現(xiàn)代干燥技術雖已有一百多年的發(fā)展史,但至今還屬于實驗科學的范疇。大部分干燥技術目前還缺乏能夠指導實踐的科學理論和設計方法。實際應用中,依靠經驗和小規(guī)模實驗的數據來指導工業(yè)設計還是主要的方式,造成這一局面的原因有以下幾方面:
原因之一是干燥技術所依托的一些基礎學科,本身就具有實驗科學的特點。例如,空氣動力學的研究發(fā)展還要靠“風洞”實驗來推動,就說明它還沒有脫離實驗科學的范疇,而這些基礎學科自身的發(fā)展水平直接影響和決定了干燥技術的發(fā)展水平。原因之二是很多干燥過程是多種學科技術交匯進行的過程,牽涉面廣、變化因素多、機理復雜。
例如在噴霧干燥技術領域里,被霧化的液滴在干燥塔內的運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的體積、質量、初始速度和方向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這些參數由于傳質、傳熱過程的進行,*不在發(fā)生著變化、而且初始狀態(tài)時,干燥箱無論是液滴的大小還是熱空氣的分布都不可能是均勻的。顯然,對于如此復雜、多變的過程只憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。原因之三是被干燥物料的種類是多種多樣的,其理化性質也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥條件下,其傳質、傳熱的速率也可能有較大的差異。如果不加以區(qū)別對待,就有可能造成不盡人意的后果。例如某些中草藥的干燥,雖然同屬一種藥材,只因為藥材產地或收獲期存在區(qū)別就須改變干燥條件,否則產品質量就會受到影響。
以上原因決定了干燥技術的開發(fā)與應用要以實驗為基礎。但干燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。制造廠商由于實驗裝置缺乏或機型不全經?;乇軕龅母稍飳嶒?,而用戶由于不了解干燥技術的特點,也經常放棄進行必要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳,甚至于造成方案設計失敗。在我國,這樣的事例屢見不鮮。因此,建設工業(yè)干燥裝置尤其是較大的裝置之前,一定要進行充分的、有說服力的實驗,并以實驗結果作為工業(yè)裝置設計的依據。這是干燥技術應用的顯著特點。
干燥技術有很寬的應用領域,面對眾多的產業(yè)、理化性質各不相同的物料、產品質量及其他方面千差萬別的要求,干燥技術是一門跨行業(yè)、跨學科、具有實驗科學性質的技術。通常,在干燥技術的開發(fā)及應用中需要具備三個方面的知識和技術。*是需要了解被干燥物料的理化性質和產品的使用特點;第二是要熟悉傳遞工程的原理,即傳質、傳熱、流體力學和空氣動力學等能量傳遞的原理;第三要有實施的手段,即能夠進行干燥流程、主要設備、電氣儀表控制等方面的工程設計。顯然,這三方面的知識和技術不屬于一個學科領域。而在實踐中,這三方面的知識和技術又缺一不可。所以干燥技術是一門跨行業(yè)、跨學科的技術。
(責任編輯:鑫飛科技)
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