產(chǎn)品干燥 除濕機

　　產(chǎn)品干燥應(yīng)用包括兩種一般類型：散裝干燥和連續(xù)干燥。在大量干燥中，將材料裝入隔間并將整個載荷作為批次干燥。隨著連續(xù)干燥，濕物料被連續(xù)送入干燥室，材料連續(xù)地離開室，干燥至所需的水分含量。

　　干燥可以通過兩種方式增加：

　　通過將其暴露于加熱的空氣來提高產(chǎn)品的溫度

　　從周圍的空氣中去除水分

　　適當干燥所需的空氣量將隨任一類型的干燥系統(tǒng)而變化很大。但是干燥的特點和問題的方法是相似的。

　　除濕機不會將產(chǎn)品中的水分提取到周圍的空氣中。但是，通過將空氣保持在較低的濕度水平，除濕機可以增加干燥潛力和干燥速度。更重要的是，它可以將天氣變量作為干燥操作的一個因素。

　　加熱比干燥便宜，所以顯而易見的問題是：除濕機應(yīng)用在哪里？

　　在大多數(shù)干燥過程中，釋放的水分進入空氣，必須用外部空氣物理去除或稀釋。然而，沒有干燥劑除濕器，室內(nèi)最低的水分含量將等于外部補充空氣的水分含量。但實際上，室內(nèi)的空氣通常會比外部空氣高一些。

　　當單獨使用熱量時，干燥電位受外部空氣的比濕度加上產(chǎn)品可以升高的安全溫度的限制。通常，如果溫度升至140°F或以上，則可以用熱量和外部空氣建立適當?shù)母稍镫娢?。如果溫度不能超過120°F，則除濕機是最佳的解決方案。對于120°至140°F范圍內(nèi)的溫度，該決定取決于產(chǎn)品特性和所需的干燥程度。

　　干燥操作包括去除游離水分，吸濕水分或兩者的組合。自由水分保持在表面上或物質(zhì)分子之間。在干燥之前，當使用實際的液態(tài)水混合或洗滌產(chǎn)品時，會發(fā)生自由水分。吸濕水分保持在材料的細胞內(nèi)。吸濕水分將吸收或消除相對于其暴露的空氣混合物的相對濕度的水。當與100％RH的空氣處于平衡狀態(tài)時，材料將會吸濕。任何含有游離水份的吸濕材料必須吸濕性飽和。

　　去除游離水是表面蒸發(fā)功能。地表水溫度應(yīng)假定為周圍空氣混合物的濕球溫度。請注意，空氣速度對于干燥速度至關(guān)重要。

　　吸濕性水分的去除取決于產(chǎn)品的平衡狀態(tài)與周圍空氣的相對濕度差的相對濕度差。產(chǎn)品上的空氣速度對干燥速度幾乎沒有影響。

　　干燥速率（臨界點）的突然變化表示通過去除游離水分末端的初始干燥和干濕干燥所取代的位置。換句話說，該產(chǎn)品已經(jīng)失去了自由水分，但仍然吸濕性飽和。

　　每種材料都有不同的物理形式，決定了它如何保持或放棄水分。由于許多較新的材料缺乏關(guān)于其干燥速率的公布數(shù)據(jù)，所以選擇適當?shù)目諝飧稍镌O(shè)備必須通過實驗進行。凈有效的干燥表面和吸濕性能不能以任何其他方式確定。

　　大多數(shù)干燥問題真的是提高現(xiàn)有干燥操作的速度或質(zhì)量的要求。例如，在今天推出的先進的除濕設(shè)備之前，糖果制造商只能在冬季制造他們的產(chǎn)品。在夏天，制造糖果的嘗試通常會以發(fā)霉產(chǎn)品結(jié)束。現(xiàn)在，為了滿足生產(chǎn)需求，使用冷卻設(shè)備和干燥劑除濕機可以全年模擬冬季運動。

　　解決干燥問題通常會對干燥周期進行相當簡單的分析。如果分析（即測試運行）可以在天氣條件下發(fā)生，從而能夠始終如一地提供所需的干燥結(jié)果，則簡化了問題。無論如何，任何測試都將顯示產(chǎn)品的特性，并提供解決問題的線索。

　　測試運行應(yīng)在實際生產(chǎn)操作下進行，以確保以下兩個類別中的任何一種信息。

　　散裝式干燥系統(tǒng)

　　在隔間內(nèi)的不同位置的幾個托盤應(yīng)在放入干燥柜內(nèi)進行稱重和識別。應(yīng)在開始時以預(yù)定間隔（通常為小時）稱重，減去托盤重量，并在稱重后快速將托盤返回到其原始位置。同時，應(yīng)采取濕式和干式燈泡閱讀（整個櫥柜平均）和產(chǎn)品上的空氣速度讀數(shù)。繼續(xù)這些程序，直到產(chǎn)品令人滿意地干燥;此時應(yīng)注意重量。目的是建立一個完全干重的。溫度應(yīng)足夠高，以使周圍空氣中的RH保持在5％以下。

