盤式干燥機又名多層圓盤干燥機,系一種多層圓盤,轉耙攪拌,豎型連續干燥裝置,屬傳導干燥型接觸干燥機。該設備是在固定床傳導干燥機以及耙式等攪拌型干燥機的基礎上不斷改進發展而成的。干燥過程就是將載熱體通入固定的多層空心圓盤內,借助傳導間接加熱金屬盤面上所接觸的濕物料,并在類似鏵犁形耙葉的機械攪拌作用下,使不斷向前翻滾移動物料內的水分處于操作狀態時的沸點下進行蒸發氣化,蒸汽從排濕口離開設備,從而在底部得到合格的干燥成品。
盤式連續干燥機在制藥和食品工業中以密封型和真空型為主,對于熱敏性物料可用真空型,對其它藥品類或需回收溶劑類的物料可用密封型,其同時也能適用干燥膏糊狀的物料。此外,真空盤式干燥機同其它真空干燥類設備相比:設備容積相等的條件下,其比箱式真空干燥箱生產所需的時間減少了80%,比雙錐真空干燥機生產量要提高6～10倍。
真空盤式干燥機可應用于制藥、化工、農藥、食品、飼料等行業的干燥作業。近年來,常州市百得干燥工程有限公司借鑒德國Krauss—Maffei公司TT／TK(常壓型)、GTT(密閉型)、VTI、(真空型)系列盤式干燥器而研發的PLG系列盤式連續干燥機,全面掌握了盤式連續干燥機原理,特別是結構細節,盡善盡美地發揮其效果。隨著對其優點的不斷認知,已將多套真空盤式干燥機成功應用于制藥、食品等行業粉粒狀物料的干燥。
真空盤式干燥機主要有殼體及框架,空心加熱盤、主軸及攪拌臂與耙葉、上下軸承、聯軸器、變速驅動裝置、加料器、熱載體進出口管及其控制儀表,檢視門及出料裝置等組成。真空操作考慮到設備的受力情況,主機通常呈圓筒體。內部裝有框架,以固定安放多層水平環形空心加熱盤。上下盤間距一定,空心加熱盤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,藉以增加剛度和強度。每層加熱盤上均有進出口管,可串聯、并聯或串并聯組裝,單獨控制各層加熱盤的溫度,調節設備內溫度分布。如果工藝需要,底部加熱盤,可通入冷卻劑,降低產品溫度,回收熱量,避免固定床后期料溫趨于加熱盤壁溫而過熱變質的現象產生。
室體內加熱濕分從物料中溢出,由設在室體頂部的排濕口排出,而被真空型盤式連續干燥機汽化的濕分則經由室體頂部的抽氣口被真空抽氣系統抽走。
每層加熱盤上皆附有2～4根攪拌臂,臂上設有若干個猶如鏵犁形的耙葉。攪拌臂呈水平置放,彼此交錯固定在中心主軸上,并由外部變速驅動裝置帶動,以1～8r/min的轉速回轉。耙片的形式及數量,視工況要求及停留時間而定,其結構應可作彈性運動,使其底刃在板面上作隨偶浮動。
(1) 不斷移動每層加熱盤上物料,使物料沿阿基米德螺線軌跡運動,均勻地布滿于板面上,從而增加了接觸加熱的長度,達到連續輸送和干燥的目的。
(2) 不斷地翻動攪拌物料,使同批物料層內物料有效混和,避免料溫不均勻,防止物料與加熱盤面間的沸騰現象出現。避免物料黏結于盤面上,降低了熱阻,提高了傳熱系數和傳熱效率。
(3) 不斷地翻動攪拌物料,有利于提高傳質速率。
(1) 真空干燥的過程中,室體內的壓力始終低于大氣壓力,氣體分子數少,密度低,含氧量低,因而可干燥易被氧化的藥品,減少物料染菌的機會;
(2) 由于水在汽化過程中溫度與蒸汽壓力成正比,故真空干燥時物料中的水分在低溫下就能汽化,可實現低溫干燥,特別適用于熱敏性物料的生產;
(3) 真空干燥可消除常壓熱風干燥易產生的表面硬化現象,這是由于真空干燥物料內和表面之間壓差大,在壓力梯度作用下,水分很快移向表面,不會出現表面硬化;
(4) 真空干燥時,物料內和外部之間溫度梯度小,由逆滲透作用使得溶媒能夠獨自移動并收集,有效克服了熱風干燥所產生的溶媒失散現象。
真空盤式干燥機 結構細節改進
真空盤式干燥機的干燥效果與溫度控制、真空控制因素有關,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,物料顆粒細而均勻、堆放松散、厚度薄,則內部水分容易擴散。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,會影響對物料的加熱效果。為提高物料干燥速度,應根據物料的特性綜合考慮真空度的設定。
(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,撓耙臂與轉軸呈垂直狀安裝在一起,在轉軸帶動下,耙葉在加熱圓盤面上作圓周運動。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運動的同時,也做螺旋線上的徑向移動。帶耙葉的刮板裝置有多種形式,可根據物料性狀而定,但以耙葉面為曲面和螺旋面形式為佳。曲面形耙葉的特點:能提高耙葉的翻攪功能,使物料混合充分,干燥速率提高,同時結構簡單、加工方便,適用內摩擦力較小物料;螺旋面形耙葉的特點:物料在耙葉上以螺旋軌跡運動,適用于內摩擦力較大的物料。這二種形式結構的安裝角度均可調整。
(4) 加熱圓盤的結構
由于加熱圓盤內通入加熱介質,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度,又增加了加熱介質的攏動,借以提高熱效率。
(5) 進料裝置
進料裝置一般為螺旋進料,由料倉、螺旋給料器及其驅動機構、進料室、閘閥等組成。螺旋給料器的轉速是制約進料量的重要參數,轉速過快會引起物料層過厚,耙葉不能進行有效的翻動攪拌,對干燥不利;轉速過慢則會引起物料分布的不連續,進而影響生產的連續性。故較佳的設置是螺旋給料器的轉速可調,通常為5～10r/min,當然也要根據不同進料的特性而定。
真空盤式干燥機 基本技術參數
(1) 加熱圓盤設計壓力:一般為0.4MPa,^大可達1.6MPa;^高使用壓力:一般≤0.4MPa,^高可達1.6MPa;加熱介質:蒸汽、熱水、導熱油。加熱圓盤溫度≤100℃時,用熱水加熱;100～150℃時,用≤0.4MPa飽和水蒸汽或過熱蒸汽加熱;150～320℃時,用導熱油加熱;>320℃時可采用電、熔鹽等方式加熱。
(2) 物料傳送系統主軸轉速:1～10r/min(電磁或變頻無級調速);耙臂:每層加熱圓盤上有2～8支固定在主軸上的耙臂;耙葉:連接在耙臂上,能隨盤面上下浮動保持接觸,有多種型式。
(3) 真空型殼體:圓筒形,設計壓力為外壓0.1MPa,加熱介質進出口主管道在殼體內。
