一款簡易干燥器的設計

高嵩

摘 要：干燥技術(shù)的發(fā)展源自生產(chǎn)實踐的需要，干燥效果的好壞有時可以嚴重影響生產(chǎn)，甚至是制約一個行業(yè)的發(fā)展。自然干燥效果效率低下，而且效果也不明顯，所以這就使得干燥技術(shù)得以發(fā)展。由于國外對干燥技術(shù)研究較為成熟，而國內(nèi)在這一領(lǐng)域的起步較晚，所以很多研究就顯得滯后。由于在大多數(shù)領(lǐng)域中，或者說在大多數(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中都需要對某些物質(zhì)進行干燥，這就使得在這些成產(chǎn)過程中都需要用到干燥裝置，而干燥裝置在應用的過程中會產(chǎn)生許多問題，這些都是在所難免的事情。干燥裝置本身很簡單，其原理也不復雜，因此本文中的干燥裝置也較為簡單，同時干燥裝置的設計也力求實用，希望能以此給讀者在應用中一些啟示。

關(guān)鍵詞：干燥；裝置；操作方法

中圖分類號：TQ518 文獻標志碼：A

0 引言

干燥裝置中的一個重要器件就是加熱泵。在此裝置中，空氣的冷卻循環(huán)依次經(jīng)過一個壓縮機，一個輻射體，一個節(jié)流閥裝置和一個蒸汽閥。在此過程中，被輻射體加熱的空氣被引入一個干燥的腔，而從干燥腔出來的空氣又被一個冷的裝置冷卻，被冷卻的氣體又被蒸汽閥去濕，最后去濕的氣體被輻射體重新加熱。整個過程的關(guān)鍵器件就是風機，因此對風機的選擇就是關(guān)鍵。

1 干燥技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展與國外的對比研究

干燥技術(shù)在國內(nèi)的發(fā)展總體來說還是處于剛剛起步階段，還沒有形成比較成熟的和完善的技術(shù)體系。在國內(nèi)，此項技術(shù)還處于探索階段。由于很多企業(yè)，如化工企業(yè)和制藥企業(yè)等，這些企業(yè)對干燥技術(shù)的需求性和依賴性是其他技術(shù)不可替代的，所以國內(nèi)的大多數(shù)設備還需進口。但隨著技術(shù)的不斷進步和成熟，國內(nèi)的各個石油企業(yè)和制藥企業(yè)對該類設備的需求完全可以不依賴進口，實現(xiàn)設備的國產(chǎn)化。

而國外在這一技術(shù)較國內(nèi)來說起步較早，此項技術(shù)的發(fā)展也更加成熟和完善。有很多的外國大公司在離心干燥機方面做得很好，這就使得干燥技術(shù)發(fā)展得以廣泛應用，而且隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，干燥設備將向著節(jié)能、高效、低成本的方向發(fā)展，并逐漸實現(xiàn)大生產(chǎn)能力和高使用壽命的要求。

2 干燥機部件與選型

2.1 對風機的選型

風量是風機類型的制約參數(shù)，該量的計算通常要參考外界因素，如泵體密閉是否良好等因素。在有些情況下，還需要考慮器件之間的連接情況，如器件之間存在密封不嚴等情況，甚至部件之間有時也會瞬間產(chǎn)生嚙合不嚴密等情況，這些都會影響風量的計算。鑒于這些因素，離心機一般為風機的首選機型。具體參數(shù)選擇參見表1。