　　連續(xù)式干燥系統(tǒng)

　　這里必須在干燥隧道的開始，完成和定期間隔下移除材料樣品。這些測試點應(yīng)該被準確標記并與干燥時間有關(guān)。每個樣品應(yīng)立即稱重，然后在高溫下徹底干燥并重新稱重。在產(chǎn)品供應(yīng)的每個點以及干燥隧道的開始和結(jié)束時，應(yīng)確定產(chǎn)品上的干球溫度，濕球溫度和空氣速度。

　　根據(jù)這些信息，重量讀數(shù)可以轉(zhuǎn)換成濕度百分比，并繪制干燥時間。水分含量應(yīng)以產(chǎn)品骨干重量的百分比表示，而不是測試樣品的百分比重量。如果從樣品中除去自由和吸濕水，則特性曲線將類似于圖1所示。

　　調(diào)整干燥劑除濕機

　　散裝式干燥。在特性曲線上，指示與測試期間讀取的讀數(shù)相當于臨界點的濕球溫度和露點溫度。從臨界點到曲線結(jié)束，顯示干球溫度和RH。在進行第一次分析（即干燥曲線）時，應(yīng)考慮吸濕干燥階段。

　　一些吸濕水分（在產(chǎn)品表面附近）在臨界點被去除，所以做出兩個假設(shè)：

　　此時產(chǎn)品吸濕性飽和

　　該產(chǎn)品在試驗結(jié)束時（當達到所需的水分含量時）與最終的RH基本上處于平衡狀態(tài)。

　　因此，這部分測試的平均干燥潛力是：

　　如果我們的測試花了12個小時，我們希望在8小時內(nèi)完成測試，或者在三分之二的時間內(nèi)完成測試，則需要9小時的測試的吸濕部分需要在6小時內(nèi)完成。此外，產(chǎn)品在臨界點的水分含量減去完全干燥后剩余的水分等于在6小時內(nèi)要除去的水的總重量。該量可以每分鐘轉(zhuǎn)化成谷物。

　　為了更快地實現(xiàn)這種干燥，干燥勢必必須按照測試時間與所需時間的比例成比例地增加。但產(chǎn)品的平均含水量將保持不變。因此，干燥的平均相對濕度為：平均產(chǎn)品RH–所需的RH電位。

　　平均產(chǎn)品RH與平均干球溫度的關(guān)系決定了必須保持的比濕度，并定義了干燥劑除濕機的工作條件。

　　干燥溫度應(yīng)盡可能高（通常低于最高允許產(chǎn)品溫度10°F）;95°F進入空氣是最高推薦水平。因此，如果在干燥室中需要大于95°F的溫度，則再循環(huán)空氣應(yīng)冷卻至95°F或更低。這里，冷卻盤管，增壓風扇和使用的水的成本將被除濕能力的增益所抵消。（可以計算入口溫度降低至115°F的額定值。）

　　除濕機將處理再循環(huán)空氣（已經(jīng)確定的平均比濕度）和至少5％外部空氣的混合物。這確定了除濕器必須運行的水平。從典型性能曲線圖，確定離去水分。grs/lb之間的差異。在除濕器中保持濕度水平，并且離開除濕器的空氣中的相同參數(shù)是拾取因子。這個數(shù)字分為平均所需的水分去除（以克/分鐘為單位，決定了除濕機的尺寸，以lb/min的空氣量計。

　　必須按照“自由水分”要求檢查此單位容量：

　　了解所需的干燥溫度有助于確定入口處必須除去水分的情況。例如，如果42gr/lb。必須除去（干燥溫度為95°F），然后按照95°F曲線進行入口和出口水分之間的差異為42gr/lb。這里的結(jié)果是將近60克/磅。那就是離開水分約18克/磅。

　　為了安全起見，使用大約5克/磅的條件。高于曲線上顯示的，允許5％的外部空氣。然后可以建立所需的露點和濕球溫度值。使用這些項目之間的差異來確定相對于溫度的蒸汽壓力確定了干燥潛力。然后使用測試露點和濕球讀數(shù)確定來自同一表的測試運行的平均蒸氣壓差。蒸汽壓差與干燥劑除濕機的比例應(yīng)該等于或大于干燥時間（試驗與期望值）的比值。

　　由于空氣流速也影響自由水分的蒸發(fā)，所以干燥可以通過將空氣速度變化到盡可能高的水平來進行一些控制，而不會擾亂產(chǎn)品。在室內(nèi)使用旁路或風扇將干燥空氣回路中的總循環(huán)量增加到除濕機的能力以上。

