传导式干燥机
传导式干燥机一种传导传热干燥器。
中文名 传导式干燥机 性 质 传导传热干燥器 含水率 15%~90% 压 力 一般为0.2~0.4Mpa
目录
1 真空耙式干燥机
2 板式干燥机
▪ 前言
▪ 设备结构和操作机理
3 桨叶式干燥机
▪ 桨叶式干燥机概述
▪ 设备结构
▪ 设备性能及特点
▪ 桨叶干燥机已干燥的物料
4 耙式干燥机
▪ 主要结构及流程
▪ 性能
真空耙式干燥机
传导式干燥机
传导式干燥机
传导式干燥机
真空耙式干燥机是一种传导传热干燥器。物料不直接与加热介质接触,适用于干燥少量的、不耐高温和易于氧化的泥状、膏状物料,含水率为15%~90%。干燥器内水平耙式搅拌器的叶片是由铸铁或钢制成,安装在方形轴上,一半叶片方向向左,另一半向右。轴的转速为7~8r/min,它是由带减速箱的电机带动。同时采用自动转向装置,使轴的转动方向、在每隔5~8min改变一次搅拌器的转动方向。
操作时,先开动搅拌器,加入被干燥的物料,并将加料口关闭。同时通入蒸汽加热,加热蒸汽的压力一般为0.2~0.4Mpa(表压)。用真空泵抽出水蒸汽和不凝气体,一般物料干燥时,真空度约为700mmHg。这种干燥器的水分蒸发强度,随物料性质、湿度、加热蒸汽压力及真空度等的不同而异。例如,在真空度为700mmHg,加热蒸汽压力为0.2Mpa(表压)时,将马铃薯淀粉从初水分为40%干到20%,干燥机的水分蒸发强度为5~7kg/m2?h。
真空耙式干燥机的操作比箱式干燥器的劳动强度低,能回收物料中的有用湿分,操作条件好,管理比较方便。其缺点是生产能力低,设备结构比较复杂,搅拌器叶片易损坏等。这种干燥器在染料和医药工业中应用较多。例如,干燥还原染料中间体、蒽醌磺酸、还原橄榄绿R、水杨酸中间体、卡普龙聚合体、二氨基蒽醌等物料的干燥。
板式干燥机
前言
板式干燥机也称盘式干燥机,早年在日本出版的干燥专著中有过介绍。近年来,我国的上海、石家庄等地已先后开发成功。是在间歇搅拌传导干燥器的基础上,综合了一系列先进技术,经过不断改进而研制开发的一种多层固定空心加热圆盘(亦称载料盘)、转耙搅拌、立式连续以传导为主的干燥装置。
这种干燥过程,就是将载热体通入各层空心圆盘内,藉助于热传导方式间接加热盘面上所接触的湿物料,在回转耙叶的机械作用下,使不断移动的物料内的湿分在操作温度下蒸发,其蒸汽随设备尾气排出,从而在设备底部连续地获取合格的干燥成品。
板式干燥机发展至今已有几十年历史。近年来,许多国家将其广泛应用于化工、染料、农药、塑料、医药及食品等领域,在使用中不断改进提高。它与传统干燥设备相比,具有热效率高、能耗省、干燥均匀、产品质量好、占地小、附属设备少、污染少、生产连续、操作方便和适用范围广等优点。因而在干燥技术中有其广阔的发展前景,引起越来越多人的重视和研究。设备型式和规格均已系列化、工业化和大型化,业已发展成一种工业干燥装置。
传导式干燥机
传导式干燥机
设备结构和操作机理
现仅以其中的一种型式为例,说明其结构及操作原理。该设备主要由筒体和框架、大小空心加热盘、主轴、十字臂及耙叶、圆盘加料器、下料盘及成品出口、尾气出口、热载体进出口管、检视门、蜗轮减速器、无级变速器及电机等所组成。设备主要构件是空心加热盘,中空部焊有折流隔板加强,既增加刚度和强度,又提高传热效果,发挥了传导干燥热能利用率高的优点。
各层加热盘上均有热载体进出口管,一般上部几层采用低压饱和蒸汽或热水、热油串联、并联或串并联输入加热,控制各层温度;而底部二层通入冷却水,以降低产品温度,回收热量,确保质量。加热盘按一定的间距固定在筒体框架上,呈水平置放,其间每层均装有十字臂架,上下两层错位45°交错固定在中心主轴上,并由蜗轮减速器、无级变速器及电机等驱动,以0.6~3.7(r/min)缓慢地转动。每根臂架上装有多支可拆式铧犁形耙叶或者平刮板,呈等距排列。
耙叶采用铰接及簧片摆动结构,使其底刃在盘面上随偶浮动,并可根据物料性状任意调节耙叶角度,以确保物料在盘面上不断向前推进。
