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真空干燥設備的國內外發(fā)展趨勢
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干燥設備的發(fā)展是比較迅速的,在我們日常生活生產中干燥機的使用率是非常高的,所以推動了干燥機的發(fā)展,特變是近幾年我國的真空干燥機的發(fā)展有著明顯的進步與提高,為人們的干燥事業(yè)作出了重大貢獻,當然貢獻會有,但是人們對于干燥技術的要求越來越高,所以真空干燥機還有待發(fā)展與完善,才能適應這個快速的現代社會和人們的需求。 真空干燥機是通過抽去包裝容器內部空氣達到預定真空度后,去除容器內部件水分的設備。干燥工作時候,罐內處于真空狀態(tài),夾套通熱水(或蒸汽、導熱油)加熱,隨著罐體低速回轉,物料在罐內不斷上下、內外成“菱形軌跡”運動并吸收蒸發(fā),水蒸汽通過真空管路連續(xù)不斷排出,達到物料干燥目的。在干燥混合物的同時,按客戶要求內置噴淋、過濾、粉碎等裝置可實現其多功能操作。 真空干燥有許多優(yōu)點:在低壓下干燥時氧含量低,能防止被干燥物料氧化變質,可干燥易燃易爆的危險品;可在低溫下使物料中的水分汽化,易于干燥熱敏性物料;能回收被干燥物料中的貴重和有用的成分;能防止被干燥物料中有毒有害物質的排放,可成為環(huán)保類型的“綠色”干燥。因此,真空干燥設備的應用日益廣泛。 真空干燥的主要缺點是需要一套能抽水蒸汽的真空系統,使得設備投資費用高,運轉費用高;設備生產效率低,產量小。為克服這些缺點,不少科技工作者,做出了許多努力。同時,由于真空干燥有許多優(yōu)點,有些產品不得不采用真空干燥設備。因此,真空干燥設備的發(fā)展會很有前途。 1.國內外連續(xù)式真空干燥設備發(fā)展不平衡 為提高設備產量,保證產品質量,在十幾年前國外就開發(fā)出多種連續(xù)式真空干燥設備。但在國內受技術水平和人們認識觀念的限制,發(fā)展比較緩慢。 1)帶式連續(xù)真空干燥設備 日本日阪制作所生產WL-VAQ型帶式連續(xù)真空干燥設備,適合于液體物料,泥漿狀,糊膏狀告濃度和高粘度無聊的干燥。日本大川原株式生產的BV-100.5型真空帶式連續(xù)干燥裝置,采用蒸汽和傳導加熱,各區(qū)段溫度可調,傳送帶張緊度和速度可調。瑞士的布赫-蓋德公司開發(fā)了一系列帶式連續(xù)式真空干燥設備,帶有自動清洗裝置。 從1995年開始從事帶式連續(xù)真空干燥設備的設計、制造、安裝和服務,技術比較成熟。 國產帶式連續(xù)真空干燥設備并不多見,2004年廣東省農業(yè)科學研究所研制成功了小型試驗設備,用于香蕉粉的干燥,效果很好。 2)谷物連續(xù)式真空干燥設備 谷物干燥量很大,必須用連續(xù)式干燥設備。以前世界各國都研制了不少谷物干燥設備,而真空干燥谷物多用在種子干燥,原因是真空干燥成本太高。實際上這是一種誤區(qū),據鄭州糧食科學研究設計院何翔高級工程師介紹,他們研制的連續(xù)式玉米真空干燥設備,生產能力為60t/d,固定投資略高于熱風干燥,運轉費用與熱風干燥持平。如果考慮干燥產品的質量,干燥過程破損率、暴腰率等,在低溫狀態(tài)下的真空干燥總成本并不比熱風干燥高。 3)連續(xù)式真空冷凍干燥設備 食品原料豐富,需要凍干的產品產量很大。因此,連續(xù)食品凍干設備出現的較早。丹麥ATLAS公司1985年就生產出了CONRAD-800型連續(xù)式凍干設備,用于凍干咖啡生產,生產能力每天13t,圖2是該設備的示意圖。圖3是德國生產的一種連續(xù)式凍干機。 國產連續(xù)式真空冷凍干燥設備于2000年由沈陽制冷技術研究所研制成功。真空室采用矩形結構,進出料倉與干燥倉之間設有隔離片,進出料倉內均設有自動稱重系統,能判斷出凍干食品的干燥速率,出水量和較終干燥程度。兩個外置式捕水器交替工作,實現連續(xù)式捕水和融冰。 國內外連續(xù)式凍干設備的銷售量差距很大。丹麥ATLAS公司從1985年到1990年5年間就銷售了18臺連續(xù)式凍干設備,其中我國臺灣購到1臺,而大陸各省市至今沒有引進這種設備,僅1臺國產設備至今還沒有銷售出去。 2.國內外真空干燥設備的品種都在增加 出于不同的目的,研制出各種新型的不同的真空干燥設備。 1)微波真空干燥設備節(jié)能,提高干燥速率。 