当拟建的工业装置比技术中心的工艺设备大100倍时，往往会遇到困难。在处理热动学问题时，几何相似性的分析方法可能会失效。这时，实际应用热力学计算的专业知识便显得尤为重要。

amixon® 可以帮助企业推算远大于试验装置的工艺设备。amixon® 的计算方法的准确性多次得到了验证，尤其是在工业环境中的大型装置能够达到或超出预期性能的时候。

amixon® 热情邀请来自各地的客户进行试验，得益于我们数十年的经验，让我们有信心在试验前承诺客户，将会获得非常好的结果。

在 amixon® 技术中心进行的干燥试验总是能够达到目标，并带来丰富的收获。amixon® 保护与您共享的信息免受第三方干扰，确保信息交流始终保密。

干燥试验与传统的混合试验有所不同，干燥过程所需的时间更长。在 amixon® 技术中心的干燥过程中，会记录大量数据，这一过程基本上是自动化的。

因此，有充足的时间来讨论设备的结构细节。建议客户进行详细的工厂参观。有些客户利用这段时间为后续工艺进行混合试验，而另一些客户则利用这段时间进行团聚试验。

在 amixon® 技术中心，试验也可以在极端工艺条件下进行：

• 工艺室内的系统压力高达25巴：由于容器壁较厚，热传导会受到影响。然而，通过改变系统压力，可以极快地改变工艺室内的温度。例如，增加工艺室内的系统压力可以促进气-固反应，例如扩散过程等。

• 加热至350°C：当温度持续超过240°C时，传统的聚合物密封件会失效。这时只能使用金属密封系统或石墨密封件。

• 绝对真空1 毫巴：这样的绝对压力要求设备和所有连接管路具有极高的密封性，特别是在搅拌轴的密封处。

真空干燥机的传热面积随填充量而变化。在此情况下，混合室由一个锥体和其上方的圆柱体组成。在下面的推导中，将计算当填充体积小于混合干燥机锥形部分体积时的传热面积。

锥体的填充体积：

V_FK= (1/3) · π · h_(FK)^3 · (1/(cos^2(α/2)) - 1)

首先计算锥体内的填充高度 h_FK：

h_(FK) = ³√(3 · V_(FK)/(π · (1/(cos^2(α/2)) - 1)))

锥体中的传热面积 A_F 仅指与混合物料接触的面积。

A_F = A_(FK) = r_(FK) · √(h_(FK)^2 + r_(FK)^2) · π

如果在干燥过程中混合干燥机内的填充度发生变化，恒温混合工具的接触面积也会随之改变。这一情况无法用封闭函数来描述。amixon^®会在CAD系统中针对不同的填充度计算混合工具的热交换面积。数据将以表格形式记录并进行插值。。

整个干燥期间蒸发的质量为：​

Δm_T = (f_(T2) - f_(T1)) · m_T

其中 f_(T1) 和 f_(T2) 分别表示干燥阶段开始时和结束时产品的含水率。

蒸发速率可通过蒸发质量Δm以及参考测量中最大蒸发阶段所需的时间Δt计算得出：

ṁ_R = Δm/Δt

利用经验方程中饱和蒸汽压 p_S 下的蒸发焓 h_V，可确定参考装置中蒸发所需的热流：

Q̇_R = ṁ_R · h_V(p_S)

由此可计算目标装置加热接触面 A 的热流：

Q̇_T = (Q̇_R · A_T)/A_R = Q_T = Δm_T · h_V(p_S)

利用这些数值，可计算目标装置中的干燥时间：

Δt_T = Q_T/Q̇_T

A_(filter) = V̇/f_S = ṁ/(ρ · f_S)

• 根据允许的过滤器负荷 f_s 估算所需过滤面积
• 其中，dV/dt 为体积流量，dm/dt 为质量流量，ρ 为蒸汽密度。
• 含尘原气流速 v 为
• 过滤器负荷 f_s 的单位定义为 [m³/h/m²]。

进气管和出气管中的蒸汽流速计算如下：

V̇ = A_(pipe) · v = (d^2/4) · π · v ; v = (4 · V̇)/(d^2 · π)

在估算冷却时间“Δ t_T”时，假设试验装置和大型干燥机中的条件相同。这既适用于传热系数，也适用于传热介质与产品温度之间的平均温差。大型设备中的产品应冷却至与试验装置中测试结果相同的最终温度。

与目标装置中干燥时间的计算类似，冷却过程中的传热关系如下：​

k · ΔT_m = Q̇_R/A_R = Q̇_T/A_T

因此，利用参考装置和目标装置中的产品质量 m_R 和 m_T、接触面积 A_R 和 A_T 以及参考装置的冷却时间 Δt_R，可以计算出冷却时间：

Q̇_R/A_R = Q̇_T/A_T

(m_R · c_p · ΔT_R)/(A_R · Δt_R) = (m_T · c_p · ΔT_T)/(A_T · Δt_T)

Δt_T = (m_T · A_R · Δt_R)/(A_T · m_R)