压缩空气干燥设备

压缩空气干燥设备 冷冻式干燥机工作原理、操作事项及维护保养 在蒸发器中进行的是空气与冷媒低压蒸气之间对流热质交换,通过节流装置后的低压冷媒液体,在蒸发器里发生相变成为低压冷媒蒸汽,在相变过程中吸收周围热量,从而使压缩空气降温。 High inlet temperature air-cooling Refrigerated Air Dryer 组合式干燥机是由冷冻式干燥机和吸附式干燥机组合而成。 一、伽利略冷冻式干燥机产品特点: 1) 人性化设计:科学合理结构设计，外型新颖，美观大方，操作、维护、保养方便，安装简便(无基础)。 2) 机器制冷系统及空气系统经专家结合全国各地不同工况的差异性进行综合准确计算，设计参数留20%以上的裕量。 3) 制冷压缩机:采用国际知名品牌，如:松下、谷轮、泰康、美优乐公司等高性能制冷压缩机，低震动、低噪音、性能可靠、节能高效，确保整机的使用寿命长。压缩机防护等级为IP54级。 4) 特殊热交换设计，可降低入口温度，并提高出口空气温度，可避免管路产生水滴，影响生产环境。 5) 多种形式(单、集、联控、PLC、变频等)的控制线路。适合不同用户的选用。 6) 完善的智能保护装置:特设冷媒高低压保护、相序缺相保护、过低温保护以及自动融霜、故障自动停机、自动报警、电机过热保护等保护功能。 7) 自动排水器按需设置，除水效率高。浮球式、电子定时可根据机器工况选择设置。 8) 本机组采用独特的旋风式分离器。可将冷凝水从空气中彻底分离出来，并在各种气流条件下防止液态水份随压缩空气带出，保持高效的运行，达到最佳之干燥除水目的。 伽利略吸附式干燥机产品特点: 1) 人性化设计:科学合理结构设计，外型新颖，美观大方，长期高效，性能稳定，操作、维护、保养方便，安装简便(无基础)。 2) 采用变压吸附的工作原理循环周期可根据工况进行编程，出厂设置10min。可根据客户需求合理选配多种控制模式，如:PLC控制、远程监控、露点显示及信号传输功能。 3) 简体内壁作专业的防锈处理，10年不锈蚀。 4) 灵活稳定的气动阀，工作可靠，寿命使用长。 5) 吸附剂充填量极为充裕，大容量的干燥剂床保证了空气与干燥剂有充足的接触时间，使干燥剂能充分吸收水份，达到稳定的出口露点。保证出口空气露点的稳定，除水效果。 6) 品质优良的消音器，有效的降低产品噪音，具有压力保护功能，提升产品安全性。 7) 保持吸附筒内空气合适的流速，既可确保压缩空气与吸附剂充分接触，亦可防止吸附剂移动和粉化。 8) 产品独特设计，气流脉冲小，气压平稳无波动，吸附剂破碎大大降低，出口气含粉尘少。 1、冷冻式干燥机系统 ? 压缩机 ? ? ? 冷凝器 ? 节流阀 ? 蒸发器 ? 储液器 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 高低压保护开关 ? 热气旁通阀 ? 压缩空气进口 ? 干燥空气出口 ? 预冷回热器 2、工作原理 ※潮湿高温的压缩空气流入前置冷却器(高温型专用)散热后流入热交换器与从蒸发器排出来的冷空气进行热交换，使进入蒸发器的压缩空气的温度降低。 换热后的压缩空气流入蒸发器通过蒸发器的换热功能与制冷剂热交换，压缩空气中的热量被制冷剂带走，压缩空气迅速冷却，潮湿空气中的水份达到饱和温度迅速冷凝，冷凝后的水分经凝聚后形成水滴，经过独特气水分离器高速旋转，水分因离心力的作用与空气分离，分离后水从自动排水阀处排出。经降温后的空气压力露点最低可达2?。 降温后的冷空气流经空气热交换与入口的高温潮湿热空气进行热交换，经热交换的冷空气因吸收了入口空气的热量提升了温度，同时压缩空气还经过冷冻系统的二次冷凝器(同行独有的设计)与高温的冷媒再次热交换使出口的温度得到充分的加热，确保出口空气管路 不结露。同时充分利用了出口空气的冷源，保证了机台冷冻系统的冷凝效果，确保了机台出口空气的质量。 3、机台主要仪表及主要控制开关说明 机台的主要仪表由压缩机空气压力表、冷媒高压表、冷媒低压表组成;主要控制器由ON/OFF按钮开关、冷冻系统高低保护开关、防冻开关组成。 ?、空气压力表 ?、冷媒低压表 ?、空气压力表安装在仪表盘上，用于显示机台压缩空气的压力。 2表上由若干刻度组成，表内下方Mpa和中Kg/CM代表的是压力的单位值。