干燥是很多工業生產的重要工藝過程之一，干燥設備的種類非常多，其中的動態干燥設備，如：烘箱、氣流、噴霧、流化床、帶式等一些常用的對流干燥設備，它們都是以空氣作為干燥介質，將熱量傳給濕物料，同時將濕物料中的水分帶走，使物料達到干燥的目的。用空氣作為干燥介質，有以下兩個缺點難以克服：
(1)熱空氣的干燥速率較低，其原因是物料在與熱空氣接觸時往往會形成表皮硬化，從而降低水分的遷移速度。而用過熱蒸汽干燥時，不會出現此現象，即在過熱蒸汽中對水蒸氣的擴散沒有阻力；
(2)尾氣中含有一定量的顯熱和水分蒸發變成蒸汽后的潛熱，如果要想回收這部分熱量的話，一是技術上有難度；二是回收費用很高，從經濟角度講不合算，所以現在基本上都是將尾氣作為廢氣排掉，這就造成干燥設備的熱效率很低，例如：氣流干燥烘干機，其熱效率大都在50%以下，有時只有30%左右，富通新能源銷售木屑烘干機、木屑顆粒機等木屑烘干、木屑成型機械設備。如果用過熱蒸汽作干燥介質，可以克服以上缺點，下面將過熱蒸汽氣流干燥烘干機的工作原理、優缺點、結構特點、操作特點等作一介紹。
2、過熱蒸汽干燥烘干機現狀
過熱蒸汽干燥技術被干燥行業稱為“新型干燥技術”或“先進干燥技術”，這說明過熱蒸汽干燥技術是值得研究和開發的一種新技術。目前世界上只有少數幾個國家已將過熱蒸汽干燥烘干機用于工業生產，但也只限于幾種特定物料的干燥，例如：木材、紙、泥煤、紡織品等。在國內，過熱蒸汽干燥技術基本上未得到廣泛應用，也很少有人進行這方面的研究。造成這種狀況的原因主要是盡管過熱蒸汽干燥技術具有很多優點，但它同時存在著一些缺點和難點。關于這方面的情況，本文下面將作詳細的敘述。
3、過熱蒸汽干燥的基本原理
所謂過熱蒸汽，是指在一定壓力下，蒸汽溫度高于相同壓力下的飽和蒸汽溫度，過熱蒸汽在吸收一定量的水分后，才能變成飽和蒸汽，這說明過熱蒸汽是能吸水的，可以將其視為干燥氣體，所以它完全能夠作為干燥介質對濕物料進行熱、質傳遞。
3.1熱、質傳遞
在常規的熱風干燥過程中的傳熱、傳質，一般分為三個階段：加熱升溫期，將濕物料從環境溫度上升到開始蒸發水分的溫度；恒速干燥段、水分蒸發的速度為恒速；降速干燥段，此時物料表面不呈濕潤狀態，致使水分蒸發速度逐漸下降。過熱蒸汽的干燥過程，依然遵循以上特性，只是由于控制因素不同，所表現的形式及效果有差別而已。
在熱風干燥過程中，物料的表面溫度等于濕球溫度；而過熱蒸汽干燥中干燥發生在介質對應壓力下的沸點溫度。對過熱蒸汽干燥而言，則需要大量的熱傳遞，因此要求蒸汽的過熱度要足夠大，否則，有可能造成過熱蒸汽在物料表面的凝結現象。
在恒速干燥段，熱風干燥的傳質是通過水分的擴散作用將水分從濕物料的表面傳到熱風中，而過熱蒸汽干燥則是通過濕物料表面和過熱蒸汽之間的蒸汽分壓差產生的體積流達到傳質目的，這個傳質過程的阻力可以忽略不計，所以后者的傳質速度快，干燥時間短。
在降速干燥段，在此段用過熱蒸汽可使物料表面形成多孔的表皮，使氣體的滲透性好，又由于溫度高，水分子更加活躍，使干燥速度比在熱風中快。
綜上所述，用過熱蒸汽干燥，能提高干燥速率，縮短干燥時間。
3.2過熱蒸汽干燥的優缺點
3.2.1優點
