0、前言
  振動流化床干燥機是一種新技術，它適用于干燥不易流動的物料（如顆粒太粗或太細，易于粘結成團等），以及特殊要求的物料（如要求保持晶形
完整，晶體閃光度好等）…。但是，由于一般振動流化床干燥機中，干燥介質與物料的接觸次數較少（一般為一次最多三次），因而熱效率較低，尤其對于可高溫干燥的物料。
    多層圓振動流化床干燥機是一種改進型的振動流化床干燥機，它依靠安裝在床體上的兩臺振動電機所產生的垂直振動與扭振，強化了物料的流態化。垂直振動使顆粒物料在干燥室內產生跳躍，與此同時，從干燥室下腔體輸入的熱風，通過多孔板使物料處于化狀態，并與顆粒物料進行熱質交換。在干燥機中所配的熱風有很大的壓力，其功用主要有三個：(1)用于干燥，帶走物料中的水分；(2)用于流化，使物料騰起；(3)影響物料因振動而引起斜拋運動的斜拋角度，影響物料的運行速度。扭振使顆粒物料沿著切線方向向前運動，第一層上的顆粒物料受到振動電機的扭振作用，向前跳躍到達第一層出料口處落到第二層上。如此往復直至最后一層，濕物料已干燥成合格的產品。濕空氣通過引風機由床體上部的出風口排出，干物料由出料日排出，從而完成物料的干燥過程。由于床層采用多層圓結構，設備緊湊，占地面積小，且克服了單層流化床干燥機熱量浪費現象，節省了投資。多層圓振動流化床干燥機有著廣闊的應用前景。富通新能源不但生產銷售木屑烘干機等鋸末木屑成型機械設備，而且還大量銷售顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料成型機械設備。
    由于多層圓振動流化床干燥機的顆粒運動、氣固間的傳熱傳質機理非常復雜，人們對它的認識還非常有限，在設計時，常采用經驗方法，通過實驗室研究再進行放大設計。試圖通過實驗研究，找出氫氧化鋰顆粒的停留時間與振動強度以及顆粒濕含量的關系，測出它在多層圓振動流化床干燥機中的干燥特性，并與該顆粒物料在箱式干燥機中的干燥特性進行比較。這對了解其干燥機理，以及對其進行工程設計，具有一定的參考價值。
1、工作原理
    振動流化床就是在普通流化床上施加振動而成。在輸料板上放上一層物料（粉狀、粒狀、條狀等），對輸料板施以振動。最初隨著振動加速度口的增加，料層被振實；當口值接近重力加速度g(9.81m/s2)時，料層密度達到最大。當進一步提高振動加速度，則料層開始膨脹，并出現所謂的振動流態化狀態。這時放在輸料板上的物料產生強烈、的混和，并且很容易作水平和傾斜移動。因此振動流化床是在振動加速度大于重力加速度的條件下來完成物料輸送、干燥、冷卻、造粒的一種單元設備。在此條件下，利用對流、傳導、輻射向料層供給熱量，即可達到干燥的目的。多層振動流化床是在單層振動流化床基礎上發展起來的，它不僅具備單層振動流化床的各種特性，由于設置了多層篩板（輸料板），且在孔板形狀上進行了改進，克服了干燥死角問題，使熱風與物料多次充分接觸，提高了熱效率。
2、實驗系統及方法
    多層圓振動流化床干燥機實驗系統流程如圖l所示。
    空氣經風機3送入電爐進行加熱，到達一定溫度后送入干燥室l1，在干燥室中熱風與顆粒物料進行熱質交換，最后由引風機3排至凈化系統。風量由調節閥2調節。濕的顆粒物料由喂料機13經關風器12從干燥室頂部均勻送人到干燥室中，干的顆粒物料由出料口16排出，若其中有粉狀物料，則從出料口15排出。顆粒物料在干燥室中的停留時間，由安裝在干燥室底部的兩臺同步振動電機的頻率進行調節。