2.2 離心式通風機的分類

離心機按壓力不同可以分為：

（1）低壓離心機，風壓在P980Pa，

（2）中壓離心通風機，風壓在980PaP2942Pa。

（3）高壓離心通風機風壓在2942PaP14710Pa。

這些參數(shù)可以幫助我們在現(xiàn)場進行選擇合適的風機。

2.3 離心通風機的傳動方式

傳動方式?jīng)Q定了風機的使用場合，不同的傳動適應不同的場合，對離心通風機進行選擇，其傳動形式通常有以下6種，如圖1所示。

A式—無軸承箱，以電動機直聯(lián)傳動；

B式—懸臂梁支承，皮帶傳動。皮帶輪在軸承之間；

C式—懸臂梁支承，皮帶傳動。皮帶輪在軸承外側(cè)；

D式—懸臂梁支承，以連軸器傳動；

E式—雙支承裝置，皮帶輪在外側(cè)；

F式—雙支承裝置，聯(lián)軸器傳動。

2.4 離心式通風機的旋轉(zhuǎn)方向

風機旋轉(zhuǎn)運動產(chǎn)生的效果，在實際應用中也是要考慮的因素：根據(jù)風機中的葉輪形式，順時針旋轉(zhuǎn)（即‘右）的葉輪會產(chǎn)生推動力把氣體送出去，其出風口的位置可以根據(jù)實際情況選擇是向上，還是向前。反之葉輪會產(chǎn)生吸附力，把氣體吸進來，即‘左。

2.5 風機出風口設計

出風口是顯現(xiàn)通風機作用的位置，其位置選擇的合適與否直接影響現(xiàn)場作業(yè)，甚至對后續(xù)器件的選擇都有重要影響。對于出風口的選擇，一般要根據(jù)具體的情況以及風機的風量允許值進行設定。由于從出風口附近的氣流都是運動氣流，通常來說，為保證出風口的穩(wěn)定性一般把出風口進行固定處理。但有時在施工現(xiàn)場會需要不同方向的氣流，這就使得出風口要能移動與運轉(zhuǎn)，通常出風口自由運轉(zhuǎn)的角度有0°、45°、90°、135°、180°，如圖2所示。

3 散熱機構(gòu)的設計

運動的部件、機構(gòu)勢必產(chǎn)生大量熱量。熱量大量聚集在裝備內(nèi)對裝置的部件是有損傷的，于是排除裝置內(nèi)的熱量就是必要之舉。但是熱量的排除也造成了能量的損失，如果能把這種損失利用起來也是值得探究的。干燥裝置的干燥效果最簡單有效的方式就是通過熱能來實現(xiàn)，這也會產(chǎn)生大量的熱量，這些熱量的大量積累，也會對裝置部件造成損傷。但是為提高其干燥效率，同時為達到循環(huán)利用的目的，熱風循環(huán)利用是不錯的選擇，這樣既可以把多余的熱量排出，又可以把這些熱量再次利用，實現(xiàn)節(jié)能的功效。熱風的來源可以通過熱風機來實現(xiàn)，其工作原理是空氣被加熱后被熱風機推動，從而實現(xiàn)干燥功效。根據(jù)各個器件的高溫工作條件，一般以不超過溫度允許值（一般為60℃）為宜。軸承在高溫下會產(chǎn)生大量的內(nèi)應力，為消除這些由熱量產(chǎn)生的內(nèi)應力，同時又不增加運行成本，最簡易有效的方式就是采用冷卻水進行冷卻。為達到更好的冷卻效果，冷卻水要循環(huán)利用，為實現(xiàn)這一效果，運轉(zhuǎn)軸要制成空心形狀。由于熱量是可以傳遞的，為避免傳遞到其他重要部件，通常也采用冷卻葉輪或冷卻盤。其中簡圖如圖3所示。

結(jié)語

干燥裝置的設計從原理上看還是簡單易行的，但在實際應用中，會受到現(xiàn)場因素的制約，如實際地點的天氣、灰塵度等，這些都對干燥裝置有影響。但由于這些設備的簡易性以及通用性等特點，可以根據(jù)實際情況對干燥裝置進行必要的臨時改裝，以便達到或保證使用效果。同時，干燥裝置也可以與其他設備進行配合使用，避免復雜及重復勞作。

參考文獻

[1]國家醫(yī)藥官管理局上海醫(yī)藥設計院.化工工藝設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，1991.

[2]李鳳華.化工原理[M].大連：大連理工大學出版社，2004.

[3]黃茂林.機械原理[M].重慶：重慶大學出版社，2002.

[4]濮良貴.機械設計[M].北京：高等教育出版社，2001.

[5]宋京云等.機械基礎[M].北京：中國電力出版社，2005.

[6]《機械設計手冊》聯(lián)合編寫組編.機械設計手冊，上、中、下冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，1987.endprint