;3装料车；4.排气口
地或间
歇地进出洞道。
由于洞道干燥器的容积大，小车在器内停留时间长，因此适用于处理量大，干燥时间长的物料，如木材、陶瓷等。干燥介质为热空气或烟道气，气速一般应大于2～3m/s。洞道中也可采用中间加热或废气循环操作。
（三）转筒干燥器
图9—18 热空气直接加热的逆流操作转筒干燥器 1.圆筒；2. 驱动齿轮；3. 风机；4. 蒸汽加热器
图9-18所示的为用热空气直接加热的逆流操作转筒干燥器，其主体为一端略高的旋转圆筒。湿物料从转筒较高的一端送入，热空气由另一端进入，气固在转筒内逆流接触。随着转筒的旋转，物料在重力作用下流向较低的一端。通常转筒内壁上装有若干块抄板，其作用是将物料抄起后再洒下，当转筒旋转一周时，物料被抄起和洒下一次，以增大干燥表面积，提高干燥速率。抄板的型式多种多样，如图9-19所示。
为了减少粉尘的飞扬，气体在干燥器内的速度不宜过高，对粒径为1mm左右的物料，
气体速度为0.3～1.0图9—19 常用抄板的形式
m/s
（a）直立式抄板；（b）45°抄板; （c）90°抄板；（d）四格式抄板 ；对废
粒径为5mm左右的物料，气速在3m/s以下。
转筒干燥器的优点是机械化程度高，生产能力大，流体阻力小，容易控制，产品质量均匀，对物料的适应性较强，不仅适用于处理散粒状物料，也可处理粘性膏状物料或含水量较高的物料。转筒干燥器的缺点是设备笨重，金
7
属材料耗量多，热效率低（约为30%～50%），结构复杂，占地面积大，传动部件需经常维修干
6 等。目前国内采用的转筒干燥器直径为0.6～
湿2.5m，长度为2～27m；处理物料的含水量为
3～50%，产品含水量可降到0.5%，甚至低到
1 0.1%（均为湿基）。物料在转筒内的停留时间4 3
为5min～2h，转筒转速1～8r/min，倾角在8°
2
空以下。
（四）气流干燥器
5 气流干燥器是一种连续操作的干燥器。高
图9—20 气流干燥器 速流动的热空气与湿物料接触，湿物料首先被1.料斗；2.螺旋加料器；3.空气过滤器； 热气流分散成粉粒状，悬浮于气流中，随热气
流并流运动的过程中被干燥。如图9—20所示，4.风机；5.预热器；6.干燥管；7.旋风分离器
其主体为直径约为0.2～0.85m的直立干燥5.预热器；6.干燥管；7.旋风分离器
管，管长约10～20m，操作时，新鲜空气由风
机吸入，经加热器加热后从干燥管底部进入，湿物料经料斗由加料器连续送入干燥管下部。
在干燥管中与高速上升的热气流接触，热气流与物料并流流过干燥管的过程中进行传热和传质，使物料得以干燥，干燥产品随气流进入旋风分离器与废气分离后被收集。气流干燥器有直管型、脉冲管型、倒锥型、套管型、环型和旋风型等。 气流干燥器具有以下特点：
（1）处理量大，干燥强度大。由于气流的速度可高达20～40m/s，物料又悬浮于气流中，因此气固间的接触面积大，热质传递速率快。对粒径在50μm以下的颗粒，可得到干燥均匀且含水量很低的产品。
（2）干燥时间短。物料在干燥器内一般只停留0.5～2s，故即使干燥介质温度较高，物料温度也不会升的太高。因此，适用于热敏性、易氧化物料的干燥。
（3）设备结构简单，占地面积小。固体物料在气流作用下形成稀相输送床，所以输送方便，操作稳定，成品质量均匀，但对所处理物料的粒度有一定的限制。
（4）产品磨损较大。由于干燥管内气速较高，物料颗粒之间、物料颗粒与器壁之间将发生相互摩擦及碰撞，对物料有破碎作用，因此气流干燥器不适于易粉碎的物料。
（5）对除尘设备要求严，系统的流体阻力较大。
（6）适应于处理晶体或小颗粒物料，如硼酸、无水硫酸钠、氯化钾等。
（五）流化床干燥器
流化床干燥器又称沸腾床干燥器，是流态化技术在干燥操作中的应用。流化床干燥器种类很多，大致可分为：单层流化床干燥器、多层流化床干燥器、卧式多室流化床干燥器、喷动床干燥器、旋转快速干燥器、振动流化床干燥器、离心流化床干燥器和内热式流化床干燥器等。
