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双锥回转真空烘干机(以下简称传统型双锥干燥机)是20世纪80年代初涌现出来的一种新型、高效、节能型干燥设备,目前已为化工、制药、食品、轻工、建材等行业广泛使用。由于该机的双锥形干燥机内无任何搅拌机构,内壁光滑如镜、轮廓流畅,出料快速干净,器壁不会粘结物料,因而可完全满足制药生产的不混批、无异物的要求;且可在真空下干燥,因而特别适合热敏性物料、含溶剂物料干燥。机器运转时噪音小于60db,结构又符合制药生产的GMP要求,因而在制药、食品等行业中备受亲睐。
(一)工作原理
传统型双锥干燥机工作原理是借助于容器自身的回转运动,使器内物料举起、落下,形成上下翻动和左右返混的运动。这种运动使与夹套传热壁接触的物料不断更新、不断地获得热量,以使物料中的水分蒸发。水汽进入容器上部空间后被外置的真空泵抽出,物料慢慢地就被干燥。
因此,传统的双锥干燥机的干燥速率主要取决于两个要求:即器壁与物料间的传热速率和中心物料与周壁物料之间的返混速率。在大型机中往往后者是起决定性作用的。
我们开发的气提式双锥干燥机的工作原理如图。气提式双锥机的干燥容器是一端为气体分布板,而另一端为进(出)料口。湿物料加入容器后,使双锥容器转到图形所示位置,即分布板端向下。这时机器不回转(也可作慢速回转,通常控制在2-3r/min)。开气提阀,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,然后籍助重力沿充分接触,传热、传质系数大大高于传统的双锥干燥机。热空气温度可调,一般情况下,初始含水率较大的物料,气提风温可高一些。根据对洁净度的不同要求,可在气提风吸入口处安装不同规格的微孔空气过滤器。当容器内物料的含水率接近临界含水率时(一般物料在3%-5%左右),即在恒速干燥将结速、降速干燥将开始时,可停止气提,使机器回转,这时,物料进入真空干燥阶段。这时,物料进入真空干燥阶段。这阶段与传统的双锥干燥机一样,即仅依靠器壁加热物料,籍真空抽出蒸发的湿分。
由于气提式双锥干燥机在恒速干燥阶段采用了热空气与器内物料直接接触,气提脱水。虽然气提风温较高,但是此时物料温度不会大于热空气的湿球温度。器内物料呈喷泉流化床状态,其高的传热、传质系数使此阶段的干燥速率大大提高,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,并为双锥式干燥机的大型化开创了广阔的前景。
(二)结构特点
气提式双锥干燥机在结构上有以下特点:
(1)双锥干燥容器内外光洁,轮廓线条流畅,无死角或凹陷,不会发生积料、挂料现象,符合GMP要求;
(2)气提分布板采用新型结构。在气提停止时,不会发生分布板漏料或堵眼现象;
(3)出料口采用新型的快开盖,操作十分方便,结构紧凑,自重小,密封可靠;
(4)真空管、加热蒸汽管等与回转的双锥容器之间的连接采用新型的双球面旋密封接头;
(5)容器内藏的过滤器上的滤袋可定期反吹(或反吸),从而可除去附着在滤袋表面的粉粒料,使气提风量或抽真空能力不会发生衰减;
(6)容器上开有真空吸料口,从而使加料操作变得十分容易。这对平面型布置的操作流程是十分有用的。
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相关干燥文献:双锥真空干燥机性能及原理
   

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