被干燥物料从**部圆盘加料器连续地加到设备内较上面**层小加热盘的内圈盘面上,在回转耙叶的机械作用下,一边翻滚搅拌,一边从内向外不断向前移动,呈锯齿形布满整个盘面上,得到接触加热干燥;然后物料从外缘跌落到下面*二层大加热盘外圈盘面下,在反向安装的耙叶作用下,又从外向内循序移到内缘,落到*三层小加热盘的内圈盘面上。以此类推,这样物料一层一层地自上而下地逐层移动,连续得到加热干燥。被蒸发的湿分与设备内尾气混合从上部出口自然排出,较终干料落到下盘上,由耙叶刮到底部卸料口连续排出,获得合格的干燥成品。
根据产品性能、干燥要求和处理量大小,板式干燥机采用了主轴无级调速、手动调节圆盘加料器调节套高度,控制各层加热盘温度分布,末期冷却降温等一系列措施,发挥了板式干燥机的优越性能。
桨叶式干燥机
桨叶式干燥机概述
早在七十年代国内就有单位进行了桨式干燥机的开发,限于当时技术条件和所设计的热轴结构过分复杂,因此中途停止。随着我国的**,国外设备不断引进,国内这方面资料的不断增多,于是国内又有单位对其进行了开发,目前已形成系列化机型。
桨叶式干燥机是一种以热传导为主的卧式搅拌型干燥机。因搅拌叶片形似船桨,固人称桨叶式干燥机,国外也称槽形干燥机或搅拌干燥机。桨叶式干燥机国外已经开发多年,目前这种机型以日本株式会社奈良机械制作所为代表,现已开发出双轴和四轴两种结构、10多个规格的系列产品。
桨叶式干燥机是一种双轴(或四轴)卧式搅拌干燥设备。较早由由前联邦德国开发成功,之后日本引进了该项技术,并进行了改进,开发了双轴和四轴两种结构、十多种规格的系列产品。该设备干燥所需热量依靠热传导间接加热,因此干燥过程不需或只需少量气体以带走湿分。这就较大地减少了被气体带走的这部分热量损失,提高了热量利用率,是一种节能型干燥设备。它适合颗粒状及粉末物料的干燥,对膏状物料也能进行干燥。
设备结构
传导式干燥机
传导式干燥机
传导式干燥机
双轴桨叶式干燥机的结构如图2-30所示,它由带夹套的端面呈W型壳体、上盖、两根有叶片的中空轴、两端的端盖、通有热介质的旋转接头、金属软管以及包括齿轮、链轮的传动机构等部件组成。
此设备的核心是两根空心轴和焊在轴上的空心搅拌桨叶。桨叶形状为楔形的空心半圆形,可以通加热介质。除了起搅拌作用外,也是设备的传热体,桨叶的两主要传热侧面成斜面,因此当物料与斜面接触时,随着叶片的旋转,颗粒很快就从斜面滑开,使传热表面不断更新,强化了传热。在桨叶的三角形底部设有刮板,以将沉积于壳底的物料刮起,防止产生死角。
桨叶的布排和各部位尺寸均有一定要求,而且在进料区、干燥区、排料区除桨叶外,另设有辅助机构,以保证整机操作稳定,干燥均匀。此外,停留时间亦可调。
本设备加热介质既可以用蒸汽,也可用热油或热水,但热载体相态不同,其中空轴结构也不同。当用蒸汽加热,热轴结构简单;当用热水加热,轴结构比较复杂,尤其当需要考虑管内液体流速时,更是如此。
大型的桨式干燥设备,其轴径大约500mm,因此密封是一大问题。七十年代和八十年代引进设备,其轴的密封问题也没有很好解决,运转中常有固体粉料泄漏到两个端盖处的现象。因此,通常在端盖底部设置排料口,定期把物料从端盖处清除出。这除了给操作带来不便,还因粉尘的泄漏,增加轴的磨损,影响设备寿命。另外,对易燃易爆气体常需在密封处设有反吹风,以防止易燃易爆气体外漏。对于大型轴的密封问题,国外近几年才得到较好的解决,端盖处基本不积料,不需定期清理和反吹气。
设备性能及特点
传导式干燥机
传导式干燥机
传导式干燥机
1.由设备结构可知,干燥所需热量是依靠夹套及叶片壁面间接加热,因此,干燥过程可不用或仅用少量气体以携带物料蒸发的湿分,热量利用率可达80%~90%。
2.本设备传热面有叶片和壁面两部分组成,其中叶片传热面占大部分,所以设备结构紧凑,单位容积的传热面大,占地面积小,可节省投资费。
3.干燥过程用气量少、流速低,被气体带走的粉尘少,因此干燥后气体粉尘回收方便,而且回收设备简单,节省设备投资。对于有溶剂回收的干燥过程,可提高气体中溶剂浓度,使溶剂回收设备减小或流程缩短。
4.由于桨叶结构特殊,物料在干燥过程中交替受到挤压和松弛,强化了干燥。另外,当两叶片反向交错旋转时,具有自清洁作用,因此对粘性和膏状物料也能应用。
5.干燥器内物料存留率很高,停留时间通过加料速率、转速、存料量等调节,在几分种到几小时之间任意选定,因此对易干燥和不易干燥的物料均能适合。另外,干燥机内虽有许多搅拌桨叶,但物料在干燥机内基本上从加料口向出料口呈活塞流流动,停留时间分布很窄,因而产品干燥均匀。
