（二）内置换热器流化床的主要结构特征
内置换热器流化床干燥机主要有内置换热盘管，用于加热（或冷却），分别置于床内共混区、干燥区、和冷却区（二者之间有一隔板）。物料在床内形成流化态时，物料与加热器、热空气进行充分的热交换，使物料被均匀干燥，干燥后的物料由干燥段进入冷却段，经冷空气及冷却盘管降温后，经溢流堰排出。
1．干燥机壳体
根据物料的密度及粒度分布区间，在设计时加大上壳体的宽度及高度，降低风速以减少气相粉尘夹带量。同时，对壳体内表面采取抛光处理，以避免物料在器壁上粘积。
2．布风板与风室
为使物料均匀流化，在流化床下部设置有条型布风板（孔板）及多个风室，且布风板上的“方眼孔”方向一致，朝向干燥机出料口，以利于块状物料的排出。
3．内置换热器
为提高传热效率，降低综合能耗，在布风板上方安装有四组换热盘管（在正常运转状态下，盘管被沸腾的物料淹没），盘管底部距布风板大约20cm左右，以便于块状料移出。由于沸腾物料的冲刷，时间长久，盘管易出现磨损泄漏，为此，在床内专门设置有抽出导轨以方便检修；而且，盘管及其固定装置的外表面均采取抛光处理，以减少物料的粘结。
4．共混区
共混区位于进料口下方及两组盘管之间，可以通过调节风阀开度加大共混区风量，提高此区域的流化速度，使下落的湿物料迅速干燥，以避免在床内结块和堆积。
5．溢流堰
溢流堰位于干燥床出口处，略高于盘管，在其上部设置有一弧型挡板，可在床外实现调节，高度在0~30cm之间可调，以控制物料在床内的停留时间，保证zui终含水率。
在国外，内置流化床干燥机有系列产品，目前国内只有专用装置。本干燥机已用于下列产品的干燥：
ABS塑料、丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三元共聚物、己二酸、氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、面包屑、氯化钙、甲酸钙、葡萄糖钙、次氯酸钙、硫酸钙、酪素、纤维素衍生物、柠檬酸、煤、硫酸铜、结晶糖、磷酸二铵、磷酸二钙、成粒瓷土、成粒肥料、对苯二酚、硫酸铁、乳糖、乳胶树脂、赖氨酸、硫酸镁、季戊四醇、药品、乙烯、丙烯、聚苯乙烯、碳酸钾、氯酸钾、氯化钾、硝酸钾、磷酸钾、酒石酸钾、钢屑、聚氯乙烯、污水污泥、碳酸氢钠、溴化钠、碳酸钠、氯酸钠、氯化钠、甲酸钠、过硼酸钠、硫酸钠、大豆、大豆制品、淀粉、淀粉衍生物、酒石酸、对苯二甲酸、二氧化钛、尿素、维生素等。
八、卧式多室流化床干燥机
为了克服多层流化床干燥机的结构复杂、床层阻力大、操作不易控制等缺点，以保证干燥后产品的质量，近年来又研制出了一种卧式多室流化床干燥机。这种设备结构简单、操作方便，适用于干燥各种难于干燥的粒状物料和热敏性物料，并逐渐推广到粉状物料。
卧式多室流化床干燥机为一矩形箱式流化床，底部为多孔筛板，其开孔率一般为4%~13%，孔径一般为1.5mm~2.0mm。筛板上方有竖向挡板，将流化床分隔成若干个小室。每块挡板均可上下移动，以调节其与筛板之间距。每一小室下部有一进气支管，支管上有调节气体流量的阀门。湿料由加料机连续加入干燥机的*室，由于物料处于流化状态，所以可自由地由*室移向zui后一室。干燥后的物料则由zui后一室卸料口卸出。
空气经过滤器、加热器加热后，由每个支管分别送入小干燥室的底部，通过多孔筛板进入干燥室，使多孔板上的物料进行流化干燥。尾气由干燥室顶部出来，经旋风分离器、袋式过滤器后，由引风机排出。
卧式多室流化床干燥机所干燥的物料，大部分是经造粒机预制成4~14目的散粒状物料。初始湿含量一般为10%~30%，终了湿含量约为0.02%~0.3%。由于物料在流化床中摩擦碰撞的结果，干燥后物料粒度变小。当物料的粒度分布在80~100目或更细小时，干燥机上部需设置扩大段，以减小细粉的夹带损失。同时，分布板的孔径及开孔率亦应缩小，以改善其流化质量。
卧式多室流化床干燥机的特点如下：
优点：
