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过热蒸汽在多个方面展现出显著的优势发布时间:2024-03-18

过热蒸汽在多个方面展现出显著的优势,其中最为突出的便是其出众的传热系数。据Potter和Keogh的研究,当使用流化床干燥机干燥煤炭时,过热蒸汽的传热系数高达200~500W,相比之下,热风搅拌式干燥机仅为20~50W,这一差距充分证明了过热蒸汽在传热效率上的卓越性能。

此外,过热蒸汽干燥的一个独特之处在于其干燥介质仅为蒸汽,这使得传质过程中不存在阻力。水分从物料表面蒸发并移动,这一过程并非通过质的扩散,而是依赖于液流压力差所产生的体积流作为动力。Chu等人的研究进一步证实了这一点,他们发现对于直径为1mm的水滴,在150℃的过热蒸汽中,仅需106N/m²的压力差,即可为蒸汽的扩散提供足够的驱动力。因此,在实际应用中,从物料颗粒表面移除蒸汽的阻力几乎可以忽略不计,从而确保了过热蒸汽干燥的高效性,且不存在气膜传质阻力。微信图片_20230904145542.png

不仅如此,过热蒸汽还拥有较大的比热容,这意味着在传递相同热量时,所需的蒸汽质量流量相对较少。空气的比热容为1.005kJ/(kg·K),而蒸汽的比热容则高达1.968kJ/(kg·K),这一特性使得过热蒸汽在热量传递方面更为高效。同时,由于蒸汽用量的减少,设备的体积和成本也能得到有效控制。此外,质量流量的减少还有利于废气的净化处理。例如,ane和Stern在讨论过热蒸汽盘式连续干燥机时指出,在相同条件下,与热风干燥相比,过热蒸汽干燥因减少了蒸汽体积,从而降低了粉尘处理量,使得净化废气所需的袋式过滤器表面积也显著减少,进一步提升了整体效率和环保性能。


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