選擇干燥設(shè)備一定要兼顧配套設(shè)備，因?yàn)楦稍锵到y(tǒng)是由干燥設(shè)備和附屬設(shè)備組成。附屬設(shè)備選擇是否得當(dāng)也是關(guān)鍵一環(huán)。一般情況下，干燥系統(tǒng)主要由通風(fēng)設(shè)備、加熱設(shè)備、主機(jī)（干燥設(shè)備）、氣固分離設(shè)備、供料設(shè)備等組成。
能源費(fèi)用的上升以及對(duì)污染限制的規(guī)定，工作條件和操作安全性等對(duì)工業(yè)干燥機(jī)的設(shè)計(jì)和選擇有著直接的關(guān)系。有人對(duì)這些設(shè)計(jì)因素影響（特別是懸浮式干燥機(jī)設(shè)計(jì)，例如噴霧、閃蒸和流化床干燥機(jī)）已經(jīng)給予了充分的討論，在對(duì)各種型號(hào)干燥機(jī)的選擇階段也一定要考慮到這些因素。有時(shí)候，在對(duì)不同物料和不同場(chǎng)合都可進(jìn)行加工的干燥裝置時(shí)，人們必須在設(shè)計(jì)階段就把這些因素考慮進(jìn)去。
對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，由于排除灰塵，干燥裝置可以引起污染。在某些地方，既使是蒸汽也是不能允許的。一般的要求是，排除的尾氣中的灰塵濃度低于20~50mg/Nm3，并且得必須設(shè)置高效除塵器。重要的是，在一定的條件下，適于對(duì)粗糙顆粒的干燥。另一方面，顆粒愈大，干燥時(shí)間愈長(zhǎng)。在粉粒物料干燥中，對(duì)粉塵的聚集和氣體凈化通常采用旋風(fēng)分離器、袋式過濾器或靜電聚塵器等。在其它形式中，如對(duì)漿狀、片等物料干燥時(shí)，粉塵只是在物料對(duì)流干燥中發(fā)生。為了排除有害氣體污染，人們可借助于吸收、吸附或焚化等手段。
第一節(jié) 除塵設(shè)備
對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，由于夾帶灰塵，干燥裝置可以引起污染。在某些地方，既使是蒸汽也是不能允許的。
干式除塵系統(tǒng)的選擇方向見表3-1。
表3-1除塵系統(tǒng)的選擇方向
要求 推薦系統(tǒng)
低成本,有效,易清洗 旋風(fēng)分離器
中等成本,高效,運(yùn)行費(fèi)用高 布袋除塵器
處理量大 靜電除塵器
產(chǎn)品回收,粒度小 旋風(fēng)分離器+濕式除塵器
一、旋風(fēng)分離器
旋風(fēng)分離器廣泛應(yīng)用在對(duì)流干燥系統(tǒng)中，是從氣體中收集產(chǎn)品的主要設(shè)備。旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，只要設(shè)計(jì)合理，制造恰當(dāng)，可以獲得很高的分離效率。對(duì)含塵量很高的氣體，同樣可以直接進(jìn)行分離，并且壓力損失也比較小，沒有運(yùn)動(dòng)部件，所以經(jīng)久耐用。除了磨削性物料對(duì)旋風(fēng)分離器的內(nèi)壁產(chǎn)生磨損或細(xì)粉粘附外，沒有其它缺點(diǎn)。
在正常情況下，理論上旋風(fēng)分離器能夠捕集5μm以上的粉體，分離效率可達(dá)90％以上。但是，在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中，往往由于制造不良，安裝使用不當(dāng)或操作管理不完善等原因，造成分離效率下降。一般只有50%～80%，有時(shí)甚至更低。
旋風(fēng)分離器也稱作離心力分離器，它是利用含細(xì)粉氣流作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的離心力，把細(xì)粉從氣體中分離出來(lái)。
嚴(yán)格地說(shuō)，旋風(fēng)分離器內(nèi)氣流的運(yùn)動(dòng)情況相當(dāng)復(fù)雜。由于細(xì)粉的凝聚與分散，器壁對(duì)細(xì)粉的**作用以及粒子間的摩擦作用等原因，分離機(jī)理很復(fù)雜，理論上的研究從未停止過。