（1）结构简单、制造方便，没有任何运动部件；
（2）占地面积小，卸料方便，容易操作；
（3）干燥速率快，处理量幅度变动大；
（4）对热敏性物料，可使用较低温度进行干燥，颗粒不会被破坏。
缺点：
（1）热效率与其它类型流化床干燥机相比较低；
（2）对于多品种小产量物料的适应性较差。
为克服上述缺点，常用的措施有：
（1）采用栅式加料器，可使物料尽量均匀地散布于床层之上；
（2）干燥机内加工光滑，以圆角过渡为好，消除各室筛板的死角；
⑶操作力求平稳。有些工厂采用电震动加料器，可使床层流化良好，操作稳定。
已处理物料有饲料、药品、氯化胆碱、氯化钙、氯化钾、硫铵、石膏、芒硝、硅酸、煤碳、原料药、压片颗粒、饮料冲剂、玉米胚芽、塑料树脂、葡萄糖酸钙等。
九、竖式（移动床）干燥机
竖式（移动床）干燥机是一种利用被干燥物料的自重，在干燥机中垂直向下运动的干燥机，称为竖式干燥机或移动床干燥机。外壳为直立的通道，内部安装有减慢物料向下运动的横向栅板和纵向栅，物料连续地从干燥机上部加入，被栅板分散在竖式干燥机的整个截面，并且不断地向下运动。热空气从燃烧室向下流动，从顶部排除，干燥产品从干燥机底部卸出。如果在竖直的干燥机中填满了物料，连续而密集地向下移动，则干燥时间可以任意调节。这种干燥机在谷物干燥方面应用较多，还用于煤球干燥，其他在树脂干燥也是可行的。
竖式干燥机的特点如下：
（1）结构简单，管理方便，运转噪音小；
（2）干燥介质流速低，一般采用0.2~0.3m/s（以设备空截面计算）。穿过物料层的阻力小，动能消耗低；（3）排除的尾气在大多数情况下，都可以接近饱和程度。热能消耗较少，热效率较高；
（4）物料停留时间可以任意控制，因此，对产品含水率可以控制很低；
（5）竖式干燥机仅适用于散粒物料的干燥，例如矿石、粒状树脂、谷物等；
（6）竖式干燥机金属耗量较大，但也可采用钢筋混凝土或其他合适的建筑材料建造；
（7）采用的气速较低，不易产生粉尘带出，因此，不需要除尘设备。
已用于矿石、煤、涤纶切片、合成树脂、谷物等物料的干燥。
十、振动流化床干燥机
近二十年来，国内外在改善流化床性能方面作了大量研究，这些研究主要偏重于以下三个方面：
⑴用一些辅助手段来改善流化质量；
⑵在流化床中装置辅助换热器，以改善其传热传质特性；
⑶将造粒和涂敷等操作与干燥同时进行。
由此出现了一些改型流化床，如脉冲流循环流化床、应用离心力场的流化床、带有转子、振动或搅动分布板的流化床、将声波、磁力应用于颗粒流化床，在流化床内设置加热器等。
振动流化床是一种很成功的改型流化床，将机械振动加于流化床即为振动流化床。床层可以垂直振动，水平振动或于床层轴线成一定角度作振动。波型可为正弦型或其他型式，振动流化床与一般对流流化床相比具有以下优点：
⑴控制振幅和振动频率可比较容易和准确地控制颗粒在床层中的停留时间（特别是颗粒度分布广的粉粒），在连续操作时可得到活塞流型；
⑵振动促进流化，使空气需要量减少，从而使颗粒夹带量降低；
⑶对于湿含量大，易于团聚、粘结的颗粒，振动有助于使之分散，从而使流化和干燥效果好；
⑷可以较缓和地处理物料，使颗粒的破碎和磨损较少。
流化床操作具有固体颗粒混合好，气固两相的传热传质表面积大等优点。其主要不足是：
⑴处理的颗粒应大于50~100μm；
⑵颗粒粒度分布宽时，尾气夹带严重；
⑶颗粒湿度较大时容易形成结块或团聚；
⑷麦粒、纤维等非球形颗粒及有粘结性的颗粒不能很好的流化；
⑸由于颗粒返混，颗粒停留时间分布范围大，故颗粒的湿含量不均匀。
由于振动流化床改善了普通流化床性能，因而在化工、医药、食品等工业领域获得了广泛的应用。我国在奶粉的两段干燥技术及速溶化处理中应用振动流化床已有十余年的历史了。此外在味精干燥、柠檬酸干燥及某些化工行业中使用振动流化床也已多年。振动流化床在西方国家的食品和医药工业中应用非常普遍，但大多数已发表的文献却源于前苏联和东欧国家，近年来加拿大和日本又进一步作了不少有益的探索。尽管如此，对振动流化床的基本理论的研究还很不完善，对操作过程中的许多现象仍不能很好说明。国内和国外都处于工业应用超越基本研究的阶段，设计主要还是凭借经验。这种状况有碍于振动流化床在zui佳条件下操作和进一步推广。
