污泥中的水分可以为游离水、毛细水以及内部水。就污泥的水分来研究分析污泥烘干机在烘干阶段的变化。
污泥在烘干过程可分为三个阶段：预热阶段、恒速烘干阶段和降速烘干阶段。
预热阶段：污泥烘干的预热阶段，主要是将湿污泥进行预加热。刚开始温度低的污泥迅速与热空气接触，使得污泥温度迅速升高，在到达水分气化的温度时，水分开始蒸发。在这个阶段烘干的水分是游离水。
恒速烘干阶段：污泥烘干的恒速干燥阶段，是烘干的主要阶段，温度是较高的，烘干效率高。此阶段的烘干效率主要受温度、湿度、流速、颗粒大小等影响。温度越高、颗粒越小、流速越高，烘干到一定含水率所需时间越短，烘干效率越高。在这个阶段干燥的水分是毛细水。
降速烘干阶段：污泥烘干的降速烘干阶段，相对于恒速阶段，烘干的水分要少的很多。这个阶段污泥的水分含量不断降低，内部水分的迁移速度小于物料表面的气化速度，烘干过程受物料内部传热传质作用的制约，所以烘干的速度会越来越慢。在这个阶段烘干的水分是内部水。
真节能“旋耙飞腾三级多回路”污泥烘干机的设计原理就是根据污泥烘干阶段的水分变化而研发制造的。该设备采用“旋耙飞腾”技术，将污泥打散分离形成料幕，减小污泥颗粒，增大污泥与热风接触面积。
