0、引言
    烘干通常是指將熱量加于濕物料并排除揮發性濕分（大多數情況下是水），從而獲得較低濕含量固體產品的過程。隨著科學技術的發展，人們對烘干過程中傳熱與傳質機理的認識不斷深入，烘干新技術與新方法不斷涌現。烘干已從常規的單元操作技術轉變成為一種探索新產品、提高產品品質的新技術。氣體射流沖擊烘干技術就是其中之一，富通新能源生產銷售滾筒烘干機、氣流式烘干機等烘干干燥機械設備。
1、氣流沖擊式滾筒烘干器
1.1概述
    氣體射流沖擊是將具有一定壓力的高溫氣體經一定形狀的噴嘴噴出后直接沖擊物料的一種加熱方法。由于噴嘴距物料較近，氣體沖擊物料時在物料表面產生非常薄的氣體邊界層，因而具有較高的傳熱系數（比一般氣流加熱高近一個數量級）。
    可以說，氣流沖擊式滾筒烘干器是在常規式滾筒烘干器的基礎上采用氣體射流沖擊新技術開發的一種新式滾筒烘干機，其與常規式滾筒烘干器不同，如圖1所示。氣流沖擊式的滾筒內一般沒有安裝抄板（或只安裝較簡易的裝置，主要起攪拌的作用），物料始終處于轉筒底部，形成一個穩定的料層，因而減少了粉塵的飛揚。
    此外，在氣流沖擊式滾筒烘干器中，由于采用氣體射流沖擊烘干技術，使得高速熱風從分支管噴出后，近似以垂直的方式穿過物料。這種設計保證了熱風與物料的有效接觸，從而避免了類似常規式滾筒烘干器中死區的形成，因此加大了對熱風的利用率，強化了傳熱傳質過程，進而縮短了對物料的烘干時間。
1.2氣流沖擊式滾筒烘干器的工作原理
    如圖2所示，在高壓風機的作用下，通過氣流分配室和幾排特定排列的噴嘴，將熱空氣流噴射沖擊到待烘干的物料表面。由于噴出氣體的流速較高（一般為10-40m/s），當其沖擊顆粒物料后，由于物料對垂直噴射氣流的阻礙，使噴射氣流立即反射至周圍物料。即當顆粒狀物料位于烘干區域時，物料不僅受到噴嘴噴出高速氣流的沖擊，同時也受到反射氣流的沖刷：與此同時，由于滾筒以一定的轉速連續轉動，使得物料始終處于不斷翻滾移動的狀態。因此，綜合的效果便是滾筒內的所有物料都能夠被高速運動的氣流所包裹和沖刷，因而熱利用率極高，大大地提升了烘干速率。
1.3氣流沖擊式滾筒烘干器的特點與應用領域
    氣流沖擊式滾筒烘干器除具有常規式的優點外，還具有以下優點：一是應用領域更為廣泛；二是熱容量系數大、熱效率高：三是粉塵量少（或無粉塵）；四是體積小：五是投資少、效率高。
1.4常規式與氣流沖擊式滾筒烘干器的性能比較
    常規式滾筒烘干器與氣流沖擊式滾筒烘干的性能比較結果如表2所示。
2、影響氣流沖擊式滾筒烘干器性能的因素
    對于氣體射流沖擊烘干工藝，射流沖擊噴嘴的結構、外形尺寸、噴嘴高度、噴嘴間距以及噴嘴排列形式、氣流沖擊的輻射距離等是氣體射流沖擊物料時影響傳熱傳質的主要結構因素，而氣流的沖擊速度及氣體的狀態參數則是影響其傳熱傳質的工藝因素口3。概括來講，影響氣流沖擊式滾筒烘干器烘干效果的因素主要有以下幾點。
2 1熱風溫度，
    對整個熱風烘干過程來說，熱風溫度不僅決定著整個烘干過程的烘干速度，而且對產品的最終烘干質量也有著很大的影響。沖擊氣流溫度高時，單位熱耗低，汽化強度高，但溫度過高易發生。“灼傷，物料的現象：溫度過低，又會使烘干時間過長而耗費能源。
2 2氣流流速V