读取压力数值时， 观察表上指针对应的刻度值加上其相对的单位值即可。 ?、冷媒低表安装在仪表盘上，用于显示冷冻系统的低压端的压力或温度，表上由若干刻度组成，读法与高压表相同。 备注:机台型号不同仪表数量、型式配置有所不同，实际配置以实物为准。 4、主要控制器 ?、ON/OFF按鈕開關安裝在機台的儀錶盤上，用於控制機台的運行與停止。 ?、冷凍系統高低壓保護開關安裝在機台內，用於控制冷凍系統高壓端及低壓端的壓力，避免機台的壓力超過使用範圍而造成設備的損壞。 ?、化霜电磁阀安裝在機台內，用於控制機台的冷凝壓力，避免機台冷凝壓力過低，造成蒸發器冰堵 5、冷冻式干燥机主要零配件 ?、压缩机 冷干机使用的制冷压缩机目前大多采用中高温型全密封往复式压缩机，其特点是:结构紧凑、体积小、重量轻、振动小、噪声低，能效比高。由于全密封压缩机的电动机与压缩机主体密封在一钢制壳体内，电动机处在冷媒气态环境中运行，冷却条件较好，寿命较长。壳体下部存有规定数量的润滑油，在压缩机工作时，对各部自动供油，平时不需再添加润滑油。在大型冷干机中，也选用半密封往复机或螺杆压缩机，它们的特点是制冷功率大，可进行负荷调节以适应不同需要。 ?、热交换、蒸发器 热交换在冷干机里的主要作用是利用被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量(对绝大多数用户来讲这部分冷量属废冷)并用这部 分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气，从而减轻了冷干机制冷系统的热负荷，达到节约能源的目的。另一方面，低温压缩空气在热交换器里温度得到回升，使排气管道外壁不致因温度过低而出现结露现象。 蒸发器是冷干机的主要换热部件，压缩空气在蒸发器中被强制冷却，其中大部分水蒸气冷却而凝结成液态水排出机外，从而使压缩空气得到干燥。在蒸发器中进行的是空气与冷媒低压蒸气之间对流热质交换，通过节流装置后的低压冷媒液体，在蒸发器里发生相变成为低压冷媒蒸汽，在相变过程中吸收周围热量，从而使压缩空气降温。 为了尽可能获得较高的的传热效果，必须加大放热系数即加换热器的换热面积，因此冷干机蒸发器和热交换器铜管的外壁采用了套铝翅片的措施。同时热交器铜管上套翅片后可降低空气对铜管的冲击及避免铜管破裂。 ?冷凝器、二次冷凝器(预冷回热器) 在冷干机中冷凝器的作用是将冷媒压缩机排出的高压、过热冷媒蒸气冷却成为液态制冷剂，使制冷过程得以连续不断进行。由于冷凝器排出的热量包括冷媒从蒸发器吸取的热量以及由压缩功转换过来的热量。所以冷凝器的负荷比蒸发器来得大，冷干机中冷凝器分空气冷却式(风冷型冷凝器)和水冷却式(水冷型冷凝器)两种。 二次冷凝器(预冷回热器)在机台与热交换功用相同，两者区别在于热交换器主要是高温和低温的压缩空气的换热，而二次冷凝主要利用低温的压缩空气与冷冻系统的高压部分进行冷却，使冷媒达到充分的冷却，从而提高机台的制冷效率，同时避免机台冷凝器散热不良所带来的高压跳机或机台故障。 ?旋风分离器(气水分离器) 旋风分离器也是一种惯性分离器，较多地用于气固分离。压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后，在里面产生旋转，混在气体中的水滴也跟着一起旋转并产生离心力，质量大的水滴所产生的离心力大，在离心力作用下大水滴向外壁移动，碰到外壁(也是挡板)后再集聚长大并与气体分离。 ?热气旁路阀 压缩空气在蒸发器中冷却时，有大量凝结水析出。如果冷媒蒸发温度过低，使蒸发器铜管表面温度在负荷条件下低于水的冰点，则凝结水就会在蒸发器里结冰，严重时阻塞气流通道，使供气管道瘫痪。为了防止这种情况的出现，必须对冷媒蒸发温度加以控制。其简单有效的措施就是在冷凝器和蒸发器之间加设一只热气旁路阀，热气旁路阀的测压管与蒸发压力直接连接。当蒸发压力低于一定程度时，热气旁路阀自动开启，冷凝器中的高温冷媒蒸气直接进入蒸发器，提升蒸 发温度，避免冰堵现象。 ?热力膨胀阀或毛细管(节流阀) 膨胀阀(毛细管)是制冷系统的节流机构。在冷干机中，蒸发器制冷剂的供给及其调节者是通过节流机构来实现的。节流机构使制冷从高温高压液体进入蒸发器。当负荷变化时，热力膨胀阀通过检测压缩机吸气过热温度来调节阀芯开启度，从而控制进入蒸发器冷媒供给量。