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烘箱的原理和分类

所属分类:常见问题    发布时间: 2021-06-29    作者:admin
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烘箱是一种利用热能降低物料水分的机械设备,用于对物体进行烘烤操作。烘箱通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出,以获得规定湿含量的固体物料。烘烤的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。如木材在制作木模、木器前的烘烤可以防止制品变形,陶瓷坯料在煅烧前的烘烤可以防止成品龟裂。另外烘烤后的物料也便于运输和贮存,如将收获的粮食烘烤到一定湿含量以下,以防霉变。由于自然烘烤远不能满足生产发展的需要,各种机械化烘箱越来越广泛地得到应用。

一、烘箱的工作原理 烘烤过程需要消耗大量热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发,再在烘箱内烘烤,以得到干的固体。 在烘烤过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。 热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的烘烤。 物料的烘烤速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常烘烤前期的烘烤速率受表面汽化速率控制;而后,只要烘烤的外部条件不变,物料的烘烤速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速烘烤阶段;当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,烘烤速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速烘烤阶段。 二、烘箱的发展和分类 近代烘箱开始使用的是间歇操作的固定床式烘箱。19世纪中叶,洞道式烘箱的使用,标志着烘箱由间歇操作向连续操作方向的发展。回转圆筒烘箱则较好地实现了颗粒物料的搅动,烘烤能力和强度得以提高。一些行业则分别发展了适应本行业要求的连续操作烘箱,如纺织、造纸行业的滚筒烘箱。 20世纪初期,乳品生产开始应用喷雾烘箱,为大规模烘烤液态物料提供了有力的工具。40年代开始,随着流化技术的发展,高强度、高生产率的沸腾床和气流式烘箱相继出现。而冷冻升华、辐射和介电式烘箱则为满足特殊要求提供了新的手段。60年代开始发展了远红外和微波烘箱。

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