图9-21为单层圆筒流化床干燥器。颗粒物料放置在分布板上，热空气由多孔板的底部送入，使其均匀地分布并与物料接触。当热气流速度较低时，颗粒层静止堆积于分布板上，气流在颗粒间的空隙通过，这样的颗粒层称为固定床。当气速增高超过一定值时，颗粒开始在床层中悬浮，此时形成的气固两相混合床层称为流化床，由固定床转化为流化床时的空截面气速称为临界流化速度。若气速再增至或大于颗粒的自由沉降速度时，颗粒即同气流一起向上运动而转变为相当于气流干燥的状态，此时的空截面气速称为带出气速。可见流化干燥适
图9—21 单层圆筒流化床干燥器 宜的气速应控制在临界流化速度和带出速度
之间，使颗粒在流化床中上下翻动，彼此碰撞1.流化床；2.进料器；3.分布板；4加热器；
混合，气固间进行传热和传质而达到干燥的目5.风机；6.旋风分离器
的。最终在干燥器底部得到干燥产品。热气体
由干燥器顶部排出，经旋风分离器分出细小颗粒后放空。
流化床干燥器有如下特点：
（1）流化干燥与气流干燥一样，颗粒充分分散并作不规则运动，气、固接触良好，热质传递速率很高，体积传热系数可高达2300～7000W/(m3.℃)。
（2）物料在干燥器中停留时间可自由调节，由出料口控制，因此可以得到含水量很低的产品。当物料干燥过程存在降速阶段时，采用流化床干燥较为有利。另外，当干燥大颗粒
物料，不适于采用气流干燥器时，若采用气体至旋风分
旋风分离器回流化床干燥器，则可
加料 通过调节风速来完
隔板
成干燥操作。
（3）流化床干多孔
燥器结构简单，造价低，活动部件少，操作维修方便。流体阻堰
力较小，对物料的摩损较轻，气固分离较
气料进口
易，床层温度均匀，能避免局部过热，热效率较高 出料
图9—22 卧式多室沸腾床干燥器 （4）流化床干
燥器适用于处理粒
径为30μm～6mm的粉粒状物料，粒径过小使气体通过分布板后易产生局部沟流，且颗粒易被夹带；粒径过大则流化需要较高的气速，从而使流体阻力加大、磨损严重。流化床干燥器处理粉粒状物料时，要求物料中含水量为2～5%，对颗粒状物料则可低于15%，否则物料的流动性较差。但若在湿物料中加人部分干料或在器内设置搅拌器，则有利于物料的流化并防止结块。
单层沸腾床干燥器仅适用于易干燥、处理量较大而对干燥产品的要求又不太高的场合。 对于干燥要求较高或所需干燥时间较长的物料，一般可采用多层（或多室）流化床干燥器。 工业上应用较多的是图9-22所示为卧式多室流化床干燥器，其主体为长方体，一般在器内用垂直挡板分隔成4～8室。挡板下端与多孔板之间留有几十毫米的间隙（一般取为床
层中静止物料层高度的1/4～
空气出口 1/2），使物料能逐室通过，最
后越过堰板而卸出。热空气分别
2 3
6 通过各室，各室的温度、湿度和
流量均可调节，如第一室中的物
4 料较湿，热空气流量可大些。这
种型式的干燥器与多层流化床干燥器相比，操作稳定可靠，流体阻力较小，但热效率较低，耗
空气入口 浆气量大。
5 （六）喷雾干燥器 料
喷雾干燥器是利用特制的
产品
喷雾器将溶液、浆液或悬浮液等图9—23 喷雾干燥设备流程
喷成雾状细滴并分散于热气流1.燃烧炉；2.空气分布器；3.压力式喷嘴；
中，使水分迅速汽化而得到颗粒
4.干燥塔；5.旋风分离器；6.风机
为30～50μm的粉状干燥产品。
热气流与物料可采用并流、逆流
或混合流等接触方式。常用的喷雾干燥流程如图9-23所示。浆液用送料泵压至喷雾器（喷嘴），经喷嘴喷成雾滴而分散在热气流中，雾滴中的水分受热迅速汽化，干燥后的固体微粒或细粉落到器底，由风机吸至旋风分离器中而被回收，废气经风机排出。喷雾干燥的干燥介质多为热空气，也可用烟道气，对含有机溶剂的物料，可使用氮气等惰性气体。
