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帶你了解基本的噴霧幹燥機知識

關鍵詞:噴霧幹燥機

日期:2019-03-04作者:admin
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噴霧幹燥機的基礎知識


本節旨在爲噴霧幹燥機基礎領域的廣大用戶新手; 基本了解噴霧幹燥機的工作原理。
 

噴霧幹燥機是一種用于從液體中快速除去水分的設備,其可以是溶解在液體(溶液)中的可溶性固體,或懸浮在液體(漿液)中的不溶性固體並且以粉末形式産生的固體。
 

在其基本形式中,噴霧幹燥機采用完整的過程,從一端接受液體進料,並在另一端包裝到麻袋或其他容器中以備運輸。
 

噴霧幹燥設備有許多不同的形狀和大小,它們看起來非常不同,但它們的工作方式基本相同。噴霧幹燥是一種蒸發過程,是生産粉末的最常用方法,尤其適用于熱敏材料。所生産出來的粉末,流動性好,耗能對比冷凍幹燥機要低,因此是當代非常流行的一種幹燥工藝。

 



噴霧幹燥機名詞解釋


  • 濃度

原料通常在引入噴霧干燥机之前浓缩。浓缩阶段增加固体含量,从而减少必须在噴霧干燥机中蒸发的所需要耗能,理论上建议:无限制的增大固体含量,但是通常情况下,物料在一定濃度下开始展现处较高的粘度,流动性不好,对泵和噴霧干燥流程提出了无限制的挑战。因此一般濃度到达一定极限之后,不再适用噴霧干燥流程。

 
  • 噴霧

噴霧干燥机的特征在于原料的雾化和噴霧与热空气的接触。雾化阶段旨在为蒸发创造最佳条件,并产生具有所需特性的干燥亚洲天堂。喷嘴和旋转霧化器用于形成噴霧。干燥器的范围从一个喷嘴到五十个以上。
 

  • 水滴 - 空气接触

噴霧干燥机的中心元件是噴霧干燥室。在噴霧干燥室中,使雾化的液体与热气体(通常是空气)接触,导致在几秒钟(甚至是毫秒)内蒸发95%以上的水滴。噴霧与干燥器中的空气接触的方式影响干燥阶段期间液滴的行为并且直接影响干燥亚洲天堂的性质。噴霧和空气之间的接触类型由霧化器相对于空气入口的位置确定。喷嘴头通常位于干燥器的顶部并向下喷射。

因此在噴霧干燥机的设计中涉及到两个核心的参数和水滴空气接触概念有关的:1、热风分布的合理性;2、噴霧干燥霧化器的雾化液滴粒径和尺寸。


 

  • 空氣過濾


                              典型空氣過濾器1                                   典型空氣過濾器2

可能在很多初次接触噴霧干燥系统的用户中,没有空氣過濾的概念,是因为大部分的实验室或者标准型亚洲天堂未设计空氣過濾环节。但噴霧干燥机实际应用过程中却是离不开空氣過濾的设计,空氣過濾一般是指:加热空气的空氣過濾(热介质),,霧化器的空氣過濾;无论是哪路空气,在实际亚洲天堂和应用中,尤其是应对食品、制药、精细材料类用户,过滤是必须要进行的一样配置。

通過過濾器將空氣吸入系統,如圖所示。過濾器的效率取決于被幹燥的亚洲天堂。通常,化學品需要較少的過濾,而一些食品和藥品的加工需要非常高效的過濾器。在大多數應用中,有兩組濾波器是低效濾波器,後面是更高效的濾波器介質。

 

過濾器通常具有兩個功能,第一個用于避免汙染被幹燥的亚洲天堂,第二個用于阻止顆粒通過熱空氣系統並在其進入腔室時成爲可能的火花,這可能是火災和爆炸的可能點火源。

因为噴霧干燥机的特殊性,因此对于过滤器的选择和测试是非常重要的工作,过滤器能够需要承受室温和高温的性能考虑。



 

  • 加熱系統


                                                   热风燃气炉                                                                                     加热器

 

因噴霧干燥机是靠加热空气并且完成热能传递的过程,因此噴霧干燥机的加热体系是一个非常重要的设计环节。


爲了有效蒸發,必須加熱進入的空氣。有兩種主要方法用于加熱空氣,直接和間接加熱。

 

直接加熱是指諸如油或氣體之類的燃料在進氣管中燃燒的地方。在幹燥大多數化學品或礦物質時,油可用作燃料,但不允許用作食品原料。大多數亚洲天堂(包括食品)都可以使用天然氣。
 

有三種類型的間接加熱,蒸汽鍋爐和熱油加熱器,這兩種加熱器都需要在幹燥器的進氣流中使用單獨的熱交換器。空氣也可以通過間接空氣加熱器加熱,間接空氣加熱器使熱空氣通過管子並加熱通過熱管外部的幹燥空氣。這種類型的加熱通常使用氣體或油作爲燃料,但在某些地區使用替代燃料可能更經濟。
 

圖中的圖示爲直接燃氣燃燒器,  直接燃氣燃燒器適用于大多數應用,並且在大多數情況下是最經濟的加熱方法。直接燃氣加熱具有快速響應溫度參數變化的優點,並且可以設計成具有非常低的排放。
 

