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脉冲真空双锥干燥机的研发与技术分析

信息来源:本站 | 发布日期: 2023-11-13 09:20:53 | 浏览量:90621

    双锥真空干燥机是20世纪80年代初开发成功的一种传导传热型干燥设备,可在常压和真空状态下间歇工作。双锥真空干燥机具有节能、高效、缩短操作时间、减轻劳动强度、减少损失和杂物混入,能获得较高纯度产品。双锥真空干燥机目前已经有系列产品,常用的容积有500L、1000L、1500L。常用材质有不锈钢和搪瓷等。近几年该干燥机广泛用于医药、化工、食品等行业。

    双锥真空干燥机适用于粉粒状物料的真空干燥及混合,对于干燥含有溶剂或有毒气体的物料溶剂易回收。干燥机在真空状态下,在夹套内由蒸汽或热水进行加热,是直接通过锥体内壁的热量与湿物料接触,靠筒身的转动使物料成“菱形轨迹”在筒身内运动,物料吸热后蒸发的蒸汽,通过真空泵经蒸汽排气管连续抽出筒外,从而加快物料的干燥速度,随着物料不断翻滚,达到物料均匀干燥的目的。本设备与加热面积相同的一般烘干箱和炕式加热器相比,干燥热效率可以成倍提高并能改善劳动条件和劳动强度。为适应用户的需要,可在普通双锥回转真空干燥机上,增加搅拌、内设导热元件和造粒功能。

   目前市场上的真空干燥机,都是直接用真空泵将干燥箱体内抽成真空状态,但干燥箱内的蒸汽高压会导致无法达到绝 对真空,仅能抽出干燥箱体内80%的气体,因此干燥效果不理想。常州百得研制的脉冲真空双锥干燥机是在传统双锥回转干燥机的基础上改进的一种机型。由于脉冲真空双锥干燥机采用了“脉冲”层流真空干燥原理,脉冲复置热气流与器内物料直接接触,高效传质传热,虽然脉冲风温较高,但是此时物料温度不会大于热风的湿球温度。器内物料呈喷泉流化床状态。较高的传热、传质系数使此阶段的干燥速度大大提高,从而也大大缩短了总的干燥时间。此外由于喷泉床中心与周壁间物料的返混极快,整个床层温度基本一致,不存在温差。这消除了造成物料结块、成团的外部条件,使干燥顺利进行,本机适用的物料初含水率高于传统双锥型回转干燥机,并为真空干燥机的大型化开创了广阔的前景。

脉冲真空双锥干燥机 工作原理(“脉冲”层流真空干燥:热氮气复置脉动真空干燥)
    脉冲真空双锥干燥机(专 利号:202323120578.4)可在干燥过程中根据物料的不同特性和需要渗入氮气、空气或其它物质。比如氮气通过预置管加热从底阀周边吹入物料中,可起到打破固气两相平衡、保护物料、改变物料的运动轨迹、均匀物料温度、防燃防爆、消除底部死角等作用。脉冲吹扫装置可设定吹扫时间及吹扫间隔,可进一步提高物料的干燥效率及其效果。
  (1) 提高干燥效率、缩短干燥时间,有效降低物料终水分
    干燥后期,物料颗粒表面含湿量降至临界含湿量之下,内部湿分向外转移的速度小于表面蒸发的速度,物料颗粒的表面温度逐渐升高,汽化表面向内移动,干燥速率降低,物料表面湿分和内部湿分会逐渐趋于平衡。
    热氮气复置脉动真空装置在不影响真空的工况下可从物料底部补进氮气,把悬浮在物料表面湿分进行吹扫和复换,被真空机组抽走;同时加快物料内部湿分向外转移的速度,提高干燥效率、缩短干燥时间,有效降低物料终水分。
  (2) 消除底部死角
    新型的脉冲吹扫装置,利用高压氮气冲击物料迅速混合,物料的混合更加快速和均匀。氮气通过预置管加热从底阀周边吹入物料中,改变物料的运动轨迹、均匀物料温度、防燃防爆、消除底部死角。

