各種調(diào)質(zhì)方法的介紹 大氣調(diào)質(zhì)器 本文將制粒系統(tǒng)常用的典型調(diào)質(zhì)器稱(chēng)為“大氣調(diào)質(zhì)器”(atmospheric conditioner)。如其名稱(chēng)所顯示的那樣，這類(lèi)調(diào)質(zhì)器是在大氣壓力下工作的,并且通常就處在環(huán)境條件之下。一般來(lái)說(shuō)，大氣調(diào)質(zhì)器基本上是單缸的, 其上安裝了一個(gè)攪動(dòng)軸。缸體尺寸隨設(shè)計(jì)的不同而異,總的來(lái)說(shuō)，其直徑為15-30英寸，長(zhǎng)度為5-15英尺。攪動(dòng)軸上通常有鉆孔,以便安裝若干可調(diào)節(jié)或可更換的槳葉。 調(diào)質(zhì)器的功能是為蒸汽和原料粉料的密切接觸提供條件。前一篇文章已經(jīng)討論了有關(guān)蒸汽的質(zhì)量以及如何管理好蒸汽系統(tǒng)的問(wèn)題,此處不再對(duì)此作進(jìn)一步的討論。然而，對(duì)于蒸汽與原料粉料之間如何相互作用的問(wèn)題有所理解，對(duì)于理解和管理制粒系統(tǒng)的問(wèn)題是極為重要的。 蒸汽調(diào)質(zhì)：在制粒加工過(guò)程中應(yīng)用蒸汽，主要是因?yàn)檎羝哂型ㄟ^(guò)冷凝而攜帶和傳送熱量的獨(dú)特能力。如果僅僅為了添加水分，那么采用一根澆花用的水管接上水龍頭就比應(yīng)用蒸汽更為經(jīng)濟(jì);同樣，如果僅僅為了獲取熱量，那么采用直接燃?xì)鉅t就比采用鍋爐更為價(jià)廉。然而，我們?cè)谡{(diào)質(zhì)過(guò)程中需要的大量的熱和水分，目標(biāo)是一個(gè)非常的精細(xì)的場(chǎng)所──原料粉料中每一個(gè)粒子的表面。因而，蒸汽是唯一能擔(dān)此重任的實(shí)用方法。 使相對(duì)較涼的粉料粒子與蒸汽密切接觸，蒸汽中的熱量就會(huì)傳遞給粉料粒子，使這些粒子的溫度升高。蒸汽每傳遞970英熱單位(BTU)的熱量給粉料粒子，就會(huì)有1磅水凝結(jié)于粉料粒子的表面。這一現(xiàn)象就象潮濕空氣中的水蒸汽凝結(jié)于冰冷的飲料罐上的現(xiàn)象。如果讀者能夠充分理解這一概念，那么他對(duì)大氣調(diào)質(zhì)過(guò)程的充分理解也就唾手可得了。這是調(diào)質(zhì)過(guò)程中發(fā)生的最基本的過(guò)程。 原料粉料粒子表面一旦發(fā)生了液體冷凝，熱量和水分就都開(kāi)始進(jìn)入粒子內(nèi)部，因?yàn)榱Ｗ颖砻婧蛢?nèi)部之間存在溫度差和濕度差。理解了這一點(diǎn)，就可以理解“陳化擴(kuò)散原理”(age-old principle of diffusion)，按照這一原理,物質(zhì)(這里就是熱量和水分)會(huì)從濃度高的區(qū)域移向濃度低的區(qū)域。 蒸汽冷凝時(shí)釋放出的熱量就為驅(qū)動(dòng)這一移動(dòng)提供了能量。 谷物、蛋白質(zhì)餅粕和其它常用原料,通常都具有良好的絕熱特性(熱傳導(dǎo)系數(shù)很低), 所以熱量和水分在其中的移動(dòng)都比較緩慢。這樣就發(fā)生了大氣調(diào)質(zhì)最佳化的問(wèn)題，這主要牽涉到原料粉粒子的大小和原料的滯留時(shí)間這兩個(gè)問(wèn)題。 原料粉的粒子大?。喝绻陨纤鰺崃亢退值囊苿?dòng)都很緩慢的看法是確實(shí)的，那么順理成章的就是，粒子愈小，則在一定時(shí)間以?xún)?nèi)熱量和水分就能愈徹底地穿入到粒子的核心部位。相反，粒子若比較大，那么熱量和水分就不能充分穿入具有比較堅(jiān)硬和干燥的核心的粒子內(nèi)部，這樣的粒子就不會(huì)有足夠的彈性以形成良好的顆粒料。 眾所周知，粉料粒子的總表面積會(huì)隨粒子大小的減小而增大。這一概念是極為重要的，因?yàn)檎羝褪抢淠谶@一表面上的，并且由此可見(jiàn)，總表面積愈大，則相對(duì)于每單位粉料重量的冷凝水量也就愈大。 顆粒料的質(zhì)量常因原料磨得較細(xì)而得到提高，主要的原因就在于細(xì)磨粉的粒子較小(熱量和水分向粒子內(nèi)部移動(dòng)得較快)，而粒子的總表面積較大( 蒸汽冷凝的水較多)。若要使大氣調(diào)質(zhì)達(dá)到最佳，那么我們就應(yīng)該盡量將原料磨細(xì)。 滯留時(shí)間：如前所述，我們所用的大多數(shù)原料都有著很高的絕熱值，因此熱量和水分都要經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間才會(huì)穿入到每一個(gè)粒子的核心。所能利用的時(shí)間僅限于一個(gè)粒子穿過(guò)調(diào)質(zhì)室所用的時(shí)間，這一時(shí)間就被稱(chēng)為“滯留時(shí)間”。 滯留時(shí)間的測(cè)定并不容易，也不容易測(cè)定得精確，因而，滯留時(shí)間實(shí)際上代表的是所有粒子在調(diào)質(zhì)室內(nèi)的平均滯留時(shí)間。可以關(guān)上進(jìn)料斗同時(shí)啟動(dòng)秒表從而粗略地測(cè)定滯留時(shí)間。制粒內(nèi)的物料量開(kāi)始減少時(shí)立即觀察秒表讀數(shù)。采用這種方法，就可對(duì)物料在調(diào)質(zhì)室內(nèi)的滯留時(shí)間得到一定的印象。其它測(cè)定法包括，向料斗頸注入染料,然后每2秒鐘一次由調(diào)質(zhì)室內(nèi)采集樣品?？梢砸?jiàn)到，隨著時(shí)間的推移，樣品內(nèi)的色澤深度先是加深，然后減弱。將見(jiàn)到最深顏色時(shí)的時(shí)間作為平均滯留時(shí)間。采用鐵粒子追蹤劑也可得到類(lèi)似的結(jié)果。 測(cè)定滯留時(shí)間的目的在于，若要獲得最佳的調(diào)質(zhì)效果，滯留時(shí)間也必須最佳才行，因而我們就必須知道從何處著手來(lái)解決這一問(wèn)題。 |
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