振动流化床有多种不同的结构和布置方式，可作如下分类：操作类型有间歇式或连续式；床形有直形槽或螺旋形槽；空气通过床层的动力和方向有真空装置、鼓风装置；气流平行于床面、气流自下而上或自上而下通过床层；供热方法有传导、对流、辐射及其它方法等。振动方法有装置整体振动、仅仅底部振动或采用振动搅拌器等。
振动流化床干燥机是支承在一组弹簧上，由激振电机提供动力的一种振动机械。投入干燥机的散状物料在多孔板上受激振力的作用由加料端向出料口运动。通气式振动流化床干燥机由多孔板下吹入的热空气从物料层中通过，将热量传给物料，并携带从物料中汽化的水分由排气口排出，从而使物料干燥。由于物料在振动流化床中受机械振动的作用，处于运动状态，只需鼓入适量的热空气便可以达到动态干燥，因而热效率高、物料干燥均匀。
振动流化床干燥机是一种强化的有特殊用途的干燥装置，它通常供物料zui终干燥之用。由于在干燥过程中由机械振动帮助流态化，不仅有利于边界层湍流，强化传热传质，而且还确保了干燥设备在相当稳定流体力学条件下工作。这种设备除具有很好干燥功能之外，还能根据工艺需要附加地完成物料造粒、冷却、筛分和输送等工序。目前已在制糖、医药、化肥、塑料、乳品、盐业和矿冶等工业部门得到广泛应用。
对于初始含水率很高的物料，若采用箱式干燥需10~20h，用带式干燥机需2h，而采用振动流化床干燥机一般只需30min便可达到干燥要求。相比之下，使用振动流化床干燥不仅节省大量能源，而且产品受热温度低，使产品质量更好。大型振动流化床干燥机在干燥高初始含水率蔬果切片时，每小时可以从物料中排除1t水分。
（一）工作原理
如果有一料层放在振动空间，就会出现以下现象：zui初随振动加速度的增加，料层逐渐被压实；当加速度值接近重力加速度g（9.81m/s2）时，料层密度达到zui大；如果进一步增加振动加速度，则料层便开始膨胀，并出现所谓振动流化状态。这时，放在振动表面的物料产生强烈混和，并且很容易作水平或倾斜移动，也可沿螺旋面向上输送。在此条件下，若利用传导、对流、辐射或其中两者复合方式向料层供入热量，即可达到物料干燥目的。
将机械振动强加于流化床即为振动流床，就是在物料流化的基础上增加床层的振动，使物料有一个抛掷和松动的过程，使两者有机地结合起来，以达到低床层流化效果。它与传统的流化床不同点在于普通流化床的物料输送与流化是借助于风力（热空气）来完成，而振动流化床则籍振动来完成。振动流化床可以使物料的zui小流化速度降低，尤其是靠近底部的颗粒先流化，改善了颗粒在底部的流化质量，使一些难以流化的物料能进行正常的干燥操作。
（二）基本构造
干燥机的关键部件之一是流化室。在流化室中，物料借助振动及气流由进料口向出料口移动，并呈流化状态。气体与物料进行良好接触，使物料中的水分加热蒸发后迅速地传递到空气中，使物料得以干燥。
分布板是保证正常操作的关键，它需有足够压降以保证通过开孔率的气量均匀。在振动流化床中，物料在周期地抛起、落下的过程中跳跃前进，并与分布板孔洞中出来的气体激烈碰撞，流化床中大气泡受冲击而成为分散的小气泡，从而改善流化质量。由于开孔率大，床层压降小，减少了动力消耗，降低操作成本。然而开孔率太大，会使孔内流速相应降低，产生漏料现象，影响正常操作。因此，应该根据不同物料来选择适宜的孔径、孔型及开孔率，并通过实验确定。
振动装置产生振动力（激振力）的大小直接影响到承载体的振幅和移动速度。目前振动器可分为惯性型振动器（偏心块振动器、振动电机）和偏心连杆振动器两种。
（三）特点
振动流化床和普通流化床相比，具有下述优点：
①通过调节振动的频率和振幅，容易控制粉粒料的停留时间分布，实现连续操作；
②机械振动的加入，减低了操作流化速度，减少粉粒料夹带；