脉冲真空双锥干燥机 工艺流程(专 利号:202323120578.4)
    脉冲真空双锥干燥机的干燥容器,一端为气体分布板,而另一端为进(出)料口。湿物料加入容器后,使双锥容器转到分布端向下。这时机器不回转(也可作慢速回转,通常控制在2~3r/min)。 打开复置热气流阀,使被加热到120~150℃的热空气经分布板吸入器内。气体穿过物料层,当流速大于粉粒料的临界流化速度时,双锥容器内的固定床即会变成流化床。因该床下部几何形状为锥体,中央气体流速高于边上 流速,故形成了喷泉式流化床。床中央是气流沟道,粉粒在中央沟道中被抛到上部空间,然后借助重力沿周壁落入床层,经锥形部分重新进入中央沟道,如此周而复始,不断循环。在喷泉床中气固两相充分接触,传热、传质系数大大高于传统的双锥干燥机。热风温度可调,一般情况下,初始含水率较高的物料,气提风温可高一些。根据对物料的不同要求,可在脉冲反吹风吸入口处安装不同规格的微孔空气过滤器。

脉冲真空双锥干燥机 结构改进
    脉冲真空双锥干燥机主要适用于制药、精细化工、电子等要求行业,适应各种抗菌素、晶状、微粘状、热敏性或其它颗粒物料的干燥。相对于现有技术,脉冲真空双锥干燥机的优点是:
  (1) 采用了“脉冲”层流真空干燥原理,脉冲复置热气流与器内物料直接接触,高效传质传热,虽然脉冲风温较高,但是此时物料温度不会大于热风的湿球温度。器内物料呈喷泉流化床状态。较高的传热、传质系数使此阶段的干燥速度大大提高,从而也大大缩短了总的干燥时间。

  (2) 在线破碎系统:增加了在线破碎结团成块物料的机构,保证物料的均匀和制粒,缩短干燥时间和物料的均匀性。
    根据物料的特性,可在设备锥体部位配有可调速的1至2套破碎装置,防止物料的结块和起球,保证物料颗粒的匀称和受热的均匀。减少干燥时间和便于控制干燥质量,还能起到粉碎、整粒作用,减少处理物料的工序,和避免可能的二次污染。
  (3) 在线取样取样装置
    为了克服现有技术上的双锥回转真空干燥机在使用过程中不能避免由于取样过程导致物料被污染的现象,在线取样双锥回转真空干燥机通过在出料口的封盖上设置在线取样装置,即达到及时监测物料情况,又达到防止物料被污染的目的。

  (4) 自动进出料双锥干燥机结构简单,通过设置的调节部和密封部,来调节密封部向进料口移动自动对接进料,减小了物料与外界接触,降低了人工成本,提高了生产效率。
  (5) 设备配有定时装置:正、反转和正、反点动按钮,可使腔体正确停止在所需的位置,保证卸料的稳妥可靠。
  (6) 根据需要,可为客户配有“PLC”控制和数据打印,实时打印设备干燥的时间、真空度和温度的变化。强化产品在生产过程中有据可查,稳定产品的质量。
  (7) 机架采用碳钢板与重型槽钢整体焊接而成:整体再经过需动时效处理。机架安装表平面由大型落地镜床进行整体铣削加工,保证筒体两端轴座安装的垂直,平行度。外封镜面不锈钢板,整体不变形。
  (8) 双锥两端主轴均经过整体成型后由床精加工:确保两轴的同心度为0.1mm~0.2mm之间,保证了设备的运转平稳和增加了轴承两端其它安装部件的使用寿命。

