振动在流化床干燥过程中发挥着重要作用,它对提高干燥性能具有积极影响。在一定条件下,干燥速率随振幅和振动频率的增加而增大,但这种影响在不同干燥形式下有所差异。
对于等速干燥,存在一个临界振动强度,当振动强度低于这一值时,物料随床层振动逐渐被压实。随着振动强度的提高,压实作用变得更加严重,导致物料难以流化,传热传质面积减小,干燥速率降低。而当振动强度超过临界值时,物料随床层振动强度的增加而逐渐膨松,空隙率增加,趋向于流化状态。此时,物料间形成强烈的循环与混合,干燥速率逐渐提高。
对于降速干燥,存在一个最佳振动强度。当振动强度低于这一值时,物料的干燥速率随振动强度的增加而增大。当振动强度达到最佳值时,干燥速率达到最大。然而,当振动强度超过最佳值时,物料的干燥速率随振动强度的增加而减小。
在振动强度低于最佳值时,物料流化均匀,传热传质阻力降低,参与水分蒸发的物料表面积增大。此时,物料内部水分受振动影响增强,加快了内部水分的扩散速度,从而提高干燥速率。然而,当振动强度超过最佳值时,物料处于中速抛掷或高速抛掷状态,抛掷指数增大。物料运动周期明显长于气体分布板的振动周期,导致颗粒在空气中停留时间延长。随着振动强度的进一步增大,这种情况加剧,物料内部水分受振动影响减小。因此,干燥速率逐渐降低。
综上所述,为了充分发挥振动在流化床干燥过程中的积极作用并获得最佳干燥效果,需要根据具体的干燥形式和物料特性选择合适的振动强度。