壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的:在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下,降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量,而多余的水蒸氣會凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷,由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接,形成一個密閉的系統(tǒng),制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動,發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。壓縮空氣干燥機(jī)還有吸附式干燥機(jī)和溶解式干燥機(jī)。
近代干燥機(jī)開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機(jī)。19世紀(jì)中葉,洞道式干燥機(jī)的使用,標(biāo)志著干燥機(jī)由間歇操作向連續(xù)操作方向的發(fā)展。回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)則較好地實現(xiàn)了顆粒物料的攪動,干燥能力和強(qiáng)度得以提高。一些行業(yè)則分別發(fā)展了適應(yīng)本行業(yè)要求的連續(xù)操作干燥機(jī),如紡織、造紙行業(yè)的滾筒干燥機(jī)。
20世紀(jì)初期,乳品生產(chǎn)開始應(yīng)用噴霧干燥機(jī),為大規(guī)模干燥液態(tài)物料提供了有力的工具。40年代開始,隨著流化技術(shù)的發(fā)展,高強(qiáng)度、高生產(chǎn)率的沸騰床和氣流式干燥機(jī)相繼出現(xiàn)。而冷凍升華、輻射和介電式干燥機(jī)則為滿足特殊要求提供了新的手段。60年代開始發(fā)展了遠(yuǎn)紅外和微波干燥機(jī)。
用于進(jìn)行干燥操作的機(jī)械設(shè)備類型很多,根據(jù)操作壓力可分為常壓和減壓(減壓干燥機(jī)也稱真空干燥機(jī))。根據(jù)操作方法可分為間歇式和連續(xù)式。根據(jù)干燥介質(zhì)可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質(zhì)。根據(jù)運(yùn)動(物料移動和干燥介質(zhì)流動)方式可分為并流,逆流和錯流。
壓縮機(jī)
冷干機(jī)使用的制冷壓縮機(jī)目前大多采用中高溫型全密封往復(fù)式壓縮機(jī),其特點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動小、噪聲低,能效比高。由于全密封壓縮機(jī)的電動機(jī)與壓縮機(jī)主體密封在一鋼制殼體內(nèi),電動機(jī)處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運(yùn)行,冷卻條件較好,壽命較長。殼體下部存有規(guī)定數(shù)量的潤滑油,在壓縮機(jī)工作時,對各部自動供油,平時不需再添加潤滑油。在大型冷干機(jī)中,也選用半密封往復(fù)機(jī)或螺桿壓縮機(jī),它們的特點(diǎn)是制冷功率大,可進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同需要。