淺談雙錐回轉真空幹燥機的選型和影響因素
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2012-01-10 00:00:00
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1.1從基礎(chǔ)真(zhēn)空幹燥力學原理(lǐ)看雙錐回轉真空幹燥機的影響因(yīn)素
在真空幹燥過程中,有如下因素製約著幹燥(zào)速(sù)度:
1.1.1被幹燥物料的狀況(kuàng)(如物料形狀、大小尺(chǐ)寸、堆置(zhì)方法),物料本身的含(hán)濕量、密(mì)度、粘度等性能。另(lìng)外,若采用(yòng)提高物料(liào)的初溫、經真空過濾前處理、降低物料(liào)含濕量等方法(fǎ),均能提高真空幹燥速度。
1.1.2真空度越高,越利於水分在較低溫度下汽化,但(dàn)真空度過高則(zé)小利熱傳導,影響對物料的加熱效果。為提高物料幹燥速度,應根據(jù)物料的特性綜(zōng)合考慮(lǜ)真空度。通(tōng)常,真空度應小低於1×104Pa。
1.2雙錐回轉真空(kōng)幹(gàn)燥機選用所(suǒ)考慮(lǜ)的問題
1.2.1物料的特性
(1)物料(liào)的粘度:物料的粘度隨濕分而(ér)變(biàn)化,粘度可使物料團聚成塊、且粘著筒體壁上,幹燥後易(yì)粘附在除塵器和管通上。為解決此問題,常州範群(qún)幹燥設備(bèi)有(yǒu)限公司新近(jìn)研發(fā)的懸架式雙錐(zhuī)回轉真空幹燥機采用了氣動振擊和破碎裝置。
(2)物料的容許溫度:容許溫度(dù)是物料所能承(chéng)受的^高溫(wēn)度,超過(guò)該溫度將導致物料效價改變、分解(jiě)破壞或(huò)變色。熱(rè)敏性藥品一般可采用≤60℃左右。
(3)物料的堆密度:物料的堆密度指單位體積的物料質量。由於物料是絕幹物料與濕分的混合物,絕幹物(wù)料(liào)又往往為顆粒狀或粉末狀(zhuàng),由於物料中濕分不同導(dǎo)致絕幹(gàn)物料顆粒間(jiān)的間隙也不同(tóng)。故原始濕物料和幹燥過程中物料的(de)堆密(mì)度也有很大差別,這在原料製備時尤須(xū)注意。
(4)物料的滑移角:堆放顆粒(lì)狀或(huò)粉末狀物(wù)料時,當物料堆斜而與底麵間夾角增大到某個角度時,將發生側麵物(wù)料下滑落的現象。這個發生物料滑落的斜而(ér)與底部的夾角稱該(gāi)物料的滑移角。滑移角與物料組成、濕含量(liàng)、粒度和粘度有關。故雙錐回轉真空幹燥(zào)機的(de)設計和選擇時,應根據物料的滑(huá)移(yí)角選擇筒體雙錐體的角度。
1.2.2雙錐回轉(zhuǎn)真(zhēn)空幹燥機幹燥溫度
隨(suí)著物料的性質不同,可選擇(zé)適當的(de)溫度,常以變溫幹燥法為佳,即在幹燥初期溫度低,逐漸提高溫度(dù)以增加(jiā)幹燥(zào)速度。
1.2.3工作真空(kōng)度
通常選用(yòng)1×103-1×104Pa真空(kōng)度,真空度高(gāo),物料中濕分汽化溫度低,幹燥速度快。但真空度過高,導致抽氣係統成本增加,幹燥後物料價格(gé)增高(gāo),經濟上小合算。
1.2.4充填率
實際裝料容積(jī)與幹燥筒體(tǐ)容積之比為充填率。雙錐回轉真空幹(gàn)燥機的充填(tián)率通常為30%-50%之間,其與物料的堆密度也有關。
1.3雙錐回轉真空幹燥機(jī)關鍵問(wèn)題的探討
1.3.1雙錐回轉真空幹燥機的旋轉(zhuǎn)速度
雙(shuāng)錐回轉真空幹燥機筒體的旋轉速度越快,幹燥速度越高。但在幹燥後期,隨著物料濕含量的下降(jiàng),幹燥速度也(yě)降低,此時提高轉速對幹燥速度的提高無益。另外,在幹燥(zào)初期(qī),較快的旋轉速度,容易導致濕分汽化過快而產生物料粘結成團的現象。因此,應在幹燥初期采用較低的轉速,待物料表麵較幹、不(bú)結團時再提高轉速(sù),從而加快幹燥速度、縮短幹燥時間。
1.3.2雙錐回轉真空(kōng)幹燥機的(de)加熱和冷卻
雙(shuāng)錐回轉真空幹燥機夾套內需對(duì)流換熱並分別提供熱(rè)量和冷量,故夾套內將經曆以熱蒸汽方法的(de)升溫和以冷卻水方法的降溫。
1.3.3雙(shuāng)錐回轉(zhuǎn)真空幹燥機各(gè)段幹燥(zào)的關係
雙錐回轉真空幹燥機幹燥過程可分為第一升(shēng)溫、第一恒溫、第二升(shēng)溫、第二恒溫和降溫五個階段。
第一升溫是加熱物料,使其升溫的預熱階段。該階段中,物料中水分汽化(huà)量很少。
第一恒溫是恒速幹燥階段,在該階段中,物料的自由水、表麵水和毛細管水等大量(liàng)汽化。因此,溫度和真空度呈恒定狀態,且真空度(dù)與該幹燥溫度下水的飽和蒸汽壓力近似相等。
第二升溫是加熱物料遷移內部(bù)水分至物料表麵(miàn)的過程,由於汽化的水分很少,導致物料溫度升高和真空(kōng)度也隨之提高。
第二恒溫是汽化物料包裹水和部分結晶水階段,由幹水(shuǐ)分遷移率與汽化率相近,故溫度和真空度呈平穩狀(zhuàng)態。
降溫階段開始時,關閉(bì)加熱蒸汽(qì),通以冷卻水至筒體夾(jiá)套,冷卻筒體使其(qí)內部物料溫度下降,以便卸出幹燥製品。