毛细管则具有自补偿特点，即当蒸发压力降低时，两端压差会相应升高，从而加大流入蒸发器的冷媒量。毛细管由于结构简单，工作稳定，在小型冷干机获得普遍应用。 ?自动排水阀 在冷冻式干燥机中，凝结的冷凝水应及时排放出设备外，避免因冷凝水排放不及时造成空气含水量上升，为了方便冷凝水的排放，在设备上装备了自动排水阀当排水阀贮水杯内水位未达到一定高度时，压缩空气的压力将浮球压下关闭排水孔，就不会造成气流泄漏:随着贮水杯内水位升高(此时冷干机内并不积水)，浮球上升到一定高度时便打开排水孔，杯内凝结水在气压作用下很快排出机外。除常◎用的浮球式自动排水器外，还经常使用电子自动排水器，这种排水器时间及两次排水的时间间隔都可调整，而且能耐较高压力，应用也很普遍。 ?干燥过滤器 运行中的制冷装置，由于制冷剂和冷冻油存在水分、固体粉未、污垢等杂质，情况严重时会使节流结构的节流孔产生脏堵。因此在冷媒供液管前必须装设干燥过滤器。另外，制冷剂中微量水分对制冷系 统的危害最大。对冷媒，冷冻油及蒸发器、冷凝器和配管的干燥处理是极为重要的。 6、制冷系统冷媒循环原理 ? 开机后冷媒经压缩机压缩由原来的低温低压状态变成高温高压的蒸气。 ? 高温高压的蒸气流入冷凝器及二次冷凝器，其热量通过热交换 被冷却介质带走，温度下降，高温高压的蒸气因为冷凝变成了 常温高压的液体。 ? 常温高压的液体冷媒流过膨胀阀，因为膨胀阀的节流作用压力 降低，使得冷媒变成常温低压的液体。 ? 常温低压的液体进入蒸发器后，因为压力的降低液态冷媒沸腾 蒸发变成低压低温的气体，冷媒蒸发时吸收了大量压缩空气的 热量，使得压缩空气的温度下降达到干燥的目的。 ? 蒸发后的低温低压冷媒蒸气，从压缩机的吸气口流回，被压缩 压缩后排出进入下一循环。 压缩机 冷凝器 蒸发器 节流装置 7、机器的操作与保养 ? 启动前检查项目 , 电源电压、相数、频率是否符合规定(请对照铭牌),电源线接 线是否牢固。 , 系统各配管连接部分是否锁紧。 , 检查机台的制冷系统压力是否正常。(压力表指示低于0.2Mpa 时请通知我经销商或我司服务部门) , 干燥机摆置是否适当，环境温度是否满足使用要求。 , 检查自动排水阀前端之球阀是否打开。 , 干燥机入口温度是否超过规定值。 , 为了更好的提升空气的质量，使用时请先启干燥机并使其运行 平稳后，再将压缩空气送入。关闭时请先将压缩空气关闭再关 闭干燥机，并将空气管路中的压缩空气排空，以免因干燥不良 或管路水分残留，影响空气质量。 ?(启动及运行 , 将电源送至控制箱内，按下ON/OFF按钮开关的ON键，运转指 示灯指示，机 , 台接触器吸合，压缩机运转。此时冷媒低压表指针应指示在 60~85Psig范围内。 , 如果负荷超过此范围，请根据《蒸发压力调节》进行调节。 , 压缩机运转平稳后冷媒高压表的压力上升至120~240Psig之间。 当冷媒高压压 , 力高于此范围，请检查冷凝器散热是否良好、空压机入口温度及 环境温度是否 , 过高。当低于140Psig防冻开关动作，冷凝风扇停止运转，以提 升压力保证机 , 台的正常运行。如果机台长期运行于低压力状态下请检查制冷系 统是否泄漏、 , 环境温度是否过低。 为避免压缩机因频繁起动造成压缩机的损坏。停机后重新开机需等三分钟以上。 , 机台上的阀门出厂时已调好，如非专业人员请勿调节，以免造 成机台不必要的损坏。 ?(机台的停止 , 关机前请先将空压机关闭。 , 关闭空压机后按下ON/OFF开关的OFF关闭机台 , 关闭机台的电源。 ?(机台的调试(蒸发压力的调节) , 机台启动运行平稳后冷媒低压偏移正常值时请按如下方法调节 热气旁路阀。 , 用R-22冷媒时蒸发压力低于0.4MPa时利用六角扳手顺时针方 向调整热气旁路阀使热气进入系统，蒸发温度上高。高于0.5MPa 时利用六角扳手逆时针方向调整热气旁路阀降低蒸发温度。 , 用R-12冷媒时蒸发压力范围在0.18~0.32MPa之间，低于 0.18MPa或高于0.32MPa时应调节热气旁路阀。调节方法与R-22 系统相同。(R12现逐渐被淘汰) , 调整旁路阀前应先检查机台负荷是否过大，环境温度及入口温 度是否过高、冷凝器是否脏堵等，如有上述情形应先予以排除 后方可调整。如调整后无法达到正常值请联系我司经销商。 , 蒸发压力出厂时已调节好，如压力无变化请勿调整。 ?(机台的保养 对机台进行保养和维护是为了保证机台正常运行及空气的质 量，机台的保养可 分为日常保养和阶段性保养。 日常保养项目 开机前须检查机台背面冷凝器是否干净，以免散热不良。 开机前检查安全装置是否可靠。 机台运行10,20分钟后检查工作压力和工作电流是否正常。 通入压缩空气后运行10,20分钟检查自动排水器是否有排 水。 机台请每周打开排污阀两次以上。 机台的手动排水阀每日须排水两次以上。 环境温度较高时请检查是否超过40?，如超过请改善。 阶段性保养项目 每周需用干燥的压缩空气或铜刷清理机台背部冷凝器一次以 上。 每月需检查自动排水阀是否有脏堵，如脏堵请清洗。 每三个月需检查散热风扇风叶是否有不良的振动现象。 每年检查并拧紧所有螺钉、螺栓和各种固定装置。 每年检查、清理并拧紧所有的电气接头。 ?、机器常见故障的判断及处理(冷冻式干燥机) 高压跳机 故障情形:机台跳机后故障批示灯亮，待高压压力下降后故障批示灯熄灭，机台开机照常运转。 原因一、机器场所的环境温度过高超过40? 1、机房在厂房的最顶层阳光直照，通风不良。 2、机房太小又没有排风扇，通风不良。 3、空压机没安装排气管，散出的热气在机房里导致环境温度升 高。 针对以上问题建议厂家改善机房的散热。 原因二、冷凝器、冷却器出现脏堵 1、冷凝器灰尘、杂质很多。(风冷型) 2、冷却水管路没有装Y形过滤器，水质差造成冷凝器出入口无 温差(水冷型) 3、冷却水塔损坏 针对以上问题教导用户如何清理冷凝器。 原因三、机器的摆放 1、机台放置场所离周围墙壁距离太近(不小于50cm) 2、机台前后摆放(风冷式) 3、机台放置场所有热源(太阳直照或空压机排放热气) 4、机台放置场所灰尘较多 针对以上问题建议用户改善机台放置位置和场所。 原因四、冷凝器风扇马达不转 1、风扇马达启动电容击穿 2、风扇马达轴承卡死 3、风扇马达线圈烧毁 原因五、空压机马力数(空气处理量)与冷冻式干燥不匹配 原因六、冷冻系统中混有压缩空气。 机台电流过高跳机 故障情形:机台跳机故障指示灯指示，机台无法开机。需手动复位过载电驿后，方可再启动。 原因一、现场用电电压不稳定导致机台内压缩机、风扇电机电流波动较大。 原因二、压缩机内部卡死，导致启动电流过大。 原因三、压缩机启动电容损坏。 原因四、压缩机过热保护损坏。 原因五、配电电线松动，造成电线接触不良引起电流过大。 原因六、机台电路出现短路。 原因七、交流接触器触点接触不良，导致电流过高。 原因八、过载电驿电流设定过低或损坏。 原因九、压缩机开机和关机过于频繁 除水效果不良 故障情形:用气现场有水份 原因一、自动排水阀不排水 1、 自动排水阀入口滤网堵塞 2、 自动排水阀浮球破裂 3、 自动排水阀排水杆卡死 4、 自动排水阀使用压力过高 5、 自动排水阀球阀末打开 6、 电子排水阀电磁线圈烧毁 针对以上问题点教导用户如何清洗和保养自动排水阀 原因二、干燥机蒸发温度过高 1、 干燥机入口温度过高(超过机器标示的最高入口温度) 2、 机房环境温度过高、散热器冷凝器堵塞无清洗 3、 热气旁路阀调节过大 4、 空压机连续运转但压力低、现场用气量过大 原因三、干燥机蒸发温度过低 1、 冷冻系统制冷剂泄漏 2、 干燥过滤器堵塞 3、 膨胀阀堵塞或损坏 4、 防冻开关损坏风扇连续运转 原因四、空压机马力与冷干机不匹配 原因五、干燥机空气管路中旁路阀没关紧 原因六、开机顺序出错，应该先开干燥机运转5分钟后再开压机 注:在干燥机运转正常的情况下，遇到喷涂中出现工件有凹凸点 如何判断 1、 压缩空气中是否含油 (可现场检查) 2、 喷涂的原材料是否干净 (可现场试验) 3、 喷枪是否有问题 (可现场操作) 4、 清洗喷枪的清洗剂是否的问题 (可现场操作) 5、 现场喷漆人员的操作是否有问题 (可向用户了解) 6、 工件出现凹凸点是否在固定时间出现 (可向用户查询) 7、 现场环境是否有问题 (可现场试验) 低压跳机 故障情形:机台跳机后故障指示灯会指示，机台无法开机。 原因一、机台制冷系统中制冷剂泄漏有分外部漏和内部漏 ?、外部漏可用目测或肥皂水检查(主要检查以下几点) 1、 制冷配件(压力表、压力开关、角阀、膨胀阀、充灌阀、 冷 媒释荷阀、) 2、 制冷系统管路(冷凝器出入口焊接处、铜管弯头三通、毛 细管焊接处漏、冷冻系统铜管各个焊接点) ?