另外,搅拌、混合使物料剧烈翻动,从而获得很高的传热系数,一般可以达到120~350W/m2?K,因此占地面积和空间都很小,节省了厂房基建费用。干燥过程气体用量少,流速低,被气体带走的粉尘量少,所以干燥后气体粉尘回收方便,回收设备体积小,可以节省设备投资。对于需要回收溶剂的干燥过程,可以大大提高溶剂浓度。
桨叶式干燥机的缺点是结构复杂,加工难度高,大型干燥机的设计有一定难度。
桨叶干燥机已干燥的物料
酒精渣、土霉素渣、红霉素渣、粉煤灰、皮粉、陶土、高岭
热耗和生产能力是粮食千燥机试验的重要指标,但是由于试验时环境条件、根食条件和千
燥介质条件的多变性,试验结果往往没有可比性,因此必须将干燥机的性能试验数据折算到一个公认的标准条件才能进行比较和标定。本文以粮食千燥机的试验数据为墓础,参考国内外根食干燥机试验标准,时根食千燥单位热耗和生产能力折算系数进行了研究和探索;总结了四种折算方法,分析了粮食干燥机在不同的环境和谷物条件下折算系数的计算方法和步骤,阐述了各种方法的优缺点,提出了折算方法的初步的建议,为干燥机试验数据的可比性和完善干燥机试脸标准提供了依据。
我国是世界上较大的粮食生产国,粮食年产总量达5亿吨。每年由刊文获季节天气阴雨以及干燥设备不足而造成粮食的霉变损失高达5%。我国的粮食干燥设备和技术,经过30多年的发展,已具有一定的水平,在农业现代化建设中发挥了重要作用。但是,与我国对干燥设备的需求相比,还存在较大的差距。以水稻烘干为例,日本全国水稻干燥机的保有量已达110万台,稻谷干燥机械化水平达90%以上,而我国机械烘干的稻谷还不到l%,稻谷干燥设备不到1万台。造成上述差距的原因是多方面的,其中粮食干燥技术标准的研究工作落后也是一个重要原因。目前我国仍采用80年代国家标准(如粮食烘干机试验方法,粮食烘干技术条件),其中的某些条件和指标已不适应当前干燥机发展的需要,例如现有标准中缺乏干燥机生产能力和单位热耗的折算方法,有关干燥品质的指标也还不够完善合理,有些指标未规定统一的测试方法,有些指标比较落后,因而制约了粮食干燥新设备、新工艺的开发、推广和应用。国际上粮食干燥技术标准已经修订了多次,如501巧20一l:1997;农用粮食烘干机烘干性能的测定,如15011520一2:2印l。在这些新的干燥技术标准中都有主要干燥性能参数的折算方法,采用的模型和公式多达数十个〔由于它是一个比较复杂和难解决的问题,在我国粮食干燥技术标准中尚无这方面的规定。
粮食干燥是一个非常复杂的加工过程,影响因素多,干燥条件多变,其中的影响因素有介质参数(如热风温度、热风风量和热风湿度)、粮食参数(如粮食类别、粮食水分、粮食温度和粮食流量)、环境条件(如大气温度和大气湿度)、干燥工艺(如顺流干燥、逆流干燥、横流干燥、混流干燥)以及干燥机的结构参数。一台粮食干燥机可能在很低的环境温度下(零下20℃)工作,也可能在高达30℃的环境条件下工作,其工作条件完全不同,甚至相差甚远二所以必需将测得的性能指标进行折算,折算到一个统一的公认的干燥条件。该项标准的研究制定,需要针对不同环境条件、粮食条件,女[I大气温度、大气相对湿度、粮食初始水分、终了水分、降水幅度、粮食类别、品质、加热方式、热风温度、热风相对湿度、热风量、干燥方式等一系列参数进行大量的试验验证,要形成正式的国家标准难度比较大。较有可能的成果方式是完成研究报告,给出并非完全准确的折算系数,作为指导性技术文件公布试行,然后再进行比较和评价。因此,干燥机生产能力和单位热耗的折算是一个十分重要的标准。单位耗热量和烘干能力是粮食烘干设备的关键指标。对于不同类型或同一类型的粮食烘干设备,当其验收工况条件存在差异时,都必须通过有关折算系数将其折算到标准工况条件下,才能进行单位耗热量和烘干能力的判定、比较。我国尚无统一的烘干单位耗热量与烘干能力折算系数规范。本课题将对折算系数进行研究,研究并制定折算系数的统一国家标准。粮食烘干单位热耗和烘干能力折算一直是困扰对粮食干燥机进行性能评价、鉴定的重要问题;多年来由于研究工作量大和科研经费缺乏,此问题一直没有解决。黑龙江农垦科学院提出了一个解决方法,但由于不能适用于多种干燥工艺和机型以及标准条件和机型选的不够合理而未能成为国家标准。笔者在深入分析和研究国内外现有干燥技术研究成果的基础上,通过试验和理论分析,确定了折算的标准烘干条件,给出了各种烘干机型和不同粮食干燥时的折算系数的计算方法和使用条件。
