Переваги та недоліки вібраційного киплячого шару та енергозберігаючі заходи
Вібраційний киплячий шар - це звичайне обладнання для сушіння у фармацевтичній промисловості, яке належить до типу конвективного сушіння. Робочий механізм конвективної сушарки полягає в тому, що тепло безпосередньо передається вологим матеріалам гарячим повітрям у вигляді конвекції, а водяна пара відводиться одночасно з випаровуванням вологи. Окрім самої сушарки, пристрій також має вентилятор, обігрівач, сепаратор та інше допоміжне обладнання. Вібраційний киплячий шар підходить для кристалізованих частинок з розміром частинок більше 100 меш.
Переваги вібраційного киплячого шару полягають у наступному:
(1) Коефіцієнт тепло- і масообміну для двох фаз вищий, ніж коефіцієнт стаціонарного шару, що може скоротити час і поліпшити виробничі потужності обладнання;
(2) Обладнання має високу інтенсивність виробництва і може працювати постійно або з перервами;
(3) Псевдозрідження твердих частинок має характеристики рідини, тому ним легко керувати та контролювати, а також може зменшити певну інтенсивність праці;
(4) Обладнання просте і просте в обслуговуванні та виробництві;
(5) Хороша безпека експлуатації.
Вібраційний киплячий шар також має свої недоліки:
(1) Як правило, він не підходить для матеріалів, які легко прилипають до стіни та агломерату;
(2) Псевдозріджений шар не підходить для псевдозрідження декількох матеріалів з різною щільністю;
(3) Не підходить для матеріалів із суворими вимогами до форми виробу;
(4) Існують певні вимоги до розміру частинок матеріалу під час роботи вібраційного киплячого шару, і діаметр частинок зазвичай становить 30 мкм ~ 6 мм. Якщо розмір частинок занадто малий, його легко віднести повітряним потоком, а занадто великий - нелегкий для псевдозрідження;
(5) Через необхідність вентиляторів, нагрівачів, сепараторів або пиловловлювачів та іншого допоміжного обладнання, обладнання є громіздким і займає велику площу;
(6) Він має переваги низьких втрат тепла та високої теплової ефективності (як правило, приблизно до 80%). Теплова ефективність вібраційного киплячого шару, як правило, становить 40% - 60%. З точки зору енергозбереження, необхідно підвищити теплову ефективність.
Обладнання з вібраційним псевдозрідженим шаром широко використовується у фармацевтичній, хімічній, харчовій та інших галузях промисловості завдяки своїй простій структурі, простоті обслуговування та хорошій безпеці. В даний час загальноприйняті типи обладнання для сушіння в киплячому шарі у фармацевтичній промисловості в основному включають кип'ячувальну сушарку, горизонтальну сушильну установку та вібраційну сушильну машину з псевдозрідженим шаром.
Що стосується обладнання з псевдозрідженим шаром, то його дефектом є насамперед низький рівень використання енергії, що належить до обладнання з високим енергоспоживанням. Споживання енергії вібраційного киплячого шару - це головним чином електроенергія, яку споживають вентилятори, і пара, що споживається теплообміном нагрівача. На споживання пари припадає велика частка споживання енергії. Для проектувальників та виробників віброзрідженого шару необхідно покращити рівень використання енергії вібраційного псевдозрідженого шару з точки зору технічних заходів.
На основі підведення підсумків практики застосування, я думаю, є три шляхи покращення ефекту енергозбереження:
(1) Посилити герметизуючий ефект вібраційного киплячого шару. У минулому кипляча каструля деяких киплячих сушарок була погано поєднана з корпусом обладнання, і було серйозне явище витоку повітря. Таким чином, зовнішнє холодне повітря потрапляло в казан, значно знижуючи температуру гарячого повітря, впливаючи на ефект сушіння та знижуючи теплову ефективність;
(2) Покращити ефект теплообміну нагрівача. Нагрівач має грубу конструкцію і має низьку ефективність теплообміну, що збільшить споживання пари. В даний час у багатьох сушарках, обладнаних обладнанням для сушіння в киплячому шарі, для теплообміну використовуються намотані плавники із сталевих труб. Хоча сталева труба може заощадити витрати на матеріал, вона не така хороша, як мідна трубка в тепловіддачі;
(3) Використовуйте відпрацьоване повітря повторно. Коли температура хвостового повітря, що витягується з киплячого шару, вища, ніж у природного, частина хвостового повітря може бути використана для надходження в нагрівач для зменшення втрат пари.
Крім того, кожен тип сушильного обладнання має свої переваги, а поєднання різних типів сушильного обладнання також є одним із способів економії енергії. З метою економії енергоспоживання на першій стадії сушіння застосовують псевдозріджувальну сушку, а на пізній стадії сушіння в мікрохвильовій печі, що скорочує час сушіння та економить споживання пари.