由於噴霧幹燥（zào）具有流程簡（jiǎn）短、可處理熱敏性物料、易大型化等優越性，已經在許多領（lǐng）域得到應用。改革開放以後，我國出現了一大批專業化的幹燥設備企業（yè）。近十（shí）年內噴霧幹燥技術已取得了長足進步，產（chǎn）品質量已可與世界著（zhe）名廠商相媲美，不僅滿足了國內（nèi）輕化工、環保行業的（de）需要，而且已（yǐ）向國外市場（chǎng）拓展。

    長期以來，對噴霧幹燥裝置的注意，一般著力於：

    ⑴ 霧化器（機（jī））的選擇（zé）；

    ⑵ 足夠風量和熱量的配置；

    ⑶ 粉末回收及排放。

    王喜（xǐ）忠等指出：“一個成功的噴霧幹（gàn）燥器的設計，應包括與霧（wù）化器相適應的熱風進出口的方式和熱風分布裝置”[1]。K.Master’s也提到在（zài）幹燥塔內水分蒸發（fā）速率隨著霧滴與熱風的相對（duì）速度增（zēng）加而增加[2]。

    唐金鑫等在熱風分布器設計要求（qiú）中，提出三條重要的原則[3]，都強（qiáng）調了熱風分布對噴霧幹燥的重要性。在隨後出現的（de）裝置中，發現大多數（shù）企業仍然沒有給（gěi）予足夠的重視，隻是從結構上（shàng）做到“形似”而實質仍未掌握，以致出現以下情況：

    ⑴ 在塔內同一截麵（miàn）上溫（wēn）度差較大，導致物料局部粘壁；

    ⑵ 由（yóu）於氣液兩相接觸不合理（lǐ），使幹燥強度大為下（xià）降，於是幹燥塔的體積越做（zuò）越大；

    ⑶ 在一台比原設（shè）計處理量大為減小的幹燥塔中，未注意熱風分布（bù）的流速範圍，降低了（le）幹燥強度，物料仍然大量粘（zhān）壁；

    ⑷ 熱效（xiào）率很低，出塔風溫難以下降。

    因此，黄瓜视频在线观看認為熱風分布器的設計（jì）正確與否，直接影響到幹燥係（xì）統運行的成（chéng）敗。本文擬在以前知識的基礎上，提出氣液兩相接觸的合理方式，以求對熱（rè）風分布器設計有正（zhèng）確的（de）分析（xī）和指導。

            1 理論依據

 K.Masters[2]提出在有相對速度下霧（wù）滴的蒸發存在以（yǐ）下關係式：

    傳質                   Sh=2+K1RexScy                         （1）

    傳熱                   Nu=2+K2ReX’Pry’                     （2）

式中（zhōng）：謝（xiè）伍德（dé）數Sh =KgD/Dv，努塞特（tè）數Nu =hcD/Kd，施密特數Sc =μa/Dvρa，普朗特數Pr =Cpμa/Kd，雷諾數Re =Dvρa/μa。D為液（yè）滴直徑，ρa為幹燥介質密度（dù），μa為粘度，Cp為定壓比熱容，Kd為液滴周圍氣態膜的平均熱傳導率（lǜ），hc為對流熱傳導係數，Kg為傳質係數，Dv為擴散係數。（1）、（2）式中（zhōng）的x，y，x’，y’和（hé）K1，K2尚有爭論，多數人（rén）趨向於：

                x=x’=0.5                               （3）

                y=y’=0.33                              （4）

    式（3）中的x為平均值，隨Re增加而增加；Re由1增至（zhì）104時，x從0.4增加到0.6。遺憾的是式（1）～（4）的試驗範圍其Re值均不超過1000。但從中已（yǐ）經可以看出，幹燥的傳質和傳熱係數隨Re的增大而增大（dà），即假設幹燥介質（zhì）和被幹燥物料（liào）的性質不變時（shí），Re起著重要的影響。而對Re起直接影響的，可認為是相對速（sù）度v。在傳（chuán）統的液體無相變對流傳熱係數計算（suàn）中（zhōng），普遍應用Dittus和Boelter關聯（lián）式[4],

     Nu=0.023Re0.8Pr0.4                         （5）

     或                                        （6）

                α—給熱（rè）係數；

                λ—液體熱導率（lǜ）；

                d—粒徑；

                v—氣液相對流速；

                μ—液體動力粘（zhān）度；

                Cp—定壓比熱容；

                ρ—液體密度。

                式中的Re值≥10000，　0.7＜Pr＜120。

    式（1）與式(5)相比（bǐ）較可以看出，Re數湍流層範圍內（nèi）的冪值（zhí）增加可以從0.4提高到0.8。這就可以理解K.Master’s等強調的“水份蒸（zhēng）發率隨霧滴與空（kōng）氣的相對速（sù）度增加而增加”了。在 Re值處（chù）於湍流範圍時，大約呈0.8次方關係。

    2 常見的熱風分布器的性能比較在（zài）噴霧幹燥所選用的熱風分布器形式中，曾經出現過以下（xià）形式：

   （1）平均（jun1）地自塔（tǎ）頂天花板分布向下流（liú）

    這種形式認為隻要均勻（yún）地進風，有足夠的熱量就能達到幹燥的目的，幹燥塔的（de）空塔速率隻有0.5～0.8m/s,即（jí）使塔頂縮小，出口風（fēng）速也隻有10m/s，大體處（chù）於層流狀態。熱風與霧（wù）化液（yè）滴（dī）沒有直接的（de）聯係。這種形式不僅國內有，在許多進口裝置中也有。其結果是塔（tǎ）體龐大，效率降低。

