低溫真空盤式干燥機(jī) 設(shè)備概述
盤式干燥機(jī)也稱圓盤干燥機(jī)，或板式干燥器（Plate Dryer），是一種機(jī)械攪拌式傳導(dǎo)干燥設(shè)備，在固定床傳導(dǎo)干燥器和耙式攪拌型傳導(dǎo)干燥器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，^早五六十年代，前蘇聯(lián)就已經(jīng)用在大批量褐煤的干燥上，圓盤直徑達(dá)5米，盤數(shù)44層，干燥面積880m2，煤含濕量由55%干燥到15%時(shí)，生產(chǎn)能力達(dá)到210t/h，干燥強(qiáng)度3～8kg（水）/m2.h，熱耗750～850kcal/kg(水)，性能指標(biāo)相當(dāng)高。但由于當(dāng)時(shí)工業(yè)化水平普遍較低，這種復(fù)雜干燥設(shè)備價(jià)格又過高，難以推廣到其他行業(yè)，在煤行業(yè)也被運(yùn)行成本較低的列管式干燥器取代，該干燥器的進(jìn)一步發(fā)展受到限制，桐榮良三在他的1975版“干燥裝置"中對(duì)盤式干燥器的應(yīng)用，只引用了無機(jī)鹽一例。至七十年代末期，隨著各工業(yè)化國家生產(chǎn)手段的不斷進(jìn)步，加工成本已不再是困擾人們的主要問題，加上新材料的運(yùn)用，以及范圍的能源緊缺，盤式干燥器以其突出的節(jié)能優(yōu)勢(shì)，再一次進(jìn)入人們的視野，德國、比利時(shí)、日本、美國、俄羅斯等國家都有專門的公司進(jìn)行盤式干燥器的研究和制造。其中歷史較久，較成功的是德國Krauss—Maffei公司，該公司已開發(fā)和制造了TT／TK(常壓型)、GTT(密閉型)、VTI、(真空型)盤式干燥器的系列產(chǎn)品，并成功的將它推廣到化工、食品和制藥行業(yè)，從干燥煤的老大黑粗設(shè)備，演變?yōu)楝F(xiàn)代精細(xì)化工設(shè)備。
常州百得干燥在消化吸收技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行開發(fā)設(shè)計(jì)了低溫真空盤式干燥機(jī)。適用于干燥溫度要求很低的熱敏性物料的干燥，如藥品、維生素、生物制品、酶，含有機(jī)溶劑物料等。濕物料分批加入到能耐負(fù)壓的定量加料器中，開啟真空泵，使盤式干燥器呈負(fù)壓狀態(tài)后，通過連續(xù)閉鎖器將物料均勻加入干燥器中進(jìn)行干燥作業(yè)，干燥后的物料從干燥器底部的出料口排出。從物料中逸出的濕份經(jīng)冷凝器和溶劑接受罐進(jìn)行回收，整個(gè)操作過程在真空下進(jìn)行。
低溫真空盤式干燥機(jī) 工作原理
濕物料由加料器連續(xù)地加到干燥器上部一層干燥盤上，帶有耙葉的耙臂作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使耙葉連續(xù)地翻抄物料。物料沿指數(shù)螺旋線流過干燥盤表面，在小干燥盤上的物料被移送到外緣，并在外緣落到下方的大干燥盤外緣，在大干燥盤上物料向里移動(dòng)并從中間落料口落入下一層小干燥盤中。大小干燥盤上下交替排列，物料得以連續(xù)地流過整個(gè)干燥器。中空的干燥盤內(nèi)通入加熱介質(zhì)，加熱介質(zhì)有飽和蒸汽、熱水和導(dǎo)熱油，加熱介質(zhì)由干燥盤的一端進(jìn)入，從另一端導(dǎo)出。已干物料從^后一層干燥盤落到殼體的底層，^后被耙葉移送到出料口排出。濕份從物料中逸出，由設(shè)在頂蓋上的排濕口排出，從底層排出的干物料可直接包裝。
低溫真空盤式干燥機(jī)是在低于常壓的狀態(tài)下降低濕分的沸點(diǎn)，去除物料中的濕分，達(dá)到低溫干燥的目的。利用真空泵進(jìn)行抽氣抽濕，使工作室內(nèi)形成真空狀態(tài)，加快了干燥速度。真空干燥機(jī)分為靜態(tài)干燥機(jī)和動(dòng)態(tài)干燥機(jī)，真空盤式連續(xù)干燥機(jī)屬動(dòng)態(tài)真空干燥機(jī)。真空盤式干燥機(jī)上下軸之間的密封,需要加工精度軸上下之間的同心度,先可以加填料再加機(jī)械密封,筒體的焊接，焊縫的測(cè)試試壓,進(jìn)料的連續(xù)真空球閥的控制,這都是漏點(diǎn)每一個(gè)環(huán)節(jié)不到位,都會(huì)影響真空度,所以必須每個(gè)環(huán)節(jié)精工細(xì)作才可以保證高真空的盤式干燥機(jī)。
低溫真空盤式干燥機(jī) 主要特點(diǎn)
(1) 盤式干燥機(jī)屬典型傳導(dǎo)加熱型干燥器，物料加熱僅僅依靠加熱壁面，干燥過程不用或僅用少量干氣體攜帶濕氣，因排風(fēng)而散失的熱量非常小，熱效率高，理論上可達(dá)99%，實(shí)踐中一般可達(dá)6O%～80%以上，能耗低，單位蒸汽耗量為1.3～1.6kg蒸汽／kg水。
(2) 由于設(shè)有特殊的攪拌裝置，料層薄，攪拌強(qiáng)度大，加熱面更新率高，物料暴露在外邊的面積幾乎大于所有傳導(dǎo)干燥設(shè)備，傳熱傳質(zhì)阻力小，效率高，總傳熱系數(shù)可達(dá)250～670kj/（m2.h.℃）以上。