  (9) 机械密封结构旋转接头
    采用平衡式双机械密封结构设计,高转速、低扭矩、流通面积大,使用寿命长,可靠性高,减少密封更换和维修。
    在结构上采用两组机械密封,两个平面旋转密封摩擦副间安装既起无油轴承作用又起密封作用的浸绩石墨摩擦环,两组摩擦副间装有一定的预压力的弹簧,保证使用磨损后可自动补偿所磨损的厚度,达到密封效果。磨损下来的石墨料又是良好的固体润滑剂,从而确保密封端面在良好的润滑下工作,所以密封性能好。同时,压紧螺母的拼紧力压住机械密封的动静环,使旋转接头的密封性能进一步得到提高。

  (10) 加大抽真空管直径,提高抽气量,快速抽出干燥机腔内的溶剂蒸汽。抽真空滤头采用进口不锈钢316L烧结网制造,过滤质量稳定可靠。
  (11) 常规双锥干燥机的抽真空头为单头且不随罐体旋转,由于抽真空头一般较重和在安装时真空管与旋转轴不同心的原因,往往造成真空管与罐体自臂座间的密封填料磨损过快,造成间隙过大,少量物料进入罐体自臂座,且与碳钢部分接触,若物料被铁离子污染,会在下一批物料干燥时被真空抽入罐内造成一批物料的报废,后果极其严重。同时物料进入罐体自臂座内还会造成真空管磨损及管端密封部件(旋转接头或机封)的损坏。
    百得干燥工程技术人员针对此缺点通过技术攻关,采用新型结构解决了这个技术难点。设计了装有真空头的抽真空管与罐体同步旋转的先进技术,这样避免了其他厂家设备因筒体与真空管的磨损而导致产品被残余物料或密封圈磨损物料污染的弊病。在众多企业使用后,优良的效果得到广泛的好评,被认为是目前解决这一问题的有效的措施。
  (12) 新型真空过滤装置
    该过滤装置设计成非标锥形滤芯,保证足够的过滤面积和真空抽气量,解决常规过滤器难反吹再生的问题。与锥体中心线水平安装,滤芯采用五层不锈钢烧结网制成,过滤精度达10um。

  (13) 采用名 牌电机和蜗轮蜗杆减速机,传动带采用三角橡胶带,在电机的传递下,由减速机齿轮带动于燥筒体主轴齿轮,干燥筒体为水平轴线转动,整机传动结构简洁结实,运转平稳可靠。
  (14) 主轴两端转动支撑采用重型轴承,传动采用大模数高碳钢的传动齿轮,齿面经高频淬火,经久耐用。
  (15) 腔体端盖设有自动回落敲击装置,避免盖内存料,保证所有物料受热均匀。

脉冲真空双锥干燥机 适用物料
    脉冲真空双锥干燥机主要用于医药、化工、食品等行业中粉状、粒状及纤维状物料的湿物料干燥,以及类似生物制品需低温干燥的物料,可在以下行业得到广泛的应用:
  (1) 医药工业方面:中间体、成品的粒状干燥、混合及溶剂回收;
  (2) 食品工业方面:调味料、干果、食品原料干燥及原料混合;
  (3) 饲料工业方面:合成饲料、生物蛋白酶、添加剂干燥,混合溶剂回收;
  (4) 化学工业方面:有机、无机类、化学品、农药、颜料和染料等粉颗粒中间体,成品的造粒、干燥混合溶剂回收;
  (5) 塑料工业方面:合成树脂原料、塑料粒子、添加剂等干燥;
  (6) 精细陶瓷工业方面:氮化物、碳化物、硼化物等干燥、混合、溶剂回收;
  (7) 冶金工业方面:各类金属氧化物、化合物颗粒粉料、硬质合金粉末的干燥、混合溶剂回收。



    常州百得致力于推动闭路循环干燥机、多功能过滤洗涤干燥机的技术创新,珍视客户给予的充分信赖。知识产权是百得干燥和客户共同的生命线。在常州百得,我们坚持诚实敬业的立业之本,坚持对侵权行为零容忍,严厉打击任何侵犯知识产权的犯罪行为。这是常州百得至高的责任、义务和承诺。我们必须精诚回报客户的信任,彻底杜绝任何侵权行为。
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