    氣體射流沖擊烘干技術的特點之一是從噴嘴噴出的氣流具有較高的速度（與常規熱風烘干技術相比）。當高速氣流近距離沖擊物料時，就會在物料表面產生非常薄的氣體邊界層，因而具有較高的傳熱系數。噴嘴出口氣流速度對汽化強度的影響總體不大，但汽化強度隨噴嘴出口氣流速度增加而呈微弱增加的趨勢。
2 3烘干時間t
    烘干時間與熱風溫度密切相關。烘干初期，物料的含水量較高，如果將烘干時間控制在極短的時間內，那么熱風溫度即使很高也不會損傷物料：反之，如果烘干時間很長，那么即使熱風溫度較低，物料也可能受損傷，造成品質發生較大的變化。烘干時間的長短直接影響著烘干產品的最終品質以及整個烘干過程的能源消耗。
2 4滾筒轉速“
    在整個烘干過程中，滾筒的連續轉動對物料主要起一個攪拌的作用，以使物料在射流沖擊烘干過程中受熱更均勻。轉速過低，攪拌作用不明顯：轉速過高，會對物料造成較大的損傷。
2.5噴嘴結構
    噴嘴從開孔的幾何形狀上可分為圓形和條形兩大類。氣流入口和出口的幾何形狀有平滑過渡和非平滑過渡兩種：噴嘴有入口與出口直徑一致的長管式噴嘴和直接沖孔或鉆7L的噴嘴兩種。圓形噴嘴與條形噴嘴的應用領域和應用目的各不相同，但從傳熱系數來看，在開孔率相同時（1%~4%），矩陣排列的圓形噴嘴的傳熱系數要比矩陣排列的條形噴嘴高50%-100%。
2.6噴嘴直徑D或寬度D）
    顆粒物料受到加熱氣流的沖擊作用后，在一定
力的作用下會使物料產生類似流化狀態的運動。而物料的運動就是烘干與加熱的過程。物料的運動不僅使其保持氣體射流沖擊技術高傳熱系數的特點，而且還消除了傳熱不均的弊病。以圓形噴嘴為例，噴嘴直徑D越大，物料在氣流沖擊作用下產生流態化狀態所需的噴嘴出口風速就越低，但物料流化時的風量比也隨噴嘴直徑的增加而增加。
2.7噴嘴間距S
    噴嘴間距是多個噴嘴排列時的一個重要計算指標。因為當氣流從噴嘴噴出時，噴出氣流將不斷與周圍介質發生質量和動量的交換，帶動周圍介質流動，使噴射出的流體質量增加動量降低，并隨著氣流噴射距離的增加，流體的橫斷面不斷增加。這種現象在噴射沖擊中稱為挾帶。由氣流噴射的特征知，挾帶的主要影響因素是噴嘴出口的直徑D(或寬度W)、兩噴嘴間距H和噴嘴高度。
2.8噴嘴高度H
    噴嘴高度是指氣流噴射時的氣流出口沿噴嘴方向到滾筒最底端的距離。噴嘴高度不僅直接影響風量比的變化，而且還對隨流化程度變化的風量比有著一定的間接影響。此外，噴嘴高度還會對滾筒的填充率有一定影響。
2.9噴嘴傾角θ
    如圖4所示，由于滾筒的轉動，使得整體物料表面與水平面之間存在著一定的物料傾角ｂ0滾筒轉速不同，p值也不同。對噴嘴傾角θ的定義為：   3排噴管中中間一排噴管與鉛垂方向所夾的角度。對不同的物料傾角取不同的噴嘴傾角時，烘干效果也會有所不同。
3、結束語
    根據烘干原理，氣流沖擊式滾筒烘干器屬于穿流烘干器，因為其熱風可視為垂直穿過物料層。此外，由于烘干器引入了氣體射流沖擊烘干技術，再加上滾筒轉動時的攪拌作用，可使物料在較短的時間內達到或接近沖擊氣流的溫度，受熱也更均勻。因此，與普通的穿流烘干器相比，氣流沖擊式滾筒烘干器具有更高的質熱交換系數、更快的烘干速度以及更高的熱利用率。
    鑒于氣流沖擊式滾筒烘干器在農產品加工、食品、冶金、建材、化工等領域的巨大作用，因此十分有必要開展對氣流沖擊式滾筒烘干器的深入研究，以此來更推動以上相關行業的飛速發展。


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