    實驗用顆粒物料為氫氧化鋰，直徑為3mm，比重為2400 kg/m3。
    顆粒停留時間的測量，是在加料口處放入一顆與其它粒子形狀、大小、密度相同的示蹤粒子，并隨其它顆粒物料一起運動，用秒表記錄該示蹤粒子從加入到排出的時間差，該時間差即為顆粒停留時間。振動電機的頻率，由調頻器的指示器直接讀出。顆粒物料的濕含量由SH10A水分快速測定儀
測定。干燥速度的測量，采用的是離現測量方法，即實驗機中層數為4層，且直徑較小為950 mm．物料顆粒從料口到出料口的停留時間較短，記錄下該時間差t及測量從出料口取樣的顆粒的濕含量，作為整個過程中t時間時物料的濕含量。從出料口出來的物料取樣后再從加料口送入，如此往復，可測出不同時間的濕含量，從而可計算出干燥速度。
3、結果分析
3.1顆粒物料的平均停留時間
    通過調頻器改變振動電機的頻率，對顆粒物料（3.0 kg）在干燥室內的平均停留時間進行記錄、整理，如圖2所示。振動電機的頻率越高，振動強度越大，平均停留時間越短。物料的停留時間與振動強度變化很大，因而可以通過調整振動強度，如改變振幅、頻率，改變了物料的停留時間，使多層圓振動流化床干燥機適應不同物料的干燥的要求。將平均停留時間與振動強度畫在對數坐標紙上，發現兩者基本服從線性關系。的估算公式，它的均方根誤差為6. 85%。
    圖3示出了在同一振動強度下，不同顆粒濕含量對顆粒平均停留時間的影響。從圖3中可以看出：濕含量較大時，停留時間較長，隨著濕含量的降低，停留時間不斷減少，直至某一濕含量時，濕含量再降低，停留時間反而上升。如圖3中，拐點的干基濕含量為0. 32 kg/kg。這是由于濕含量降低時，顆粒表面水份降低，顆粒的粘度減少，停留時間也會減少。直到顆粒表面水份己基本干燥后，顆粒粘度基本不變，但顆粒的重量在不斷減少，在相同的氣速下，顆粒與分布板的接觸頻率降低，扭振的影響減少，因而停留時間反而延長。
3.2靜態干燥特性
    在干燥過程中，不同時間從出料口取出的樣品的濕含量不同，將不同濕含量的物料放入快速水份測試儀中，可以瞬時測出物料的濕含量與時間的關系，利用式(3)可以計算其干燥速度，如圖4所示。
3,3多層圓振動流化床干燥機中氫氧化鋰顆粒的干燥特性
    圖5示出了在不同振動頻率下，氫氧化鋰在多層圓振動流化床干燥機中的干燥特性。從圖5中可以看出其臨界濕含量為0. 16 kg/kg，與靜態情況下測試的結果基本一致。這是由于顆粒直徑較大，內部擴散阻力是控制其降速干燥的主要因素。設計計算時呵利用這一點。
    圖5中，等速干燥速度為20.5kg/( kg．min)，大于靜態時的等速干燥速度，約為22倍。說明振動情況下外部的傳熱傳質系數特高，會大大縮短其干燥時間。
4、結論
    (1)多層圓振動流化床干燥機中，振動強度對氫氧化鋰顆粒的平均停留時間的影響較大，兩者在對數坐標中基本成線性關系，得到的回歸關系式的均方根誤差為6. 85%。同時氫氧化鋰顆粒的濕含量對平均停留時間也有一定的影響，在干基濕含量為0. 32 kg/kg時平均停留時間最少。
    (2)氫氧化鋰顆粒的臨界濕含量，在靜態及振動流化床條件下，基本相同。
    (3)氫氧化鋰顆粒的等速干燥速度，多層圓振動流化床條件下是靜態條件下的22倍左右。