在小型噴霧干燥设备和安装位于发电成本低廉的区域,可以选择直接电加热。电加热器由于结构简单,拆卸灵活等特点,在小型设备上的应用更加被用户接受。

 

  • 霧化器--噴霧干燥机最核心的组件


将进料溶液通过雾化装置进入噴霧干燥机,霧化器将进料溶液分解成单个球体或液滴。球体或液滴最大程度地暴露于热量,从而达到干燥的目的。
 

通過位于豎直軸末端的旋轉霧化盤的旋轉速度,或通過加壓噴嘴或通過使用壓縮空氣的噴嘴,可以引起料液霧化成液滴:

1、旋转盘利用盘边缘处的空气的剪切作用将液体进料分解成噴霧,使盘以水平方式离开。以非常高的速度运转的圆盘是一种昂贵的精密机构,主要适用于干燥含有高百分比固体的浆料。

2、压力喷嘴使用泵压力迫使液体通过喷嘴主体中的特殊插入物,以产生所需的图案和噴霧的液滴尺寸。与圆盘相比,它是一种廉价的设备,可以更好地控制粉末的性能。

3、空气(双流体)喷嘴依靠空气压力来雾化液体,主要用于小型噴霧干燥器和专门用于亚洲天堂大直径粉末的特殊逆流干燥器。

 

噴嘴壓力霧化器使用壓力剪切力來産生液滴,噴嘴小而容易且維護成本低,並且對其他形式的霧化器具有更高程度的控制。同時在食品和制藥領域,由于噴嘴結構具有更好的清潔性能和維護方便,更易被用戶所接受。

 

  • 噴霧干燥室



噴霧干燥室具有与储存筒仓,大型敞口容器类似的结构,其体积由待干燥的进料材料所需的热暴露时间确定。被迫通过腔室的空气被燃烧器加热并被风扇推动。将进料溶液雾化到腔室中以形成液滴,在与热空气接触时液体蒸发留下粉末。     
 

在初始接觸熱量時,可見的粉末顆粒經過表面硬化處理,硬質外表面具有熔化的內部。隨著顆粒落下,腔室的長度與熱空氣接觸,從剩余的顆粒中吸取液體。通常需要顆粒內的少量保留液體,這稱爲殘留水分。顆粒落入腔室長度所需的時間稱爲停留時間。


噴霧干燥室是噴霧干燥最外观的重要部件,整体结构为一个容器椎体,噴霧干燥室的设计合理性会引起噴霧干燥机的干燥敏捷性,粘壁性,热能利用性,因此噴霧干燥室设计的合理是非常要中的一个环节。噴霧干燥室门孔设计、顶盖设计,热风设计,管路设计要遵循卫生,残留少的设计规则,在体积上要遵循热力学交换原理,在构造上要符合CFD模型设计,通常专业的公司对于干燥室的设计和探索是非常保密并且具有自己的特点。应用亚洲天堂的不同也会决定干燥室的设计细节会有众多的不同。

 

  • 粉體收集

粉體收集顾名思义是干燥后的粉体捕捉流程,对于干燥后的混合气体(水蒸气、空气、粉体、水份··)的粉体捕捉有很多方法,但从工业论证上来讲,目前最广为接受的是:旋风分离器和布袋除尘器。
 

1、旋風分離器


高效旋风分离器是用于将干燥粉末与废气分离的最常用的设备,也被证明是噴霧干燥机目前最为有效,成本最低且最卫生的分离方式。并且由于相对容易清洁和低成本而通常优选亚洲天堂多种或难以亚洲天堂的亚洲天堂。虽然可以实现超过99%的收集效率,但在大多数地方通常需要布袋除尘备用以满足排放法规。


 

旋風死區

粉末沿切向進入旋風,空氣和夾帶的粉末沿旋風壁的長度旋轉,而空氣沿相反方向切向拉動,形成內部渦流。當兩個渦旋在旋風分離器的底部相遇時産生死區,當夾帶在空氣中的粉末撞擊死區時,在從系統中抽出空氣的同時將其旋出而沒有渦流。必須密封旋風分離器,使粉末通過旋轉閥或類似裝置排出。


2、布袋除塵器


布袋除尘器工作原理非常简单,空气被抽吸通过排气扇所吸收的过滤器粉末收集在袋上,同时允许空气通过过滤介质。压缩空气喷射将粉末从袋中移出并落入料斗并离开系统。   布袋除尘器的粉末如果要做回收利用,则对布袋的粘附性要提出严格的挑战,如果只是应对环保问题,则普通的布袋完全能胜任。
 

如果只有一種材料被幹燥或亚洲天堂在運動中制造,可以使用“袋式過濾器”或“袋式除塵器”而無需旋風器。袋式除塵器比旋風除塵器具有更高的效率,符合所有排放法規。最常用的袋式過濾器是反向噴射袋式過濾器。這種類型確保袋子始終以最高效率運行,因爲壓縮空氣噴射時間可以根據應用進行調整。

 

在投資資金充足的情況下,可以使用具有CIP能力的袋式過濾器,從而使袋式過濾器的所有收集益處具有旋風的洗滌能力。












 

先进噴霧干燥机制造专家 


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