原创 真空干燥箱常见问题及解决方法

　　实验室设备真空干燥箱干燥过程中，由于在真空状态下，对流传热严重削弱，传热主要靠热传导，以及盘管和箱壁对物料的热辐射。但因为温度低，辐射传热占的比重不大。热传导占的比重较大，但物料盘和盘管的接触面积小，传热效果不好。

　　另一个原因，随着物料的干燥，底面干燥硬化，形成热阻层，降低了盘管和物料盘的传热量;上表面板结，致使内部产生的蒸汽不易排出，影响了干燥速度，并且当气泡压力足够大，冲破板结层时，物料崩出盘外，造成浪费。根据多年经验总结了该实验室设备以下原因：

　　1、传热效率低

　　传热主要靠热传导，辐射传热很少，对流传热严重削弱。物料盘和盘管的接触面积小，传热效果不好。根据传热学理论，热传导和热辐射几乎不受真空影响，而对流传热随着真空度的增加而减少，各种传热方式和真空度的关系近似曲线如下图所示。

　　2、物料上下两层板结层影响干燥速度

　　非金属固体材料导热系数不足纯铁导热系数的十分之一，板结层对传热的影响很大，上层的板结层影响水分蒸发的速度。

　　3、真空干燥箱干燥过程的分析

　　根据实际情况将物料干燥过程大致分为三个阶段：

　　第一阶段：水分快速蒸发阶段物料状态从粘稠到极粘稠。在真空状态下，物料内部对流传热强烈，水分快速蒸发，在这一阶段，蒸发掉一半以上的水分，而耗时很少。

　　第二阶段：从液态到固态物料状态从极粘稠到全部固化。在这一阶段，物料内部对流传热逐渐减弱，过程缓慢，较早出现的上下两层板结层，很大程度上影响了干燥速度。

　　第三阶段：物料固态干燥的过程物料慢慢脱水至含水率达标的块状物。这一阶段蒸发的水分很少，干燥的速度比第二阶段稍快一些。

　　各个阶段和真空度的关系：

　　第一阶段，换热过程比较理想，真空度越高，水分蒸发越快;

　　第二阶段，随着对流的减弱，以及热阻的增大，含水量越来越少，如果还维持真空泵功率不变，真空度越来越大，对流越来越弱，干燥效率越来越低。假如使用波动的真空度，合理调配真空度和对流传热至最佳结合点，可能效率要高。

　　第三阶段，由于含水率很小，真空度小一些可能更合适。如果使用干燥的热空气加热，干燥过程更快。