粉粒体物料的热交换

在粉体颗粒物料的生产流程当中，常常需要在反应加工阶段提供热量升高物料温度满足工艺需求，而在流程的末尾，又需要通过热量交换降低物料温度，进行产品的分选，包装。

与液体生产线不同，粉体颗粒生产中的热量交换有着更多因素需要在设计时考虑，正是这些因素决定了设备的使用效果，关乎您财富的生产流水线。随着非接触式节能换热器的普及，许多机械加工厂纷纷进行仿制，但这种仿制能否成功呢？PT为您详解换热器中的科学原理，供您了解作为决策的依据。

一般来说，颗粒系统的换热介质一般无外乎气态和液态两类。前者的典型代表是空气，而后者则是水。采用不同的换热介质有着重要的区别，例如：在室内条件下，1升水所具有的热容相当于3.2立方米空气，更强的载热能力能够在工质输送方面节约更多的能量，管板的设计加工成本也更低；气体能够更为容易的实现与颗粒的混合，从而以直接热接触的方式实现更高效率的热量交换，这一点是液体无法轻易实现的；随着温度的升高，空气以正比于热力学温度发生体积膨胀，而水的体积则在达到沸点前基本不变，达到沸点后剧烈气化膨胀，这对于换热性能和设备安全都有着重要影响。

颗粒本身属于多孔介质体系，较大的比表面积容许气体从中流通以接触方式进行换热，理论上可以实现很高的换热效率，但在实际过程中，由于颗粒和气流的相互作用复杂多样，利用这一原理呈现出多种的工作状态，例如移动床、流化床、沸腾床、滚筒式、篦冷机等。在这样的系统中，如果气流速度小，则换热工质能够得到充分利用，颗粒形态保持好，系统排放污染小，但通常无法实现大功率换热。相反，如果增大鼓气量提高换热功率，则通常需要大量电力成本进行气体鼓风，同时也难以避免物料的破碎、粉尘排放污染甚至爆炸风险。

非接触式换热采用了与接触式换热完全不同的思路，其实现了分隔的换热工质与物料流独立循环。这样一来换热工质的的再处理等环节变得更为便利和清洁，并且能够采用具有高体积热容的液态工质。相比而言，非接触式换热将设计重点从气体流通设计变为了冷却管板排布设计。由于传热接触面积小于直接冷却式，其理论换热极限较等体积的直接接触式略差，另外由于内部安装了换热管板结构，其在高温系统中的热回收能力与可靠稳定性也会略差于相同品质的接触式换热器。此外，由于物料流动较为独立和封闭，在露点、料位、流动的控制方面需要进行针对性的独特设计。

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