折算方法编辑
1计算机模拟法
粮食干燥机使用中的一个常见问题是粮食的初水分经常变化,为了达到要求的终水分,需要经常调整粮食流量(生产能力),为了比较粮食干燥机性能的好坏也需要知道干燥机的生产能力,因此,必须进行折算。我们认为利用计算机模拟方法进行干燥机热耗和生产能力的折算是一种较好而且可行的方法,即建立粮食千燥过程的数学模型,编写干燥模拟程序,在计算机上进行模拟计算,最后得出折算系数。
此法的优J点是通用性好,可以i}·算不同机型(顺流,逆流,横流和混流干燥机)和不1司粮食(玉米,小麦,水稻)的干燥性能和折算系数;!万r对任何干燥条件进行折算,计算速度较快;各种一!几燥工艺都可以使用。
该方法的缺点是模拟方法还不够普及,掌握该方法需要有一定的计算机基础,干燥机使用人员一般没有这种软件,此外,干燥过程的数学模型还不够精确。以后应加强这方面的研究、模拟方法的计算步骤如下:
l)建立干燥过程模型;
2)开发各种粮食干燥工艺的计算机模拟程序;
3)利用模拟程序计算标准条件下干燥机的热耗和生产能力;
4)模拟计算非标准条件下的热耗和生产能力;
5)计算热耗和生产能力折算系数;
6)对干燥机性能进行折算。
2 ISO11520一2国际标准法
150(Intemational Standard Oganization)国际干燥机性能试验标准给出了一种折算方法,它利用4个校正系数K1、K2、K3、K4对试验所得水分蒸发率进行折算。各校正系数的意义如下:
K1——水分校正系数,K1=(8.971一0.05578Td)X.+1.139InTd一4.652
K2——热风温度校正系数,K2=(0.00565-0.000061Td)+0.000915Td+0.915
K3——空气湿度校正系数,K3=1.0175一0.01072(l一Φ)
K4——风量校正系数,K4=(0.022Td一3.445)a/V一0.271InTd+2.608
3黑龙江省级标准
黑龙江省农垦科学院农业机械鉴定总站于1989年提出了一种粮食干燥单位热耗和生产能力
折算方法,标准条件为降水幅度5%(20%~巧%)、热风温度93℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%,折算方法比较简单易行。它的主要缺点是只适用于横流式粮食干燥机和玉米小麦的烘干,有些系数的选择缺乏依据。此外,它还考虑了热风炉间接加热和油炉直接加热及冷却段的影响。具体计算方法如下:
单位热耗的折算
标准条件下谷物干燥机的单位热耗量按下式计算:
Qrb=Qr/(K0K1)
式中Qrb一标准条件下的单位热耗,MJ/kg Qr一试验时的实测热耗,MJ八g; K。一大气条件折算系数,可根据大气温度和相对湿度查表求出,见“粮食干燥单位热耗及生产能力折算系数”标准;K1一粮食条件折算系数,在相同的环境条件下,根据粮食的初水分和终水分查表求出。
4数据表法
通过热力计算,把各种条件下参数变化时的折算系数列成表格,再用插入法折算,标准给出两种表格,一种是大气条件折算表,另一种是粮食条件折算表,从表中查出两个系数后,其乘积即为总折算系数。
本文在深入分析和研究国内外现有研究成果的基础上,分析和探讨了折算的标准条件,给出了各种烘干机型和不同粮食干燥工艺的折算系数的计算方法和使用条件 [1] 。
条件
为了对比粮食干燥机在不同干燥条件下的性能,必须确定一个公认的标准条件;在非标准条件下进行干燥作业或试验时必须将干燥过程测得的数据都换算到标准条件,然后才能进行干燥性能的比较。所谓标准条件,一般包括降水幅度、环境温度、环境湿度、热风温度和干燥机类型等。不同国家制定的标准条件是不同的(见表1)。英国小麦干燥时的标准条件定为初水分20%、终水分巧%、环境温度20℃、环境湿度为80%。我国黑龙江省规定
干燥玉米的标准条件为降水幅度5%(20%一巧%)、热风温度90℃、环境温度20℃、环境相对湿度为60%。法国对不同季节规定了不同的标准条件。俄罗斯规定降水幅度6%、环境温度ro℃。我国尚无粮食干机性能折算的国家标准。有些单位正在对它进行研究,不久可能会发布并列人国家标准。