、内部漏可用压缩空气检测或分段检测法 压缩空气检测法 1、 打开空气管路的旁路阀，关闭干燥机的出入口阀门 2、 将冷冻系统的压力全部放完，再将干燥机入口阀门打开使 压缩空气进入干燥机，如果蒸发器或二次冷凝器里面有漏 点，冷冻系统的压力表就会有压力指示，最终指示的压力 会跟压缩空气的压力一样高。 分段检测法 1、 蒸发器和冷凝器出入口铜管割段，分别对蒸发器和冷凝器进 行保压检漏。 原因二、低压保护压力设定过高 原因三、冷冻系统制冷剂出现阻塞 原因四、环境温度过低 原因五、制冷剂太少 机台出入口出现压力降 故障情形:冷冻式干燥机入口压力与出口压力有压力差 原因一、干燥机蒸发温度过低造成蒸发器内部结冰 原因二、压缩空气管路管径比干燥机空气出入口管径小 原因三、压缩空气管路中弯角过多 原因四、精密过滤器滤芯出现堵塞 原因五、出入口阀门没有全部打开 原因六、压缩空气配置管路过长 机台全部不能运转 原因一、电源接错或断线 原因二、交流接触器线圈烧毁 原因三、过载电驿触点烧毁 原因四、高低压保护开关触点烧毁 原因五、保险丝或无熔丝开关跳脱 原因六、机台启动开关触点断路 原因七、油压开关、流量开关接触不良 原因八、高低压保护跳脱后没有复位 原因九、入电电源相位与压缩机的相位不一致 原因十、显示电路版、继电器内部编程出现故障 ?如何检查冷冻系统漏冷媒 检漏工作应在系统工作压力或充注一定量制冷剂的条件下进行。 常用的检查漏冷媒有下列几种方法: 目测法检漏: 在冷冻系统中，若发现某部位有渗油、滴油现象时，就可断定该部位有冷媒泄漏。这种方法适用于已经有使用机台的制冷系统。 卤素灯检漏: 卤素灯适用于已充注少量制冷剂的冷冻系统检漏。 卤素检漏灯是比较常用的仪器之一。因为它的检漏比较准确且误 差较少。它的组成是由可携式丙烷或液化石油气罐，一根吸气软管和含有铜元素的特制燃烧器组成。燃气供入燃烧器，点燃一个小火，吸气软管的探头靠近泄漏点附近，当漏出的冷媒蒸气被吸进吸管中，并被送入有铜元素的燃烧器中，卤素灯的火焰由红色变成绿色。大量制冷剂燃烧时火焰呈紫色。燃烧器检漏时要仔细观察火焰颜色的变化。如果有经验即使泄漏量很小能检测出来。 具体的操作方法，如果系统内冷媒已经全部泄光。则必须对机台重新注冷媒，使冷媒压力达到0.25MPa左右，然后再用惰性气体(氮气)增压到1.23MPa后，开始对机台检漏。注:增压气体不能使用氧气或可燃气体 卤素检漏仪检漏: 卤素检漏仪又称电子检漏仪，其工作原理是利用氟利昂电离而产生离子流，使微安表指针偏转并发出蜂 声。使用时先接通电源，将探头对准检漏部位缓慢移动，如遇到氟利昂泄漏则指针偏转并有蜂声提示。卤素检漏仪灵敏度高，主要用于冷冻系统充入制冷剂后的精检，查找难以发现的漏点。 肥皂水检漏: 具体的操作方法，用干氮充注进去，使系统压力达到14MPa后，再用肥皂水抹在各个接头、焊点上，如出现冒泡现象，则证明此处出现泄漏，如此检验可确保万无一失，该方法简单方便。 在检验机台的漏冷媒的时候，应该遵守检漏过程的每一个步骤， 仔细小心以确保能够快速找到故障点。 充压浸水法检漏: 将已充注了工作压力的设备或零配件整体浸入温水中，待水面平静后仔细观察，若有气泡逸出说明有漏点。这种方法适用于单体零件或小型制冷设备的检漏，简单实用。 制药行业干燥器的选用 制药行业干燥器的选用原则 我国原料药和药用中间体(以下统称原料药)以其低廉的价格在国际市场占有重要地位，我国加入WTO既给制药行业带来了机遇，同时也给制药行业带来了新的挑战。出于各种不同的目的，近两年来各原料药进口国对我国制药企业的生产过程和社会责任提出了更高的要求，因此各种认证迅速在制药行业展开，同时我国的《药品生产质量管理规范》(GMP)认证工作也在加快进程。这些认证的重点对原料药来说都集中在精、干、包岗位，干燥器的合理选择显得尤为重要。干燥装置必须符合GMP要求，保证药品生产过程的合理、产品均一、无积料、可以满足在线清洗(CleaninginPlace，CIP)要求等，用于无菌原料药上的干燥装置还要满足在线灭菌(SterilizinginPlace，SIP)的要求。目前，我国原料药干燥器类型比较多，大致有真空干燥箱、真空回转干燥器、三合一、气流干燥器、喷雾干燥器、沸腾床、流化床、冷冻干燥机等几大类。