振动流化床的工作原理

1.1 类型与结构

振动流化床干燥器一般有两大类， 一类是振动电机直接装在流化床上进行驱动的卧式矩形和立式圆形， 其特点是流化床结构简单， 安装容易， 造价低； 另一类是振动部分与电机分离的箱式激振器固定在流化床一端的板弹簧式，振动和传动机构复杂， 造价高， 一般应用于大尺寸流化床干燥器中，操作稳定，流化态均匀。

目前橡胶工业普遍选用卧式矩形截面振动流化床干燥器。卧式矩形振动流化床干燥器的结构如图1所示。它由壳体、分布板、振动器（ 包括振动电机和隔振弹簧） 以及热风和冷风系统组成。振动器一般包括两个反向旋转的偏心电机， 称为自同步双轴惯性直线式振动器。热风从带孔的分布板自下而上进入，物料由后部上方进入，物料在流化床中被热风及振动实现流态化， 同时进行热质交换， 干燥后的物料经冷却由振动输送到出料口， 冷、热风从壳体上部的排风口排出。

1.2 特点

普通流化床在干燥颗粒物料时， 可能会出现下列问题： 当颗粒粒度较小时形成沟流或死床， 颗粒分布范围大时夹带会相当严重； 由于颗粒的反混， 物料在机内的滞留时间不同， 干燥后的颗粒含水不均； 物料湿度大时会产生团聚和结块现象而使流化恶化等。振动流化床是在普通流化床上施加振动而成的， 是普通流化床的一种成功的改进型， 克服了普通流化床的上述不足。与普通流化床干燥器相比， 振动流化床具有以下优点：

（1） 在普通流化床中， 物料的流态化是完全靠气流来实现， 而振动流化床中的流态化和输送主要靠振动来完成。物料在激振力及具有一定压力的热风的双重作用下呈现出理想的流化状态，使得物料与热风进行充分接触。

（2） 由于加入振动， 降低了物料的最小流化速度， 使流态化现象提早出现， 特别是靠近气体分布板底层的颗粒物料首先开始流化， 有利于消除壁现象，改善了流化质量。

（3） 进入干燥器的热风主要用于干燥过程的传热传质。采用较高的进风温度， 提高料层厚度， 便可以获得较高的热效率。一般振动流化床干燥器的热效率在30%~60% 之间。因此风量大为降低， 仅为普通流化床干燥器气量的20%~30%。细粉回收系统负荷降低，细粉夹带现象普遍减少。配套的热源、风机、旋风分离器等规格也相应缩小，节能效果显著。

（4） 振动流化床可以干燥颗粒分布较宽的物料， 停留时间比较均匀； 也可干燥具有黏性或热塑性的物料， 降低了物料均匀性和规律性的要求，易获得均匀的干燥产品。

（5） 床层结构得到改善， 传热系数增大，相界面积增大， 并使边界层湍流程度增加， 干燥过程得到强化。

（6） 可以减少流态化的起始沟流问题， 操作稳定性好， 操作气速和床层压降都较普通流化床干燥器低。由于无激烈返混， 对物料粒子损伤小。

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