含細(xì)粉的氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器后一面沿內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)一面下降，由于到達(dá)圓錐部后旋轉(zhuǎn)半徑減小，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，旋轉(zhuǎn)速度逐漸增加，氣流中的粒子受到更大的離心力。由于離心力產(chǎn)生的分離速度要比受重力作用的沉降速度大幾百倍甚至幾千倍，使細(xì)粉從旋轉(zhuǎn)氣流中分離，沿著旋風(fēng)分離器的壁面下落而被分離。氣流到達(dá)圓錐部分下端附近就開始反轉(zhuǎn)，在中心部分逐漸旋轉(zhuǎn)上升，最后從升氣管排出。
旋風(fēng)分離器直徑越小，入口速度越大，旋轉(zhuǎn)次數(shù)越多，則分離粒徑越小。對(duì)于實(shí)際的旋風(fēng)分離器，由于氣流的擾動(dòng)與壁面的摩擦，粒子分布不均、粒子與壁面的**作用以及形狀的影響，分離器臨界粒徑不是那樣準(zhǔn)確，在分離出的物料中也會(huì)混入一部分細(xì)粒子。
旋風(fēng)分離器的壓降也是一項(xiàng)重要性能指標(biāo)，一般與氣體進(jìn)口速度的平方成正比，即可用下式表示
旋風(fēng)分離器的分離效率是很重要的技術(shù)指標(biāo)，含細(xì)粉氣體中的粒子通常是由大小不均的顆粒組成。在分離技術(shù)上常用分散度來(lái)反應(yīng)粒度分布情況，分散度是細(xì)粉中各種粒級(jí)所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
實(shí)踐證明，分離效率不僅與分離器的結(jié)構(gòu)和操作條件有關(guān)，而且隨粒度分布而變。同一設(shè)備在相同的操作條件下，粒度分布不同，**率也不同。因此，在分離技術(shù)上又用粒度分布來(lái)確定分離器的分離效率，這就是分級(jí)效率。表示了分離器對(duì)某一粒級(jí)粉體的分離效率。
當(dāng)處理氣量較大時(shí)，采用一臺(tái)旋風(fēng)分離器尺寸過大，效率有下降趨勢(shì)，可采用幾個(gè)小直徑的旋風(fēng)分離器并聯(lián)組成一個(gè)旋風(fēng)分離器組。減小旋風(fēng)分離器的直徑，將使離心力和粒子沉降速度提高，因而也提高了除塵效率。
二、布袋除塵器
布袋除塵器（袋濾器或袋式除塵器）經(jīng)常作為從干燥尾氣中分離粉狀產(chǎn)品的最后一級(jí)氣固分離設(shè)備，是截留尾氣中粉體的最后一道防線。布袋除塵器的特點(diǎn)是捕集效率高，可以說(shuō)，在眾多的氣固分離設(shè)備中，它的捕集效率是其它設(shè)備所不及的，特別是捕集20μm以下的粒子時(shí)更加明顯，效率達(dá)到99％以上。
布袋除塵器主要由濾袋、袋架和殼體組成，殼體由箱體和凈氣室組成，布袋安裝在箱體與凈氣室中間的隔板上。含塵氣體進(jìn)入箱體后，粉體產(chǎn)生慣性、擴(kuò)散、粘附、靜電作用附著在濾布表面，清潔氣體穿過濾布的孔隙從凈氣室排出，濾布上的粉塵通過反吹或振擊作用脫離濾布而墮入料斗中。
（一）袋濾器的工作參數(shù)
從袋濾器的工作原理出發(fā)，工作阻力在一定范圍內(nèi)隨粉塵在濾布上粘附量的增加而增大，阻力的變化會(huì)造成系統(tǒng)通風(fēng)量的波動(dòng)，對(duì)分離效率有較大影響，工作阻力主要由結(jié)構(gòu)阻力、清潔濾布阻力和濾布上附著粉塵層阻力三部分組成。設(shè)備阻力的主要是由后兩個(gè)阻力所決定。
值得注意的是，干燥操作尾氣是高含塵、高濕含量氣體，要特別注意袋濾器的工作溫度。一般操作溫度要高于露點(diǎn)溫度10～20℃，否則一但結(jié)露，粉塵大量粘附濾布、阻力陡然增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成系統(tǒng)不能工作。
（二）濾布
前面曾提到，決定捕集效率的重要因素是濾布,從某種意義上講它起決定作用，正確選擇濾布是提高捕集效率的關(guān)鍵，選擇濾布時(shí)應(yīng)滿足下列條件：
①所捕集的粉體能附著在濾布上構(gòu)成過濾層；
②選擇濾布的間隙應(yīng)大于顆粒的直徑；
③附著在濾布上的粉體應(yīng)容易剝落；
④對(duì)酸堿等氣體應(yīng)有一定的化學(xué)穩(wěn)定性；
⑤容易洗滌且不易收縮；
⑥在處理介質(zhì)的溫度下長(zhǎng)期工作不破損。
（三）布袋除塵器的結(jié)構(gòu)