喷雾器是喷雾干燥的关键部分。液体通过喷雾器分散成10～60μm的雾滴，提供了很大的蒸发面积（每ｍ3溶液具有的表面积为100～600ｍ2），从而达到快速干燥的目的。对喷雾器的一般要求为：形成的雾粒均匀，结构简单，生产能力大，能量消耗低及操作容易等。
喷雾干燥器也可逆流操作，即热空气从干燥器下部沿圆周分布进入，与经喷雾器喷下来的雾滴逆流接触。
喷雾干燥干燥速率快，干燥过程中无粉尘飞扬，劳动条件好，这种干燥方法不需要将原料预先进行机械分离，可处理含水量在40～60%甚至高达90%的物料，且省去如蒸发、结晶、粉碎等中间过程，且干燥时间很短（一般为5～30s），干燥过程中溶液的温度不高，产品质量好，操作过程便于控制，自动化程度高，生产规模大。因此适宜于热敏性物料的干燥，如食品、药品、生物制品、染料、塑料及化肥等。
除了上述介绍的几种常用的干燥设备之外，还有其它一些干燥设备，在工业上也有较广泛的应用，如滚筒干燥器、带式干燥、真空冷冻干燥器、红外线干燥器、微波加热干燥器等。另外，随着生产技术的不断发展，开发出了许多高科技的干燥方法，如对撞干燥、声波干燥、热源干燥、超临界流体干燥等新的干燥技术。
思考题9-7 厢式干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器、和流化床干燥器的特点个是什么？ 二、干燥器的选型
干燥操作是一种比较复杂的过程，很多问题还不能从理论上解决，干燥器的类型和种类也很多，主要有物料的性质决定其所使用的干燥设备。在选择干燥器时，首先应根据湿物料的形状、特性、处理量、处理方式及可选用的热源等选择出适宜的干燥器类型。通常，干燥器选型应考虑以下各项因素：
（1）被干燥物料的性质如热敏性、粘附性、颗粒的大小及形状、磨损性及腐蚀性、毒性、可燃性等。如对液态物料的干燥，可采用喷雾干燥器、转鼓干燥器或搅拌间歇真空干燥器；对汾粒状物料的干燥，可考虑采用气流干燥器、流化床干燥器；厢式和洞道式干燥器的适应范围较宽，从粉粒、块、片、短纤维到膏糊状物料都适应。
（2）对干燥产品的要求干燥产品的含水量、形状、粒度分布、粉碎程度等。如干燥食品时，产品的几何形状、粉碎程度均对成品的质量及价格有直接的影响。干燥脆性物料时应特别注意成品的粉碎与粉化。
（3）物料的干燥速率曲线与临界含水量确定干燥时间时，应先由实验测出干燥速率曲线，确定临界含水量Xc。物料与介质接触状态、物料尺寸与几何形状对干燥速率曲线的影响很大。如物料粉碎后再进行干燥时，除了干燥面积增大外，一般临界含水量值也降低，有利于干燥。因此，当无法用与设计类型相同的干燥器进行实验时，应尽可能用其它干燥器模拟设计时的湿物料状态进行实验，并确定临界含水量Ｘc值。
（4）固体粉粒的回收及溶剂的回收。
（5）可利用的热源的选择及能量的综合利用。
（6）干燥器的占地面积、排放物及噪声是否满足环保要求。
习题
9-1已知湿空气总压为50.65kPa，温度为70℃，相对湿度为10%，试求（1）湿空气中水气分压；（2）湿度；（3）湿空气的密度；（4）比热；（5）焓值。
（答案：（1）p=3116pa；（2）H=0.0197kg/kg干气；（3）ρ=1.019kg湿气/m3；（4）CH=1.047kJ/(kg干气﹒℃)；（5）I=122.4kJ/kg干气。）
5
9-2 1.0133×10Pa（1个大气压）、温度为50℃的空气，如果湿球温度为30℃，计算：（1）湿度；（2）焓；（3）露点；（4）湿比容
(答案（1）H=0.021；（2） I=116kJ/kg,；（3） td=25?C（4）vH=0.12)
9-3在常压下将干球温度65℃、湿球温度40℃的空气冷却至25℃，计算1kg干空气中
凝结出多少水分？1kg干空气放出多少热
冷却器
量？(答案：0.0174kg水/kg干气；87.6kJ/kg
预 干气。)
热 9-4某干燥过程如图所示。现测得温度器
干燥器
图9—24 习题4附图