　　對于測試運行，建立速度因子：

　　（1+測試速度（ft/min））230*

　　*一個既定的常數(shù)。

　　還建立實際設(shè)計的速度因子：

　?。?+實際速度（ft/min））230

　　在任何給定的蒸汽壓差下，蒸發(fā)將根據(jù)上述因素直接變化。

　　連續(xù)干燥。由于連續(xù)干燥系統(tǒng)特征性地具有開口端，因此它們通常需要大量附加的外部或補充空氣來補償所有開口。為了效率，保持這樣的開口盡可能小。相當于通過該區(qū)域的200fpm速度的最小泄漏應(yīng)積極引入系統(tǒng)。

　　如下所示的連續(xù)干燥操作的典型流動模式具有單獨的循環(huán)系統(tǒng)，用于自由去濕;除濕器排放物通過吸濕水分相引導。這種配置利用了第一空間中的快速循環(huán)，而不將濕氣攜帶到最終的干燥空間中。注意，單獨的循環(huán)系統(tǒng)用于自由除濕階段除濕器排放通過吸濕水分相。這種布置允許在第一空間中快速循環(huán)，而不會將濕氣攜帶到最終的干燥空間中。

　　使用本體干燥方法建立蒸氣壓差，使干燥在自由水分階段令人滿意地進行。保持速度和溫度盡可能高。設(shè)計規(guī)格將有助于確定總流通量。溫度加上必要的蒸氣壓差可以確定必須保持的比濕度（以克/磅計）。

　　以gr/min表示總產(chǎn)品除濕量，并添加補充空氣引入的水分負荷。后一種負荷來源于A設(shè)計室外水位與室內(nèi)空間乘以室外空氣量（之間的比濕差。再循環(huán)和外部空氣的比例也決定混合物的比濕度，這代表進入除濕機的空氣。

　　如果使用預(yù)冷干燥劑除濕器，則離開線圈的空氣溫度決定了除濕機操作水平。請參考典型性能曲線圖表計算離開除濕器的濕度水平，并確定每磅值的去除量：

　　總除濕量。（grs/min）通過除濕器除去的水分（grs/lb）

　　等級除濕機尺寸Ib/min空氣容量

　　下一步是檢查除濕機在吸濕干燥部分的性能，用grs/min測量。

　　除濕機性能（lb/min）2+離開除濕機的空氣濕度相當于這部分干燥室中空氣的平均含水量

　　使用“典型性能曲線”圖表中的曲線來確定離開除濕器的空氣的溫度。離開的水分將具有冷卻效果;找到每個grs/lb的平均溫度減去0.625°F。pick?up。

　　現(xiàn)在水分含量和溫度是已知的，所需的平均RH可以很容易地從氣候圖確定。將此圖與必要的RH進行比較，以確保散裝型除濕機內(nèi)的適當干燥。該比較將揭示除濕機是否具有產(chǎn)生所需干燥速率的能力。

　　保持干燥溫度。如前所述，水蒸發(fā)是冷卻過程。需要大約1052Btu來蒸發(fā)一磅水。換句話說，6.65克/磅。代表1Btu或1grs/lb。代表0.625°F。

　　當產(chǎn)品被干燥時，它會釋放水分。沒有適當?shù)目刂疲@種水分可以冷卻環(huán)境，并導致干燥實際上停止的平衡條件。為了保持干燥溫度，必須以由蒸發(fā)速率表示的量供給熱量。此外，通過柜壁傳導可能會損失熱量。因此，可能需要將產(chǎn)品控制到干燥溫度（加熱或冷卻），并加熱補充空氣以保持最佳干燥溫度。

　　吸附過程是相反方向上以相同量的熱量交換。因此，當空氣通過干燥劑除濕器時，空氣會加熱。在之前的再活化期間，干燥劑中增加了約30％的熱量，所以除濕器提供了所有需要的蒸發(fā)熱量，另外30％用于其他用途。在某些情況下需要額外的熱量;在其他情況下，可能需要冷卻。

　　除濕機容量控制

　　幾種方法提供除濕機控制。

　　除濕機開/關(guān)控制。

　　空氣或回流空氣的濕度或露點控制監(jiān)測是不需要連續(xù)過程空氣的方法。通常，除濕器作為一個獨立的單元安裝，并沒有被連接到化妝或外部空氣循環(huán)系統(tǒng)中。

　　再活化加熱器和鼓風機的開/關(guān)控制。

　　該控制方法適用于連續(xù)過程氣流情況。然而，與其他控制方法相比，工藝空氣將具有更多的濕度變化。

　　再活化入口溫度的調(diào)節(jié)。

　　這種策略降低了能源消耗，并提供了維持過程條件所需的最低能量。

　　重新啟動入口溫度和風量的調(diào)節(jié)。

　　通過以特定值調(diào)節(jié)再生空氣體積和溫度，再活化能力得到提高，可以在寬范圍的工作條件下使用。該方法還可以補償吸附能力的降低。

　　過程面和旁路風門控制。

　　這里，離開空氣的濕度控制是由于繞過除濕器的空氣體積的變化。但是，必須保持恒定的供氣量。這是嚴格控制潮濕的最佳場景。