循环气载热系统设计+文献综述(2)
气流干燥管；（4）套管式，就是相当于将多个干燥管组合起来，以此来降低干燥设备的高度
并提高换热效率。此外工艺生产中为了满足不同的生产需求，生产中还会用到还有旋风式，
喷动式，旋转闪蒸式，环形干燥器等[1]。
1.1 研究背景和目的
由于化石能源的总量可以看作一个固定值，而人类的生存对能源的需求越来越大，随着
化石能源总量的减少，开采难度的增加，以及使用化石能源对环境污染日益严重的情况下，
用污染低的可再生能源来满足人类生存的能源需求迫在眉睫。我国地大物博，又是一个农业
大国，每年的农作物秸秆等生物质总量巨大，但是很多秸秆等生物质都被当作废弃物来处理，
有的更是直接在田间焚烧，这样不仅浪费了一些可利用的能源，还污染环境，如果能够合理
的利用这些生物质能源不断能够解决能源短缺问题，还可以保护环境。为了很好地利用生物
质能源，我们需要对生物质进行预处理。主要包括生物质粉碎，生物质干燥和生物质输送[2]。
本文主要讨论生物质干燥技术，如果能够很好地处理好生物质干燥的问题，那么大规模的使
用可再生的生物质能源就会更加简单。生产过程中用于生物质干燥的方法有很多种，主要包
括：通风干燥；表面干燥；搅拌干燥；沸腾干燥；气流干燥；喷雾干燥；真空干燥；微粉碎
干燥等方法[3]。生物质干燥技术主流是气流干燥，因为具有气流干燥方式结构简单、各种参
数易于测量、易于大型化和工业化等优点[4]。除此之外，气流干燥还具有其他特点，例如：
物料和热气流的接触时间极短，一般仅接触时间不超过 5 秒钟，可以用于热敏性或低熔点物料的干燥[5]。
此外气流干燥在制药业，化工制造等行业中也同样有很广泛的应用。因此，研究循环气
载热系统对生物质进行加热干燥是很有实际意义的工作。本文研究采用以循环气为载热质的气流干燥的方法对生物质进行干燥，在给定物料参数和生产要求的条件下，首先进行系统设
备的设计，然后进行系统的流程计算，并且通过控制加入系统的空气量，在实现干燥目标的
情况下，使得系统的能效利用率和干燥速率达到最优化。
1.2 研究现状
随着我国工农业生产的快速发展，为了满足工农业生产对干燥工艺的更高要求，我国的
干燥技术和干燥设备也在近些年中取得了极大地发展。国内使用较为广泛的干燥技术是直管
气流干燥。通过气流干燥在工业生产中的应用状况我们可以知道，气流干燥用于散粒状物料，
尤其是用在热敏性物料的干燥，具有很好地干燥效果。气流干燥与常用的烘箱干燥相比，具
有产能效率更高和设备的占地面积更小等优点，因此，在食品加工、制药业、化工生产等工
业部门得到了十分广泛的应用。但气流干燥也存在一定的缺点，例如：干燥设备的高度较高，
载热气流与干燥固体之间的相对速度较低导致系统的热利用效率不高等。
目前，国外使用最为广泛的也是的气流干燥器。如国外报道塑料工业中几乎所有颗粒状
原料的干燥都使用气流干燥器，同时在我国的医药染料工业中它也得到了广泛的应用[6]。同
时据 1973 年国际化工设备展览会上展出的各种干燥装置， 表明近几年来国外各种干燥装置和
不同物料干燥方法，都有了一定程度的发展[7]。
在目前大力发展可再生能源以及工业上对干燥技术的需求加大的背景下，有很多学者也
对气流干燥做了更加深入的研究。李彦栋介绍了一种生物质秸秆颗粒气流干燥的试验研究方法[8]
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