目前應(yīng)用最多的布袋除塵器有兩種型式，一種為電磁脈沖反吹除塵器，另一種為機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹除塵器。電磁脈沖反吹除塵器外殼以方形居多，布袋分成若干排，每排的數(shù)量相等。布袋上方有反吹的氣管，反吹時(shí)間由電磁閥控制，可以依次對(duì)每排布袋進(jìn)行反吹，使布袋外粘附的粉體及時(shí)從布袋上脫落。機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹的外殼呈圓形。為提高分離效率，常設(shè)計(jì)成蝸殼狀入口，大顆粒在離心力的作用下沿筒壁落入料斗，小顆粒彌散于濾室的空間,從而被濾袋阻留粘附在濾布外面。潔凈氣室內(nèi)設(shè)有回轉(zhuǎn)臂，引入高壓潔凈空氣周期性向袋內(nèi)反吹，使粘附在濾布上的粉塵脫落。
兩種除塵器各有優(yōu)缺點(diǎn)，脈沖式除塵器可以自動(dòng)控制反吹周期及反吹時(shí)間，但反吹氣量較少，如果濾袋較長(zhǎng)時(shí),末端的反吹效果不佳。機(jī)械回轉(zhuǎn)反吹氣量較大，反吹效果較好，但對(duì)系統(tǒng)有一定影響，使系統(tǒng)壓力產(chǎn)生波動(dòng)。由于引入的是常溫空氣，工作時(shí)有使濾袋內(nèi)空氣結(jié)露的傾向，操作時(shí)應(yīng)加以注意。
三、空氣過濾器
有些物料的干燥，比如食品、藥品以及生物制品，要求干燥用的空氣衛(wèi)生條件很高，對(duì)進(jìn)入系統(tǒng)的空氣要進(jìn)行過濾。過濾器一般安放在系統(tǒng)的最前端，通過過濾器后的空氣才能進(jìn)入加熱系統(tǒng)。
過濾器的材料一般采用油浸式濾層，濾層用不銹鋼絲形成絨團(tuán)（也可以采用鋼絲絨、銅絲絨、尼龍纖維、中孔泡沫塑料），噴以輕質(zhì)定子油，或真空泵油，制成每塊50×50cm左右的單體厚約5～12cm的過濾層，也可以采用其它材料。根據(jù)要求可以用一層或多層疊加在一起作為過濾層，過濾層的兩面用鋼網(wǎng)夾緊固定后再安裝在過濾器的殼體上。
四、文丘里除塵器
文丘里除塵器(文氏除塵器)是濕式除塵器的一種。文丘里除塵器(文氏除塵器)是將氣體中的塵粒被水滴捕集，變氣固分離為氣液分離，以達(dá)到除塵目的。文丘里除塵器按引液方式可分為中心噴液、周邊徑向內(nèi)噴、液膜引入、氣流能量引入等幾種方式。氣體中粉塵的捕集、氣液分離均由一臺(tái)設(shè)備完成，能有令人滿意的效果。
文氏除塵器主要有收縮管、喉徑、擴(kuò)散段、旋流器、導(dǎo)流體、導(dǎo)流片、分離室組成，見圖3-1。含塵氣體從下方進(jìn)入除塵器，在喉徑處速度達(dá)到最大值。捕集用水在泵的作用下切向進(jìn)入旋流室，喉管處有一環(huán)縫，與旋流室相通。水在旋流室旋轉(zhuǎn)并有一壓力，經(jīng)環(huán)縫進(jìn)入喉管后形成旋轉(zhuǎn)的液膜。
液膜受到高速氣流沖擊迅速霧化，霧化后霧滴加大了與氣體接觸面積。由于二者之間存在速度差，使氣體中粉塵被霧滴捕集與氣體分離。氣體夾帶霧滴向上運(yùn)動(dòng)，遇導(dǎo)流片后由垂直運(yùn)動(dòng)變?yōu)樾D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的離心力使霧滴被甩向器壁后粘附在水膜上與氣體分離，從而也強(qiáng)化了捕集作用。上部擴(kuò)散段使氣體速度下降，起沉降作用，從而降低了霧滴的夾帶量，被凈化后氣體從頂部排出。
圖3-1文丘里除塵器
1—進(jìn)氣口 ；2—導(dǎo)流體 ；3—導(dǎo)流片 ；4—檢修孔 ；5—排風(fēng)口 ；6—沉降室 ；7—回水管 ；8—錐體 ；9—旋流室
五、箱式水膜除塵器
除塵器內(nèi)設(shè)有一至二塊孔板，每塊板的上方設(shè)有噴頭。含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器內(nèi)，遇折流板突然形成180°轉(zhuǎn)向，氣流產(chǎn)生很大的離心力，粉塵向氣流的外方移動(dòng)，與水面接觸后被吸附。形成第一級(jí)分離。到達(dá)孔板下方時(shí)，與孔板下來(lái)的水滴接觸，又有部分粉塵被水滴吸附。噴頭噴下的水滴落到孔板后受到從孔板下通過的上升氣流的作用，在孔板上產(chǎn)生60～80mm的泡沫層。氣流在通過孔板時(shí)，粉塵與水接觸面積最大，也是捕集率最高的位置。通過孔板后的氣流必然夾帶部分霧滴，當(dāng)上升到離心除沫器的導(dǎo)流片間隙時(shí)，氣流由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)槁菪\(yùn)