下面分别就其各自特点和适用条件进行简要论述。 1、真空干燥箱 真空干燥箱为较古老的干燥装置，箱内被加热板分成若干层。加热板中通入热水或低压蒸汽作为加热介质，将铺有待干燥药品的料盘放在加热板上，关闭箱门，箱内用真空泵抽成真空。加热板在加热介质的循环流动中将药品加热到指定温度，水分即开始蒸发并随抽真空逐渐抽走。此设备易于控制，可冷凝回收被蒸发的溶媒，干燥过程中药品不易被污染，可以用在药品干燥、包材灭菌及热处理上。在上世纪80年代原料药行业多用此设备为主要干燥器，但由于不易对料盘进行在线清洗和在线灭菌，干燥速度慢，工人劳动强度大，而且为实现药品均一性，干燥后还要经混粉装置混合，现原料药大生产上已很少应用，多用于中、小试生产或包材热处理寿力空压机配件。 2、真空回转干燥器 真空回转干燥器源自双锥混合器，多为圆柱形器身、两头锥形，也俗称双锥干燥器。锥体中部有两中空悬轴，用以设备旋转支撑和真空、热水的通道。药品在干燥器中边干燥边转动，对整批药物的均一性有良好保证。热介质由一端中空管进入夹套，器内热气随另一端中空管中的排气管排出，并经冷凝回收挥发的溶媒。此设备在上世纪80年代由上海医药工业研究院开发[1]，在我公司青霉素生产上试用成功，并很快在全国抗生素行业得到推广，目前国内制造厂家很多。后来又出现了单轴回转干燥器多维旋转干燥器、倾斜式回转干燥器等类似 产品。此设备的配套装备有真空系统、溶媒回收系统、清洗灭菌系统等。由于此设备操作简单间歇生产易于调节、可以进行在线清洗和在线灭菌，因此成为中小型抗生素原料药企业的首选干燥器，像青霉素、洁霉素、金霉素、咖啡因等都可选用。设备选择时主要考虑两个中空轴的同心度和空心轴的密封问题，为保证设备运转平稳，同心度要求轴端跳动量小于0.01mm，空心轴的密封效果主要是防止润滑剂或填料污染药品。 干燥设备配套设备的选择方法 选择干燥设备一定要兼顾配套设备，因为干燥系统是由干燥设备和附属设备组成。附属设备选择是否得当也是关键一环。一般情况下，干燥系统主要由通风设备、加热设备、主机(干燥设备)、气固分离设备、供料设备等组成。能源费用的上升以及对污染限制的规定，工作条件和操作安全性等对工业干燥机的设计和选择有着直接的关系。有人对这些设计因素影响(特别是悬浮式干燥机设计，例如喷雾、闪蒸和流化床干燥机)已经给予了充分的讨论，在对各种型号干燥机的选择阶段也一定要考虑到这些因素。有时候，在对不同物料和不同场合都可进行加工的干燥装置时，人们必须在设计阶段就把这些因素考虑进去。对于气体来说，由于排除灰尘，干燥装置可以引起污染。在某些地方，既使是蒸汽也是不能允许的。一般的要求是，排除的尾气中的灰尘浓度低于20~50mg/Nm3，并且得必须设置高效除尘器。重要的是，在一定的条件下，适于对粗糙颗粒的干燥。另一方面，颗粒愈大，干燥时间愈长。在粉粒物料干燥中，对粉尘的聚集和气体净化通常采用旋风分离器、袋式过滤器或静电聚尘器等。在其它形式中，如对浆状、片等物料干燥时，粉尘只是在物料对流干燥中发生。为了排除有害气体污染，人们可借助于吸收、吸附或焚化等手段。第一节除尘设备对于气体来说，由于夹带灰尘，干燥装置可以引起污染。在某些地方，既使是蒸汽也是不能允许的。 一、旋风分离器旋风分离器广泛应用在对流干燥系统中，是从气体中收集产品的主要设备。旋风分离器结构简单，制造方便，只要设计合理，制造恰当，可以获得很高的分离效率。对含尘量很高的气体，同样可以直接进行分离，并且压力损失也比较小，没有运动部件，所以经久耐用。除了磨削性物料对旋风分离器的内壁产生磨损或细粉粘附外，没有其它缺点。在正常情况下，理论上旋风分离器能够捕集5μm以上的粉体，分离效率可达90%以上。但是，在实际生产运行中，往往由于制造不良，安装使用不当或操作管理不完善等原因，造成分离效率下降。一般只有50%,80%，有时甚至更低。旋风分离器也称作离心力分离器，它是利用含细粉气流作旋转运动时产生的离心力，把细粉从气体中分离出来。严格地说，旋风分离器内气流的运动情况相当复杂。由于细粉的凝聚与分散，器壁对细粉的反弹作用以及粒子间的摩擦作用等原因，分离机理很复杂，理论上的研究从未停止过。含细粉的气流进入旋风分离器后一面沿内壁旋转一面下降，由于到达圆锥部后旋转半径减小，根据动量守恒定律，旋转速度逐渐增加，气流中的粒子受到更大的离心力。 