折算系数
不同的粮食类别如玉米、小麦、稻谷其干燥特性是不同的,例如平衡含水率、薄层干燥方程、比热、汽化潜热、对气流的阻力、体积密度等等,折算时必须考虑各种粮食的干燥能力折算系数。
影响
利用数学模拟可以很容易求出各种干燥机在不同条件下(顺流、逆流、横流、混流)的性能,因而也就比较容易计算出折算系数。具体方法可参阅《农产品干燥工艺过程的计算机模拟》一书
热风风量
由于温度变化而引起风速变化,因此还必须同时考虑风速(风量与温度)的折算系数。
建议
(1)加强国际干燥标准的研学。为了向国际干燥技术标准靠拢,必需应用现代信息技术和计算机模拟方法,对国际150干燥技术标准已有的一系列计算模型进行干燥条件折算。由于数学模型比较复杂,而且没有任何解释和说明,有许多方程的系数选取还需进行探讨和分析,否则很难推广应用。为此需要对国外有关粮食干燥标准方面的资料进行翻译、整理、分析和应用。
(2)获取必要的试验数据。为了验证折算方法的合理性和正确性,必需对折算结果进行验证,这就需要一定的试验条件和设备以进行试验验证,同时也需要检索查寻大量文献资料。
(3)对四种折算方法进行对比分析。在不同的环境和粮食条件下对上述四种不同的折算方法进行比较和验证,找出折算中的问题,提出折算标准初稿。
潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器(高温型**)散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换,使进入蒸发器的压缩空气的温度降低 [3] 。
换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换,压缩空气中的热量被制冷剂带走,压缩空气迅速冷却,潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝,冷凝后的水分经凝聚后形成水滴,经过*特气水分离器高速旋转,水分因离心力的作用与空气分离,分离后水从自动排水阀处排出。经降温后的空气压力露点较低可达2℃。
降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换,经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度,同时压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器(***有的设计)与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热,确保出口空气管路不结露。同时充分利用了出口空气的冷源,保证了机台冷冻系统的冷凝效果,确保了机台出口空气的质量。
主要零配件
①、压缩机
冷干机使用的制冷压缩机目前大多采用中高温型全密封往复式压缩机,其特点是:结构紧凑、体积小、重量轻、振动小、噪声低,能效比高。由于全密封压缩机的电动机与压缩机主体密封在一钢制壳体内,电动机处在冷媒气态环境中运行,冷却条件较好,寿命较长。壳体下部存有规定数量的润滑油,在压缩机工作时,对各部自动供油,平时不需再添加润滑油。在大型冷干机中,也选用半密封往复机或螺杆压缩机,它们的特点是制冷功率大,可进行负荷调节以适应不同需要。
②、热交换、蒸发器
热交换在冷干机里的主要作用是利用被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量(对绝大多数用户来讲这部分冷量属废冷)并用这部分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气,从而减轻了冷干机制冷系统的热负荷,达到节约能源的目的。另一方面,低温压缩空气在热交换器里温度得到回升,使排气管道外壁不致因温度过低而出现结露现象。
蒸发器是冷干机的主要换热部件,压缩空气在蒸发器中被强制冷却,其中大部分水蒸气冷却而凝结成液态水排出机外,从而使压缩空气得到干燥。在蒸发器中进行的是空气与冷媒低压蒸气之间对流热质交换,通过节流装置后的低压冷媒液体,在蒸发器里发生相变成为低压冷媒蒸汽,在相变过程中吸收周围热量,从而使压缩空气降温。