   （2）為了防止粘壁，將熱（rè）風分為2股或3股

設計者認為隻要在塔壁上有熱風流動（dòng），就可以（yǐ）防止未幹液滴撞壁而出現粘壁現象。實際上，邊緣（yuán）熱風流速是不可能大的，而且液滴達到塔壁上的流速也不會太大，因此這兩股流體的相對速度是非常（cháng）低的（de），故而難以實現快速幹燥，粘壁仍會出現。塔壁的熱（rè）風（fēng）形同虛設，或者作用（yòng）不大。

     著名的MD型塔采用（yòng）了冷風吹塔，對保證物料（liào）質量有利。實際上，這時液滴已經完成“恒速段”幹燥（至少顆粒表麵已經幹燥（zào）），這與粘壁並無直接的聯係[5]。

     當然粘壁的形式還要聯係到霧化機的噴距、幹燥塔的（de）設計以及（jí）物料的玻璃態轉變溫度等。這些問題已（yǐ）在[1]中有詳細的介（jiè）紹。將（jiāng）熱風分散處理會減少中央區的熱風量，從而降低流（liú）速，導致熱風的利用率降低。

    (3)熱風分布器與霧化器不配套

    在噴嘴（zuǐ）式霧化器上配旋轉風，而在旋轉式霧化器上配直流風。這兩種形式在生產中都有看到，其結果隻能是出現粘壁或者熱效率（lǜ）大幅度下降，這（zhè）顯然是錯誤的。

    3 塔頂中央熱風（fēng）的重要性

    在所有（yǒu）的霧化器工作時，液滴剛剛離開（kāi）霧化器出口時的流（liú）速是最高的，隨著液滴在空氣中的流動，由於空氣的阻（zǔ）力，液滴流速迅速衰減，初速能達（dá）到130m/s，而終（zhōng）速可（kě）接（jiē）近於零，這就要（yào）求黄瓜视频在线观看從式（1）到式（4）中去準確（què）掌（zhǎng）握熱風（fēng）應當在何處與（yǔ）液滴接觸，從而（ér）可（kě）以（yǐ）得到最佳的傳質、傳熱速率。

    既然霧化器（大多數）是設計在塔頂（dǐng）的中央處的，就應（yīng）當（dāng）將熱風集中到中央，以相當於湍流形（xíng）式的氣流向液滴群急速衝擊；其風量和熱量依可幹燥顆粒表麵（miàn）水分所需的（de）數量而定。其餘部分可以（yǐ）在塔內均勻分布（bù），以完成其它降速段的幹（gàn）燥。隻要顆粒表（biǎo）麵的水分（fèn）能夠快速幹燥，就能夠在很大（dà）程度上防止塔的（de）粘壁。

    高速氣流與霧化器噴出口越接近，其幹燥效率就越高。但在考慮氣流流速時（shí），也應同時考慮阻力降與流速平方成正比的關係，並（bìng）非風速越高就越好。況且（qiě）風速越高，會使霧滴群向下降，喪失了部（bù）分有效的幹燥（zào）空間。

    具（jù）體的參數涉（shè）及各種物料的特性。但總的趨勢是利用氣（qì）液兩相的高速區，迅速幹燥液滴表麵，從而實現大部分水分的（de）蒸發（fā），這才是真正發揮噴霧幹燥的優（yōu）勢。

     4 良好的熱風（fēng）分布器的要（yào）素（sù）

     ⑴ 使氣（qì）液兩相（xiàng）接觸（chù），混合良好，首先應當使氣體（tǐ）分布（bù）均勻。為使分布均（jun1）勻，已經有人介紹過兩種方法：①在旋（xuán）轉霧化器的配（pèi）套設計中，必須用對數螺旋蝸殼[3]，使一邊進入蝸殼的熱風經蝸殼及內部的導風板均勻地進入（rù）塔（tǎ）內。② 直流霧化器中的熱風分布可（kě）采用各種（zhǒng）導向直流板 [1]，但必須配置噴嘴直流式霧化器（qì）。

     ⑵ 熱風分布器出口與霧化器噴（pēn）液出口盡量（liàng）靠近，並在兩個方向夾角接近90°，以加大剪切力。應利用湍流階段的（de）優勢，縮短幹燥時間。

     ⑶ 當熱風分布器出口流速過大（dà）時，阻力（lì）會呈平方關係增加，故應考慮“係統內的阻力降”，氣（qì）速選擇要慎重。

    5 結束語

    近年來在噴霧幹燥裝置的設計和製造上，發現有盲目加大幹燥塔體（tǐ）積的趨勢，這不僅會失去（qù）噴霧幹燥（zào）時間短的優勢，而且（qiě）還增加了（le）造價和設備占用的廠房麵積（或體積），對用戶不利。

    當熱風分布器和霧化器合理（lǐ）配置時，幹燥塔的體積應當有一個合理的範圍，不會相差很大。大的不一定好。隨著科技（jì）的進步和各種強化措施的應用，幹燥塔勢必（bì）會越做越小（xiǎo）。

    熱風分配器是一個重要（yào）的（de）方麵，並不代表全部。所（suǒ）以在噴霧幹（gàn）燥器的設計中，選型要根據各種物（wù）料的特性，綜合各種參數，以期獲得一個係統的最佳狀態。