盤(pán)式干燥機(jī)又名多層圓盤(pán)干燥機(jī),系一種多層圓盤(pán),轉(zhuǎn)耙攪拌,豎型連續(xù)干燥裝置,屬傳導(dǎo)干燥型接觸干燥機(jī)。該設(shè)備是在固定床傳導(dǎo)干燥機(jī)以及耙式等攪拌型干燥機(jī)的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)發(fā)展而成的。干燥過(guò)程就是將載熱體通入固定的多層空心圓盤(pán)內(nèi),借助傳導(dǎo)間接加熱金屬盤(pán)面上所接觸的濕物料,并在類似鏵犁形耙葉的機(jī)械攪拌作用下,使不斷向前翻滾移動(dòng)物料內(nèi)的水分處于操作狀態(tài)時(shí)的沸點(diǎn)下進(jìn)行蒸發(fā)氣化,蒸汽從排濕口離開(kāi)設(shè)備,從而在底部得到合格的干燥成品。
盤(pán)式連續(xù)干燥機(jī)在制藥和食品工業(yè)中以密封型和真空型為主,對(duì)于熱敏性物料可用真空型,對(duì)其它藥品類或需回收溶劑類的物料可用密封型,其同時(shí)也能適用干燥膏糊狀的物料。此外,真空盤(pán)式干燥機(jī)同其它真空干燥類設(shè)備相比:設(shè)備容積相等的條件下,其比箱式真空干燥箱生產(chǎn)所需的時(shí)間減少了80%,比雙錐真空干燥機(jī)生產(chǎn)量要提高6～10倍。
真空盤(pán)式干燥機(jī)可應(yīng)用于制藥、化工、農(nóng)藥、食品、飼料等行業(yè)的干燥作業(yè)。近年來(lái),常州市百得干燥工程有限公司借鑒德國(guó)Krauss—Maffei公司TT／TK(常壓型)、GTT(密閉型)、VTI、(真空型)系列盤(pán)式干燥器而研發(fā)的PLG系列盤(pán)式連續(xù)干燥機(jī),全面掌握了盤(pán)式連續(xù)干燥機(jī)原理,特別是結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié),盡善盡美地發(fā)揮其效果。隨著對(duì)其優(yōu)點(diǎn)的不斷認(rèn)知,已將多套真空盤(pán)式干燥機(jī)成功應(yīng)用于制藥、食品等行業(yè)粉粒狀物料的干燥。
真空盤(pán)式干燥機(jī)主要有殼體及框架,空心加熱盤(pán)、主軸及攪拌臂與耙葉、上下軸承、聯(lián)軸器、變速驅(qū)動(dòng)裝置、加料器、熱載體進(jìn)出口管及其控制儀表,檢視門(mén)及出料裝置等組成。真空操作考慮到設(shè)備的受力情況,主機(jī)通常呈圓筒體。內(nèi)部裝有框架,以固定安放多層水平環(huán)形空心加熱盤(pán)。上下盤(pán)間距一定,空心加熱盤(pán)的中空部分可通入蒸汽、熱水或熱油之類載熱體,中間加裝隔板或支撐桿,藉以增加剛度和強(qiáng)度。每層加熱盤(pán)上均有進(jìn)出口管,可串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組裝,單獨(dú)控制各層加熱盤(pán)的溫度,調(diào)節(jié)設(shè)備內(nèi)溫度分布。如果工藝需要,底部加熱盤(pán),可通入冷卻劑,降低產(chǎn)品溫度,回收熱量,避免固定床后期料溫趨于加熱盤(pán)壁溫而過(guò)熱變質(zhì)的現(xiàn)象產(chǎn)生。
室體內(nèi)加熱濕分從物料中溢出,由設(shè)在室體頂部的排濕口排出,而被真空型盤(pán)式連續(xù)干燥機(jī)汽化的濕分則經(jīng)由室體頂部的抽氣口被真空抽氣系統(tǒng)抽走。
每層加熱盤(pán)上皆附有2～4根攪拌臂,臂上設(shè)有若干個(gè)猶如鏵犁形的耙葉。攪拌臂呈水平置放,彼此交錯(cuò)固定在中心主軸上,并由外部變速驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng),以1～8r/min的轉(zhuǎn)速回轉(zhuǎn)。耙片的形式及數(shù)量,視工況要求及停留時(shí)間而定,其結(jié)構(gòu)應(yīng)可作彈性運(yùn)動(dòng),使其底刃在板面上作隨偶浮動(dòng)。
(1) 不斷移動(dòng)每層加熱盤(pán)上物料,使物料沿阿基米德螺線軌跡運(yùn)動(dòng),均勻地布滿于板面上,從而增加了接觸加熱的長(zhǎng)度,達(dá)到連續(xù)輸送和干燥的目的。
(2) 不斷地翻動(dòng)攪拌物料,使同批物料層內(nèi)物料有效混和,避免料溫不均勻,防止物料與加熱盤(pán)面間的沸騰現(xiàn)象出現(xiàn)。避免物料黏結(jié)于盤(pán)面上,降低了熱阻,提高了傳熱系數(shù)和傳熱效率。
(3) 不斷地翻動(dòng)攪拌物料,有利于提高傳質(zhì)速率。
(1) 真空干燥的過(guò)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);
(2) 由于水在汽化過(guò)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);
(3) 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;
(4) 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。
真空盤(pán)式干燥機(jī) 結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)改進(jìn)
真空盤(pán)式干燥機(jī)的干燥效果與溫度控制、真空控制因素有關(guān),影響干燥速度因素有:
(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(guò)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(guò)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(pán)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(jiǎn)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(pán)的結(jié)構(gòu)
由于加熱圓盤(pán)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(pán)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(pán)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(cāng)、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(guò)快會(huì)引起物料層過(guò)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(guò)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。
真空盤(pán)式干燥機(jī) 基本技術(shù)參數(shù)
(1) 加熱圓盤(pán)設(shè)計(jì)壓力:一般為0.4MPa,^大可達(dá)1.6MPa;^高使用壓力:一般≤0.4MPa,^高可達(dá)1.6MPa;加熱介質(zhì):蒸汽、熱水、導(dǎo)熱油。加熱圓盤(pán)溫度≤100℃時(shí),用熱水加熱;100～150℃時(shí),用≤0.4MPa飽和水蒸汽或過(guò)熱蒸汽加熱;150～320℃時(shí),用導(dǎo)熱油加熱;>320℃時(shí)可采用電、熔鹽等方式加熱。
(2) 物料傳送系統(tǒng)主軸轉(zhuǎn)速:1～10r/min(電磁或變頻無(wú)級(jí)調(diào)速);耙臂:每層加熱圓盤(pán)上有2～8支固定在主軸上的耙臂;耙葉:連接在耙臂上,能隨盤(pán)面上下浮動(dòng)保持接觸,有多種型式。
(3) 真空型殼體:圓筒形,設(shè)計(jì)壓力為外壓0.1MPa,加熱介質(zhì)進(jìn)出口主管道在殼體內(nèi)。