由于离心力产生的分离速度要比受重力作用的沉降速度大几百倍甚至几千倍，使细粉从旋转气流中分离，沿着旋风分离器的壁面下落而被分离。气流到达圆锥部分下端附近就开始反转，在中心部分逐渐旋转上升，最后从升气管排出。旋风分离器直径越小，入口速度越大，旋转次数越多，则分离粒径越小。对于实际的旋风分离器，由于气流的扰动与壁面的摩擦，粒子分布不均、粒子与壁面的反弹作用以及形状的影响，分离器临界粒径不是那样准确，在分离出的物料中也会混入一部分细粒子。旋风分离器的压降也是一项重要性能指标，一般与气体进口速度的平方成正比，即可用下式表示旋风分离器的分离效率是很重要的技术指标， 含细粉气体中的粒子通常是由大小不均的颗粒组成。在分离技术上常用分散度来反应粒度分布情况，分散度是细粉中各种粒级所占的质量百分数。实践证明，分离效率不仅与分离器的结构和操作条件有关，而且随粒度分布而变。同一设备在相同的操作条件下，粒度分布不同，全效率也不同。因此，在分离技术上又用粒度分布来确定分离器的分离效率，这就是分级效率。表示了分离器对某一粒级粉体的分离效率。当处理气量较大时，采用一台旋风分离器尺寸过大，效率有下降趋势，可采用几个小直径的旋风分离器并联组成一个旋风分离器组。减小旋风分离器的直径，将使离心力和粒子沉降速度提高，因而也提高了除尘效率。 二、布袋除尘器布袋除尘器(袋滤器或袋式除尘器)经常作为从干燥尾气中分离粉状产品的最后一级气固分离设备，是截留尾气中粉体的最后一道防线。布袋除尘器的特点是捕集效率高，可以说，在众多的气固分离设备中，它的捕集效率是其它设备所不及的，特别是捕集20μm以下的粒子时更加明显，效率达到99%以上。布袋除尘器主要由滤袋、袋架和壳体组成，壳体由箱体和净气室组成，布袋安装在箱体与净气室中间的隔板上。含尘气体进入箱体后，粉体产生惯性、扩散、粘附、静电作用附着在滤布表面，清洁气体穿过滤布的孔隙从净气室排出，滤布上的粉尘通过反吹或振击作用脱离滤布而堕入料斗中。 (一)袋滤器的工作参数从袋滤器的工作原理出发，工作阻力在一定范围内随粉尘在滤布上粘附量的增加而增大，阻力的变化会造成系统通风量的波动，对分离效率有较大影响，工作阻力主要由结构阻力、清洁滤布阻力和滤布上附着粉尘层阻力三部分组成。设备阻力的主要是由后两个阻力所决定。值得注意的是，干燥操作尾气是高含尘、高湿含量气体，要特别注意袋滤器的工作温度。一般操作温度要高于露点温度10,20?，否则一但结露，粉尘大量粘附滤布、阻力陡然增大，严重时会造成系统不能工作。 (二)滤布前面曾提到，决定捕集效率的重要因素是滤布,从某种意义上讲它起决定作用，正确选择滤布是提高捕集效率的关键，选择滤布时应满足下列条件:?所捕集的粉体能附着在滤布上构成过滤层;?选择滤布的间隙应大于颗粒的直径;?附着在滤布上的粉体应容易剥落;?对酸碱等气体应有一定的化学稳定性;?容易洗涤且不易收缩;?在处理介质的温度下长期工作不破损。 (三)布袋除尘器(的结构目前应用最多的布袋除尘器有两种型式，一种为电磁脉冲反吹除尘器，另一种为机械回转反吹除尘器。电磁脉冲反吹除尘器外壳以方形居多，布袋分成若干排，每排的数量相等。布袋上方有反吹的气管，反吹时间由电磁阀控制，可以依次对每排布袋进行反吹，使布袋外粘附的粉体及时从布袋上脱落。机械回转反吹的外壳呈圆形。为提高分离效率，常设计成蜗壳状入口，大颗粒在离心力的作用下沿筒壁落入料斗，小颗粒弥散于滤室的空间,从而被滤袋阻留粘附在滤布外面。洁净气室内设有回转臂，引入高压洁净空气周期性向袋内反吹，使粘附在滤布上的粉尘脱落。两种除尘器各有优缺点，脉冲式除尘器可以自动控制反吹周期及反吹时间，但反吹气量较少，如果滤袋较长时,末端的反吹效果不佳。机械回转反吹气量较大，反吹效果较好，但对系统有一定影响，使系统压力产生波动。由于引入的是常温空气，工作时有使滤袋内空气结露的倾向，操作时应加以注意。 三、空气过滤器有些物料的干燥，比如食品、药品以及生物制品，要求干燥用的空气卫生条件很高，对进入系统的空气要进行过滤。过滤器一般安放在系统的最前端，通过过滤器后的空气才能进入加热系统。过滤器的材料一般采用油浸式滤层，滤层用不锈钢丝形成绒团(也可以采用钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料)，喷以轻质定子油，或真空泵油，制成每块50×50cm左右的单体厚约5,12cm的过滤层，也可以采用其它材料。