③振动有助于分散湿含量大、易团聚、粘结的颗粒，改善流化状态；
④低床层操作，颗粒的破碎、磨损较少。
实践表明，振动流化床干燥速率除同物料性质有关外，主要同装置的振动频率、振幅和供热方式有关。在装置强度和噪声标准允许条件下，应尽可能采用较高振动频率和振幅。在供热方面，一般采用传导方式较对流方式更为有效。对于易粘附在振动表面的热敏性物料干燥，更适宜的是采用对流或对流与辐射复合的供热方式。
另外，从干燥过程动力学观点出发，振动流化干燥时间是干燥物料初、终湿含量的函数；从机械上讲，振动流化干燥时间又取决于物料移动速度。很显然，为确保干燥过程顺利进行，干燥时间长短的选择必须同时满足上述两方面要求。
振动流化床干燥机是一种新技术，它适于干燥不易流动的物料（如颗粒太粗或太细、易于粘结或成团等），以及特殊要求的物料（如要求保持晶形完整、晶体闪光度好等）。我国已成功地应用振动流化床干燥机干燥砂糖，取得了良好的效果。以前干燥砂糖多用回转圆筒干燥机或立式蝶形干燥机，但在干燥过程中由于粒子与粒子间的摩擦及粒子与设备壁面间的摩擦，干燥后糖粒破坏，产品无棱角、粉末多、闪光度差。采用振动流化床干燥机后，这种现象大大改善。
干燥机由分配段、流化段和筛选段三部分组成。在分配段和筛选段下面均有热空气引入，含水率为4~6%的湿料，从加料装置进到分配段，由于平板振动，使物料均匀地加到沸腾段去。湿料在沸腾段停留时间约为几秒钟，即达到干燥的目的，产品含水率达到要求时出料。振动流化床干燥机工艺流程见图2-26。
十一、传导传热流化床干燥机
采用振动电机的振动流化干燥机。干燥机的主机带夹套，采用蒸汽或温水等热介质间接加热。主机安置在弹簧（即支撑弹性元件）上。振动部分是由两台振动电机作振动源。在干燥过程中，由电机造成的机械振动帮助流态化，这不仅有利于边界层湍流，强化传热传质，而且还确保了干燥设备在相当稳定的流体力学条件下工作。根据电机的装置方式可以分为两种型式：立式圆筒型（电机装在主机侧面斜下方，可以产生半椭圆形的振动）和卧式圆筒型（电机装在主机下部，可以产生圆周振动）。这种新型振动流化干燥机可不采用分布板，因此结构更为简单。
（一）粉粒体流动特性
振动方式不同，粉粒体流动特性也不同（无分布板）。
1．立式圆筒型
若从主机俯视，粉粒体在圆周旋转的同时也在径向上下流动。这样在干燥的同时也能使粉粒体混合。
2．卧式圆筒型
主要是上下方向的翻动，轴向移动并不显著。
3．连续式（无分布板）
粉粒体流动特性与卧式圆筒型相同。粉粒体连续地供给，当达到堰高时，则溢流至下面的干燥室，依次顺序向出口方向流动并排出系统外。
（二）传导传热振动流化干燥机具备的特点：
１．依靠振动而使粉粒体流化，因此粉粒体的破坏、飞散、局部受热及干燥不均的情况少；
２．由于通过夹套间接加热，干燥机主机可以采用密闭结构，因此可采用温水、水蒸汽、冷水等来加热或冷却。也易于减压干燥及惰性气封，可以防止分解化和氧化分解。适于膏状物料的干燥，并易于分离回收有机溶剂；
３．干燥机主机内部结构极为简单，无搅拌叶甚至流化床多孔板等，因此易洗涤及净化。此外，密封性能好、污垢物少、便于干燥物料的更换；
４．粉粒体边振动边排出系统外，可防止出口堵塞，将物料完全排出；
５．可对膏状物料同时进行干燥与粉碎。
已干燥的物料：化学工业：硼酸、草酸、柠檬酸、氨基酸、铝珠、溴化钾、合成橡胶、氯酸钠、炸药、偏亚硫酸盐、硅酸盐钠、过硫酸钠盐、硝酸钾、硝酸钠、过硼酸钠盐、磷酸盐三钠、聚苯乙烯、聚乙烯、硫酸铵、硫酸钠等、离子交换树脂、氯化铵、漂粉精、颗粒复合肥料、硼砂、聚醋酸乙烯、五水偏硅酸钠，过碳酸钠。
农业食品工业：挤压品、肉豆蔻、咖啡豆、大豆、向日葵籽、巧克力粒子、乳糖、酵母、赖氨酸、奶粉、西红柿粉、豆蛋白质、食盐、白糖、味精、苹果、南瓜、魔芋、萝卜、山楂（红果）糖精钠、红糖。
矿物业：粘土、铝土矿、钙、碳酸钙、焦煤、研磨料、砂子。
药品：中药饮片，如桑皮、黄柏、甘草等；滋补品，如银耳、鹿茸、人参、氯霉素。
