振動在流化床干燥過程中發(fā)揮著重要作用,它對提高干燥性能具有積極影響。在一定條件下,干燥速率隨振幅和振動頻率的增加而增大,但這種影響在不同干燥形式下有所差異。
對于等速干燥,存在一個臨界振動強度,當振動強度低于這一值時,物料隨床層振動逐漸被壓實。隨著振動強度的提高,壓實作用變得更加嚴重,導(dǎo)致物料難以流化,傳熱傳質(zhì)面積減小,干燥速率降低。而當振動強度超過臨界值時,物料隨床層振動強度的增加而逐漸膨松,空隙率增加,趨向于流化狀態(tài)。此時,物料間形成強烈的循環(huán)與混合,干燥速率逐漸提高。
對于降速干燥,存在一個最佳振動強度。當振動強度低于這一值時,物料的干燥速率隨振動強度的增加而增大。當振動強度達到最佳值時,干燥速率達到最大。然而,當振動強度超過最佳值時,物料的干燥速率隨振動強度的增加而減小。
在振動強度低于最佳值時,物料流化均勻,傳熱傳質(zhì)阻力降低,參與水分蒸發(fā)的物料表面積增大。此時,物料內(nèi)部水分受振動影響增強,加快了內(nèi)部水分的擴散速度,從而提高干燥速率。然而,當振動強度超過最佳值時,物料處于中速拋擲或高速拋擲狀態(tài),拋擲指數(shù)增大。物料運動周期明顯長于氣體分布板的振動周期,導(dǎo)致顆粒在空氣中停留時間延長。隨著振動強度的進一步增大,這種情況加劇,物料內(nèi)部水分受振動影響減小。因此,干燥速率逐漸降低。
綜上所述,為了充分發(fā)揮振動在流化床干燥過程中的積極作用并獲得最佳干燥效果,需要根據(jù)具體的干燥形式和物料特性選擇合適的振動強度。