为了尽可能获得较高的的传热效果,必须加大放热系数即加换热器的换热面积,因此冷干机蒸发器和热交换器铜管的外壁采用了套铝翅片的措施。同时热交器铜管上套翅片后可降低空气对铜管的冲击及避免铜管破裂。
③冷凝器、二次冷凝器(预冷回热器)
在冷干机中冷凝器的作用是将冷媒压缩机排出的高压、过热冷媒蒸气冷却成为液态制冷剂,使制冷过程得以连续不断进行。由于冷凝器排出的热量包括冷媒从蒸发器吸取的热量以及由压缩功转换过来的热量。所以冷凝器的负荷比蒸发器来得大,冷干机中冷凝器分空气冷却式(风冷型冷凝器)和水冷却式(水冷型冷凝器)两种。
二次冷凝器(预冷回热器)在机台与热交换功用相同,两者区别在于热交换器主要是高温和低温的压缩空气的换热,而二次冷凝主要利用低温的压缩空气与冷冻系统的高压部分进行冷却,使冷媒达到充分的冷却,从而提高机台的制冷效率,同时避免机台冷凝器散热不良所带来的高压跳机或机台故障。
④旋风分离器(气水分离器)
旋风分离器也是一种惯性分离器,较多地用于气固分离。压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后,在里面产生旋转,混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力,质量大的水滴所产生的离心力大,在离心力作用下大水滴向外壁移动,碰到外壁(也是挡板)后再集聚长大并与气体分离。
⑤热气旁路阀
压缩空气在蒸发器中冷却时,有大量凝结水析出。如果冷媒蒸发温度过低,使蒸发器铜管表面温度在负荷条件下低于水的冰点,则凝结水就会在蒸发器里结冰,严重时阻塞气流通道,使供气管道瘫痪。为了防止这种情况的出现,必须对冷媒蒸发温度加以控制。其简单有效的措施就是在冷凝器和蒸发器之间加设一只热气旁路阀,热气旁路阀的测压管与蒸发压力直接连接。当蒸发压力低于一定程度时,热气旁路阀自动开启,冷凝器中的高温冷媒蒸气直接进入蒸发器,提升蒸发温度,避免冰堵现象。
⑥热力膨胀阀或毛细管(节流阀)
膨胀阀(毛细管)是制冷系统的节流机构。在冷干机中,蒸发器制冷剂的供给及其调节者是通过节流机构来实现的。节流机构使制冷从高温高压液体进入蒸发器。当负荷变化时,热力膨胀阀通过检测压
缩机吸气过热温度来调节阀芯开启度,从而控制进入蒸发器冷媒供给量。毛细管则具有自补偿特点,即当蒸发压力降低时,两端压差会相应升高,从而加大流入蒸发器的冷媒量。毛细管由于结构简单,工作稳定,在小型冷干机获得普遍应用。 ⑦自动排水阀
在冷冻式干燥机中,凝结的冷凝水应及时排放出设备外,避免因冷凝水排放不及时造成空气含水量上升,为了方便冷凝水的排放,在设备上装备了自动排水阀当排水阀储水杯内水位未达到一定高度时,压缩空气的压力将浮球压下关闭排水孔,就不会造成气流泄漏:随着储水杯内水位升高(此时冷干机内并不积水),浮球上升到一定高度时便打开排水孔,杯内凝结水在气压作用下很**出机外。除常◎用的浮球式自动排水器外,还经常使用电子自动排水器,这种排水器时间及两次排水的时间间隔都可调整,而且能耐较高压力,应用也很普遍。
⑧干燥过滤器
运行中的制冷装置,由于制冷剂和冷冻油存在水分、固体粉未、污垢等杂质,情况严重时会使节流结构的节流孔产生脏堵。因此在冷媒供液管前必须装设干燥过滤器。另外,制冷剂中微量水分对制冷系统的危害较大。对冷媒,冷冻油及蒸发器、冷凝器和配管的干燥处理是较为重要的。
原理
开机后冷媒经压缩机压缩由原来的低温低压状态变成高温高压的蒸气。高温高压的蒸气流入冷凝器及二次冷凝器,其热量通过热交换被冷却介质带走,温度下降,高温高压的蒸气因为冷凝变成了常温高压的液体。常温高压的液体冷媒流过膨胀阀,因为膨胀阀的节流作用压力降低,使得冷媒变成常温低压的液体。常温低压的液体进入蒸发器后,因为压力的降低液态冷媒沸腾蒸发变成低压低温的气体,冷媒蒸发时吸收了大量压缩空气的热量,使得压缩空气的温度下降达到干燥的目的。蒸发后的低温低压冷媒蒸气,从压缩机的吸气口流回,被压缩压缩后排出进入下一循环。
吸附式干燥机
介绍