(1)節能效果顯著，根據國外有關報導，在用于工業生產的過熱蒸汽干燥烘干機的比能耗，都大大低于熱風干燥；
(2)無氧化和燃燒反應，即無爆炸危險；
(3)因為無傳質阻力，干燥速率提高，縮短干燥時間；
(4)有滅菌和消毒作用，由于物料的溫度超過100℃，在這樣的溫度下對于一些要求滅菌的食品和藥品不僅能干燥，且能消滅細菌和其他有毒微生物。
3.2.2缺點
(1)結構復雜、投資大。因為整個干燥過程為閉路循環系統，對喂料和卸料裝置要求不能有氣體泄露，整個系統要求密封性能要好；
(2)系統的啟動和停車操作復雜。啟動時應將系統內的空氣置換掉，停車前應先停止加料，待物料全部卸出后，把系統中的過熱蒸汽排出，并用空氣將系統中的蒸汽置換，以免系統中有過多的冷凝水；
(3)不適宜熱敏物料的干燥；
(4)排m的尾氣（過熱蒸汽）的回收利用技術較為復雜。
4、過熱蒸汽氣流干燥烘干機
4.1流程圖
過熱蒸汽氣流干燥烘干機的流程如圖1所示。
4.2 工作原理
在回路啟動時，把閥門11打開，閥門12關閉，閥門13打開，啟動風機10，回路中的空氣逐漸被蒸汽置換，通過回路中含氧量的測定，判斷回路中的空氣含量，當達到要求時，關閉閥門13，打開閥門12，根據回路的壓力情況，關閉蒸汽進口閥11，可開啟電加熱7和蒸汽加熱器4，當管內的蒸汽溫度達到要求時，此時管內的蒸汽為過熱蒸汽，通過加料斗6和星形閥向回路連續加料，并同時開啟卸料星形閥卸料。
在運行中通過電加熱器和蒸汽加熱器對溫度進行調控。
在運行中通過檢測壓力和空氣含量對閥門8和閥門11進行控制，來調控回路中的壓力和空氣含量。
蒸汽加熱器所用的飽和蒸汽的溫度一定高于所要求的過熱蒸汽的溫度，其溫差大約為10℃以上。
4.3結構特點
(1)干燥管為閉路循環式。
(2)蒸汽加熱器的結構示意圖如圖2所示。
為了減少干燥管的壁厚，可采用拉釘加強。
(3)整個系統全保溫，以保證生產安全和減少熱量的散失。
(4)自動化程度較高，有含氧量的在線檢測和控制；有壓力檢測和控制；有溫度檢測和控制。在控制中所使用的閥門為電動閥或氣動調節閥。
(5)根據物料的干燥情況，可調整加料量。
5、可行性分析
本套裝置就是氣流干燥器，只是所用的干燥介質為過熱蒸汽而已，關于干燥中的熱量衡算、物料衡算等工藝計算均可參照空氣作為干燥介質的計算方法。在整個結構上也不太復雜，現有的制作水平已能適應，此方案實施起來并沒有大的困難。
關于運行操作方面，我們已有惰性氣體閉路循環干燥器的運行經驗，再加上目前各種控制技術、控制元件的性能也已有很大的提高，對運行的可靠性有了保證。
主要存在的問題是再生蒸汽的利用問題。所謂再生蒸汽就是上文提到的尾氣，其數量約等于物料干燥時蒸發的水分量，此再生蒸汽中含有顯熱和潛熱，如何有效地利用這部分熱量，是過熱蒸汽干燥中至關重要的問題，這關系到節能問題。由干尾氣中基本上為蒸汽，比空氣干燥器中尾氣熱量回收要容易的多，成本也低的多。對于再生蒸汽的利用問題，是科技人員特別是科研人員的研究課題，我相信在不久的將來，總會有妥善的解決辦法。
6、結語
過熱蒸汽干燥技術的確是一種高新技術，是干燥技術的發展方向之一，作為干燥行業的科技人員，應該認真對待。