根据要求可以用一层或多层叠加在一起作为过滤层，过滤层的两面用钢网夹紧固定后再安装在过滤器的壳 体上。 四、文丘里除尘器文丘里除尘器(文氏除尘器)是湿式除尘器的一种。文丘里除尘器(文氏除尘器)是将气体中的尘粒被水滴捕集，变气固分离为气液分离，以达到除尘目的。文丘里除尘器按引液方式可分为中心喷液、周边径向内喷、液膜引入、气流能量引入等几种方式。气体中粉尘的捕集、气液分离均由一台设备完成，能有令人满意的效果。文氏除尘器主要有收缩管、喉径、扩散段、旋流器、导流体、导流片、分离室组成，含尘气体从下方进入除尘器，在喉径处速度达到最大值。捕集用水在泵的作用下切向进入旋流室，喉管处有一环缝，与旋流室相通。水在旋流室旋转并有一压力，经环缝进入喉管后形成旋转的液膜。液膜受到高速气流冲击迅速雾化，雾化后雾滴加大了与气体接触面积。由于二者之间存在速度差，使气体中粉尘被雾滴捕集与气体分离。气体夹带雾滴向上运动，遇导流片后由垂直运动变为旋转运动，产生的离心力使雾滴被甩向器壁后粘附在水膜上与气体分离，从而也强化了捕集作用。上部扩散段使气体速度下降，起沉降作用，从而降低了雾滴的夹带量，被净化后气体从顶部排出。 第十三章:干燥 通过本章的学习，应熟练掌握表示湿空气性质的参数，正确应用空气的H–I图确定空气的状态点及其性质参数;熟练应用物料衡算及热量衡算解决干燥过程中的计算问题;了解干燥过程的平衡关系和速率特征及干燥时间的计算;了解干燥器的类型及强化干燥操作的基本方法。 二、本章思考题 1、工业上常用的去湿方法有哪几种, 态参数, 11、当湿空气的总压变化时，湿空气H–I图上的各线将如何变化? 在t、H相同的条件下，提高压力对干燥操作是否有利? 为什么? 12、作为干燥介质的湿空气为什么要先经预热后再送入干燥器, 13、采用一定湿度的热空气干燥湿物料，被除去的水分是结合水还是非结合水,为什么, 14、干燥过程分哪几种阶段,它们有什么特征, 15、什么叫临界含水量和平衡含水量, 16、干燥时间包括几个部分,怎样计算, 17、干燥哪一类物料用部分废气循环,废气的作用是什么, 18、影响干燥操作的主要因素是什么,调节、控制时应注意哪些问题, 三、例题 2o例题13-1:已知湿空气的总压为101.3kN/m ,相对湿度为50%，干球温度为20 C。试用I-H图求解: (a)水蒸汽分压p; (b)湿度,; (c)热焓，; (d)露点t ; d (e)湿球温度tw ; o(f)如将含500kg/h干空气的湿空气预热至117C，求所需热量,。 解 : 2o由已知条件:,,101.3kN/m，Ψ,50%，t=20 C在I-H图上定出湿空气00 的状态点,点。 (a)水蒸汽分压p 过预热器气所获得的热量为 每小时含500kg干空气的湿空气通过预热所获得的热量为 例题13-2:在一连续干燥器中干燥盐类结晶，每小时处理湿物料为1000kg，经 干燥后物料的含水量由40%减至5%(均为湿基)，以热空气为干燥介质，初始 -1-1湿度H为0.009kg水•kg绝干气，离开干燥器时湿度H为0.039kg水•kg绝干12气，假定干燥过程中无物料损失，试求: -1(1) 水分蒸发是q (kg水•h); m,W -1(2) 空气消耗q(kg绝干气•h); m,L -1原湿空气消耗量q(kg原空气•h); m,L’ -1(3)干燥产品量q(kg•h)。 m,G2 解: q=1000kg/h, w=40?, w=5% mG112 H=0.009, H=0.039 12 q=q(1-w)=1000(1-0.4)=600kg/h mGCmG11 x=0.4/0.6=0.67, x=5/95=0.053 12 ?q=q(x-x)=600(0.67-0.053)=368.6kg/h mwmGC12 ?q(H-H)=q mL21mw q368.6mwq,,,12286.7 mLH,H0.039,0.00921 q=q(1+H)=12286.7(1+0.009)=12397.3kg/h mL’mL1 ?q=q(1-w) mGCmG22 q600mGCq,,,631.6kg/h? mG21,w1,0.052 精品文档