在应用许多类似于精密电子行业或高精密仪表的运用上,因为工艺要求需将压缩空气中的压力露点降到0℃以下时,因冷冻式干燥机的压力露点低于0℃时会出现管路结冰的现象,此时采用冷冻式干燥已不能满足工艺的要求,我司在引进先进的冷冻式干燥机制造技术同时,也引进了无热式吸附式干燥机的制造技术,其较低露点温度可-70℃;同时采用优质的材料如进口不锈钢气动阀、不锈钢单向阀等制造,避免管路的污染,提高空气品质。在引进和吸收的同时结合国内的运用经验,为降低无热式干燥机的气耗问题而衍生微热式干燥机及组合式干燥机,以降低压缩空气的耗气量,较低耗气量可达5%。以满足不同用户的需求 。
无热式干燥机的产品流程图及工作原理
由空压机排出的大量空气,由压缩空气入口管流入,通过气阀进入两个塔中的运转塔,其中的湿气会被吸附剂所吸收而干燥。当空气流通到塔**时,空气中的水份被全部吸收,露点温度可达-40℃,从而达到干燥目的。整个循环标准需10分钟,每塔各运行5分钟,一塔在工作的过程中运转塔),另一塔处于再生状态(非运转塔)再生时间为4.5分钟,续压时间0.5分钟。在再生的过程中,运转塔中一部份干燥的空气经再生风量调节阀进入非运转塔将塔内的水份经消音器带到大气中去。其运转时耗气量为设备处理量的12%。
微热式干燥机的产品流程图及工作原理
由空压机排出的大量空气,由压缩空气入口管流入,通过气阀进入两个塔中的运转塔,其中的湿气会被吸附剂所吸收而干燥。当空气流通到塔**时,空气中的水份被全部吸收,露点温度可达-40℃,从而达到干燥目的。整个循环标准需4小时,每塔各运行2小时,一塔在工作的过程中(运转塔),另一塔处于再生状态(非运转塔)再生时间为1.5小时,吹冷和续压时间0.5小时。在再生的过程中,运转塔中一部份干燥的空气经再生风量调节阀进入加热器加热后进入非运转塔将塔内的水份经消音器带到大气中去。其运转时耗气量为设备处理量的7%。
无热式组合干燥机的产品流程图及工作原理
机台工作原理参考冷冻式干燥机及无热吸附式干燥机工作原理,采用组合式其再生风量较低可降至5%.
吸附式干燥机注意事项
进塔空气含油量应控制在0.01mg/m3以下;鉴于无油空压机目前还不能做到真正无油,为防止微量油分在吸附床中累积(这种累积是很快的),干燥器进气口装设除油器是必要的 [5] ;
吸附干燥机应在额定温度压力条件下使用,当进气温度**或进气压力低于额定值时,应进行容量修正;
吸附干燥机与活塞式空压机连用时,应前设稳压储气罐,以消除脉动气流对吸附剂高速冲击;
切忌刻意“节能”而减少再生气耗(包括再生气量和加热功率); 当有“冷干机前置”时,吸附干燥机与冷干机的连接,只要场地许可,应尽量分体安装,以减少空气压降,改善冷干机通风条件及便于日常的维护检修;
供气量充分时,应将无热再生干燥机列入可以选择,它的综合耗能不会比加热再生高,而它的露点更低,更稳定。
连续式真空
冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术,是将被干燥的物质在低温下快速冻结,然后在适当的真空环境下,使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程. 冷冻干燥得到的产物称作冻干物(lyophilizer),该过程称作冻干(lyophilization)。
物质在干燥前始终处于低温(冻结状态),同时冰晶均匀分布于物质中,升华过程不会因脱水而发生浓缩现象,避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状,体积基本不变,较易溶于水而恢复原状。在较大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。
各层加热盘上均有热载体进出口管,一般上部几层采用低压饱和蒸汽或热水、热油串联、并联或串并联输入加热,控制各层温度;而底部二层通入冷却水,以降低产品温度,回收热量,确保质量。加热盘按一定的间距固定在筒体框架上,呈水平置放,其间每层均装有十字臂架,上下两层错位45°交错固定在中心主轴上,并由蜗轮减速器、无级变速器及电机等驱动,以0.6~3.7(r/min)缓慢地转动。每根臂架上装有多支可拆式铧犁形耙叶或者平刮板,呈等距排列。耙叶采用铰接及簧片摆动结构,使其底刃在盘面上随偶浮动,并可根据物料性状任意调节耙叶角度,以确保物料在盘面上不断向前推进。