(3) 由于料層薄，攪拌效果好，料層內(nèi)干濕料以及上下層物料混合好，物料干燥時(shí)間較一般傳導(dǎo)干燥器短得多，多在5～60min內(nèi)，排料溫度相對(duì)較低，能適合要求不很嚴(yán)格的熱敏性物料。
(4) 可以通過改變干燥盤加熱溫度、層數(shù)、耙桿數(shù)量和轉(zhuǎn)數(shù)、耙葉結(jié)構(gòu)及數(shù)量以及料層厚度等參數(shù)，^控制干燥時(shí)間，料流無返混，因而可以得到均一的干燥產(chǎn)品，^終含水要求極低的物料也可以一次完成。
(5) 攪拌器轉(zhuǎn)數(shù)低，對(duì)物料破碎作用小，可以保持晶體型物料的完整晶型，同時(shí)，攪拌器功率消耗小，配用的電機(jī)和減速器均小于其他回轉(zhuǎn)型傳導(dǎo)干燥設(shè)備。
(6) 真空干燥的過程中,室體內(nèi)的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數(shù)少,密度低,含氧量低,因而可干燥易被氧化的藥品,減少物料染菌的機(jī)會(huì);
(7) 由于水在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時(shí)物料中的水分在低溫下就能汽化,可實(shí)現(xiàn)低溫干燥,特別適用于熱敏性物料的生產(chǎn);
(8) 真空干燥可消除常壓熱風(fēng)干燥易產(chǎn)生的表面硬化現(xiàn)象,這是由于真空干燥物料內(nèi)和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會(huì)出現(xiàn)表面硬化;
(9) 真空干燥時(shí),物料內(nèi)和外部之間溫度梯度小,由逆滲透作用使得溶媒能夠獨(dú)自移動(dòng)并收集,有效克服了熱風(fēng)干燥所產(chǎn)生的溶媒失散現(xiàn)象。
低溫真空盤式干燥機(jī) 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)改進(jìn)
(1) 被干燥物料的狀況,物料本身的含濕量、密度、粘度等性能。一般而言,物料顆粒細(xì)而均勻、堆放松散、厚度薄,則內(nèi)部水分容易擴(kuò)散。若采取提高物料初溫、真空過濾前處理和降低物料含濕量等措施,均能提高真空干燥速度;
(2) 真空度越高,越利于水分在較低溫度下汽化,但真空度過高則不利熱傳導(dǎo),會(huì)影響對(duì)物料的加熱效果。為提高物料干燥速度,應(yīng)根據(jù)物料的特性綜合考慮真空度的設(shè)定。
(3) 帶耙葉的刮板裝置
裝置形式帶耙葉的刮板裝置由耙臂、板耳和耙葉組成,板耳上有安裝孔,套裝在耙臂上,耙葉和板耳固定在一起,撓耙臂與轉(zhuǎn)軸呈垂直狀安裝在一起,在轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)下,耙葉在加熱圓盤面上作圓周運(yùn)動(dòng)。由于耙葉與耙臂之間有一夾角(安裝角),耙葉前的物料作翻動(dòng)運(yùn)動(dòng)的同時(shí),也做螺旋線上的徑向移動(dòng)。帶耙葉的刮板裝置有多種形式,可根據(jù)物料性狀而定,但以耙葉面為曲面和螺旋面形式為佳。曲面形耙葉的特點(diǎn):能提高耙葉的翻攪功能,使物料混合充分,干燥速率提高,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單、加工方便,適用內(nèi)摩擦力較小物料;螺旋面形耙葉的特點(diǎn):物料在耙葉上以螺旋軌跡運(yùn)動(dòng),適用于內(nèi)摩擦力較大的物料。這二種形式結(jié)構(gòu)的安裝角度均可調(diào)整。
(4) 加熱圓盤的結(jié)構(gòu)
由于加熱圓盤內(nèi)通入加熱介質(zhì),為被干燥物料提供熱源。雖然加熱圓盤有多種形式,如支撐板式、折流板式及沖壓式,但以沖壓式加熱圓盤為佳,其上板與沖壓成型規(guī)律分布凸起的下板焊接在一起,凸起部分既增加了上下板剛度與強(qiáng)度,又增加了加熱介質(zhì)的攏動(dòng),借以提高熱效率。
(5) 進(jìn)料裝置
進(jìn)料裝置一般為螺旋進(jìn)料,由料倉、螺旋給料器及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)料室、閘閥等組成。螺旋給料器的轉(zhuǎn)速是制約進(jìn)料量的重要參數(shù),轉(zhuǎn)速過快會(huì)引起物料層過厚,耙葉不能進(jìn)行有效的翻動(dòng)攪拌,對(duì)干燥不利;轉(zhuǎn)速過慢則會(huì)引起物料分布的不連續(xù),進(jìn)而影響生產(chǎn)的連續(xù)性。故較佳的設(shè)置是螺旋給料器的轉(zhuǎn)速可調(diào),通常為5～10r/min,當(dāng)然也要根據(jù)不同進(jìn)料的特性而定。
低溫真空盤式干燥機(jī) 技術(shù)參數(shù)
低溫真空盤式干燥機(jī) 設(shè)備照片
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