单锥螺带真空干燥机是一种集干燥、粉碎、混粉为一体的多功能全密闭立式真空干燥设备,广泛应用于制药、化工、食品、农药、饲料等行业。其工作原理是通过螺带搅拌器将物料旋转提升,在圆锥夹套和空心螺带内同时通入传热介质(如热水、导热油、蒸汽等),使物料加热后从四周提升并从中间下落,实现快速循环翻转。同时,筒体内抽真空将水汽及时带走,使物料在短时间内达到干燥和混合的目的。这种设计不仅提高了干燥效率,还从根本上杜绝了因润滑油泄漏而导致物料污染的问题。
一、干燥容器
锥形筒体:是容纳物料进行干燥的主要空间,通常采用优质的不锈钢材质制成,具有良好的强度和耐腐蚀性,能够承受干燥过程中的压力变化和可能的化学侵蚀。其锥形结构设计有利于物料在干燥过程中的翻转和流动,使物料受热更加均匀,防止局部过热或干燥不均的情况发生,同时也便于物料的进出料操作。
封头与法兰:封头位于锥形筒体的两端,与筒体通过法兰连接,起到密封作用,确保干燥过程在真空环境下进行。法兰的连接方式便于设备的安装、拆卸和维护,同时也保证了连接部位的牢固性和密封性。
二、搅拌系统
螺带搅拌器:这是单锥螺带真空干燥机的核心部件之一,由螺旋形的搅拌带和搅拌轴组成。螺带通常采用不锈钢材质,其形状和尺寸经过精心设计,能够紧密贴合锥形筒体的内壁,在旋转过程中对物料进行高效的翻动、混合和推进。搅拌轴连接到电机和减速装置上,通过减速后以合适的转速旋转,带动螺带对物料进行持续而均匀的搅拌,使物料与加热面充分接触,加速水分的蒸发和干燥过程。
电机与减速装置:电机为搅拌系统提供动力,通常选用具有良好性能和可靠性的防爆电机,以满足在易燃易爆环境中使用的安全要求。减速装置则用于降低电机的转速,使其适应螺带搅拌器的正常工作转速要求,同时增大扭矩输出,确保搅拌器能够顺利地带动物料进行搅拌,即使在物料较多或粘度较大的情况下也能保持稳定运行。
三、加热系统
加热元件:一般采用蒸汽加热或电加热方式。蒸汽加热时,在锥形筒体的夹套内通入蒸汽,通过筒壁将热量传递给物料;电加热则是在夹套中安装电加热丝,通电后产生热量来加热物料。加热元件的分布和功率设计需要根据设备的规模、物料的性质和干燥要求进行合理配置,以确保能够提供足够的热量,使物料达到干燥所需的温度。
保温层:为了减少热量散失,提高能源利用率,在干燥机的外部通常会设置保温层。保温层一般采用岩棉、玻璃棉等保温材料,能够有效阻止热量向周围环境传递,保持设备内部的温度稳定,同时也有助于降低操作环境的温度,改善工作环境。
四、真空系统
真空泵:是创造和维持真空环境的关键设备,常见的有旋片式真空泵、水环式真空泵等。真空泵通过抽取干燥机内的空气,使设备内部形成负压状态,降低物料中水分的沸点,从而在较低的温度下实现水分的快速蒸发和干燥。其抽气速率和极限真空度等性能指标需要根据干燥机的大小和工艺要求选择合适的型号,以确保能够在短时间内将设备内部抽成所需的真空度,并在整个干燥过程中稳定维持。
阀门与管路:包括真空阀门、连接管路等部件,用于连接真空泵和干燥机,以及控制真空系统的通断和气流方向。真空阀门需要具备良好的密封性,以确保在关闭状态下能够有效阻止空气泄漏,维持设备的真空度;连接管路则要保证气体流通顺畅,尽量减少阻力损失,并且能够承受一定的压力和温度变化。
五、控制系统
温度控制:通过温度传感器实时监测干燥机内物料的温度,并将温度信号传输给温度控制器。温度控制器根据设定的温度值和实际测量值之间的偏差,自动调节加热元件的功率或通断状态,使物料温度保持在规定的范围内,保证干燥效果的一致性和稳定性。
真空度控制:利用真空传感器检测设备内部的真空度,当真空度低于设定值时,控制系统会自动启动真空泵进行抽气,直至真空度恢复到设定范围;当达到设定的真空度上限s,真空泵会自动停止运行,这样可以在保证干燥效果的前提下,节约能源并减少真空泵的磨损。
搅拌速度控制:可以根据不同的物料和干燥阶段,通过控制系统调整电机的转速,从而改变螺带搅拌器的搅拌速度。在干燥初期,可以适当加快搅拌速度,使物料尽快混合均匀并受热;在干燥后期,减缓搅拌速度,避免对已干燥物料造成过度破碎。
操作界面:配备人性化的操作界面,如触摸屏或控制面板,方便操作人员进行参数设置、启动停止操作、查看设备运行状态和故障报警信息等。操作界面应简洁明了,易于操作和理解,即使没有专业知识的操作人员也能快速上手。
六、进料与出料系统
进料装置:根据物料的形态和性质,可采用不同的进料方式,如螺杆进料器、气动隔膜泵等。对于流动性较好的物料,螺杆进料器可以均匀地将物料送入干燥机内;对于粘稠或含有固体颗粒的物料,气动隔膜泵能够更好地适应并完成进料任务。进料装置需要与干燥机的主体相连接,并且要保证在进料过程中的密封性,防止空气进入破坏真空环境。
出料装置:通常位于干燥机的底部或侧面,采用卸料阀或出料螺杆等结构。在干燥完成后,通过打开卸料阀或启动出料螺杆,将干燥好的物料排出干燥机。出料装置的设计要考虑到物料的流动性、粒度以及出料的顺畅性,确保能够快速、干净地将物料排出,同时避免物料在出料过程中受到污染或重新吸潮。