被干燥物料从**部圆盘加料器连续地加到设备内较上面**层小加热盘的内圈盘面上,在回转耙叶的机械作用下,一边翻滚搅拌,一边从内向外不断向前移动,呈锯齿形布满整个盘面上,得到接触加热干燥;然后物料从外缘跌落到下面*二层大加热盘外圈盘面下,在反向安装的耙叶作用下,又从外向内循序移到内缘,落到*三层小加热盘的内圈盘面上。以此类推,这样物料一层一层地自上而下地逐层移动,连续得到加热干燥。
被蒸发的湿分与设备内尾气混合从上部出口自然排出,较终干料落到下盘上,由耙叶刮到底部卸料口连续排出,获得合格的干燥成品。根据产品性能、干燥要求和处理量大小,板式干燥机采用了主轴无级调速、手动调节圆盘加料器调节套高度,控制各层加热盘温度分布,末期冷却降温等一系列措施,发挥了板式干燥机的优越性能。
技术参数
烘盘尺寸(mm)
310×600×45
520×410×45
520×410×45
460×640×45
460×640
460×640
460×640
×45
×45
×45
烘盘数
4
8
12
32
20
32
48
烘架管内使压(MPa)
≤0.784
≤0.784
≤0.784
≤0.784
≤0.784
≤0.784
≤0.784
烘架使用温度(℃)
35-150
35-150
35-150
35-150
35-150
35-150
35-150
箱内空载真空度(MPa)
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
-0.1
0.1
在-0.1MPa,加热温度110℃时,水的汽化率(kg/m2·hr)
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
7.2
用冷凝器时,真空泵型号、功率(kw)
2X-15A 2KW
2X-30A 3KW
2X-30A 3KW
2X-70A 5.5KW
2X-70A 5.5KW
2X-70A 5.5KW
2X-90A 2KW
不用冷凝器时,真空泵型号、功率(kw)
SZ-0.5 1.5KW
SZ-1 2.2KW
SZ-1 2.2KW
SZ-2 4KW
SZ-2 4KW
SZ-2 4KW
SZ-2 5.5KW
干燥箱重量(kg)
250
600
800
1400
1400
2100
3200
发展趋势
干燥设备广泛应用于制药、化工等多个行业。与此同时,随着工业生产技术水平和消费者要求的不断提升,也对干燥设备提出了更高的技术要求。
与当前常用的烘箱干燥法、喷雾干燥法等相比,真空连续干燥法有许多*特的优点,能保证产品质量大大**使用其他干燥方法的产品。真空连续干燥设备及技术由于具有低温干燥、有效成分破坏少、疏松易溶化吸收、干燥和灭菌同时进行的优点,从而能确保产品有效成分高、无菌指标高、口服吸收好。
国内企业已经加快研究真空干燥技术,某些企业还取得了突破性的进展,一定程度上降低了能耗,减轻了污染,为社会带来了更多的效益和价值。
虽然国内干燥设备生产与发达国家相比还存在的一定的差距,但是正在逐渐建立起国产设备的优势,基本实现了对国内市场的主导。真空干燥设备将成为市场需求的主流,国内行业必须大幅提升技术水平,提高干燥效率,降低能耗,为实现绿色生产贡献自己的力量。
虽然我国真空干燥设备和发达国家还存在一定的差距,但从总体来说,生产干燥设备的药机企业前景还是非常可观的,但是按照目前国内行业的发展,今后几年,国内真空干燥设备行业必将实现赶**。
干燥设备广泛应用于食品、制药、化工等多个行业。干燥设备主要是作粉末干燥、烘培以及各类玻璃容器的消毒和灭菌用。特别适合于对干燥热敏性、易分解、易氧化物质和复杂成分物品进行快速高效的干燥处理。
经过十余年的发展,我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的阶段,能够比较好地满足各个领域用户的实际需要,鉴于真空干燥设备“绿色”优点,应用日益广泛。在食品、药品干燥方面,对较大规格的真空干燥设备需求量将逐步增加,市场前景非常巨大。
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