2)噴霧冷凍干燥設備噴霧與冷凍干燥相結合是由物料的性質和產品的產量決定的,物料必需是液態(tài)漿料,經噴霧凍結后形成微納尺度的顆粒,增加了干燥速率,提高產品的產量。 3)真空汽相干燥設備是專門用于大型油浸式變壓器以及其它類似電器設備干燥的裝置。瑞士在20世紀70年代開發(fā)出這種產品。我國于20世紀80年代引進了這種設備,90年代之后已經基本上完成了引進消化,現在可以成套生產。 4)小型實驗用凍干設備為適應學校和科研單位的需要,國內外相繼開發(fā)幾種不同功能的小型實驗用凍干設備。圖4~7是德國Martinchrist公司生產的幾種小型實驗用凍干機,其體積小,重量輕,功能多;旧夏軡M足各種物料的凍干實驗。國內已經有海門輕工機械四廠等幾個廠家開始消化吸收、引進設計,研制出了新的產品,只是性能還不夠穩(wěn)定。 單腔系統 在無菌條件下,預凍和干燥均在冷凝腔中進行。 雙腔系統 預凍在低溫冰箱或旋凍器中進行,干燥在冷凝腔上方的干燥室內進行。 5)凍干分離型醫(yī)藥用凍干機 食品用凍干機都是冷凍與干燥分開進行的,以實現節(jié)約能源,節(jié)省時間,提高產量的目的。傳統醫(yī)藥用凍干機則都是冷凍和干燥在機器里一次完成的。西歐和美國的一些公司,為實現與食品凍干一樣的目的,將藥品預先冷凍,然后再送入干燥機中干燥。圖8給出了連續(xù)式藥品預凍設備照片。 3.真空干燥設備的功能在增加 隨著電子與計算機技術的進步,真空干燥設備的控制系統和顯示功能普遍增加了。鄭州糧食科學研究院研制的玉米真空干燥設備有自動控制和模擬屏顯示功能;上海東富龍,北京速原等廠家生產的真空冷凍干燥機有凍干終點判斷,設計凍干曲線,查看運行狀況,存貯多條凍干曲線,打印生產信息等多種功能。 國外的真空干燥設備功能更多一些,大多數都有機械手,在干燥過程中可以取樣化驗;有些旋轉類型的真空干燥設備具有粉碎和造粒功能;醫(yī)藥用凍干設備也能造粒。 4.對發(fā)展真空干燥設備的幾點看法 1)創(chuàng)新是發(fā)展真空干燥設備的根本出路 目前真空干燥設備發(fā)展較慢,有1個重要的原因是互相仿制,在同一技術水平上徘徊,缺乏創(chuàng)新。仿制的能力強,速度快,創(chuàng)新的觀念差,投入少。把競爭的精力放在了搶市場,拉關系,價格戰(zhàn)方面。好一點的作法是在質量上和售后服務上,下了一些功夫。但這些都不是發(fā)展真空干燥設備的好方法,必須投入人力、物力、財力去創(chuàng)新。 2)節(jié)能是發(fā)展真空干燥設備的關鍵 能源緊缺已經受到了全世界的關注,傳統觀念都認為真空干燥設備的能耗高,原因是它需要加真空泵。但是沒有見到過對同一種物料,干燥到同樣濕含量時,真正的能耗對比。實際上,真空干燥是在封閉空間中的低溫干燥,能源浪費相對較少。盡管如此,真空干燥設備的節(jié)能仍然是發(fā)展的關鍵。與其它類型干燥設備相比,真空干燥設備的節(jié)能重點應 該放在合理設計,選擇和使用真空系統方面。 能抽水蒸汽的真空系統并不很多,目前主要有兩大類,一類是能直接抽水蒸汽的泵,主要有水噴射泵,水蒸氣噴射泵,水環(huán)泵和濕式羅茨泵;另一類是用冷凝的辦法捕水。這兩種辦法耗能都比較高,前一類節(jié)能的方向應該是提高泵的抽氣效率;后一類節(jié)能的方向是設計如氣固相變換熱器的結構和熱效率。 3)連續(xù)式真空干燥設備是提高產品的產量,節(jié)約能源的重要方法 連續(xù)式真空干燥設備與周期式真空干燥設備相比,輔助時間少,節(jié)省了時間提高了產量。同時他不必像周期式真空干燥設備那樣,每生產一個循環(huán),設備溫度高低變化一次,致使部分能量浪費在設備構件的反復加熱上。因此,節(jié)約了能源。 4)真空干燥設備與其他干燥方法組合是應該提倡的生產方式 真空干燥與其他干燥方法相結合能提高生產效率,降低產品成本。例如,蔬菜、水產品和水果等產品,采用真空干燥可以保證產品質量,如果在真空干燥之前,清洗漂燙之后,經離心脫水,再用冷風干燥除去表面水,然后送入真空干燥設備,就能實現顯著地提高生產效率,同時降低了生產成本。噴霧與冷凍干燥相結合也是組合方式之一。這種類似的 真空干燥設備的發(fā)展是比較快,應用領域也非常廣泛,上述從真空干燥機的各個方面闡述了真空干燥機的現狀與未來發(fā)展,其中的不足,在發(fā)展中真空干燥設備需要解決的難題,通過提高真空干燥機的各項性能來整體提高真空干燥機的質量,比如提高產量,降低能耗,增加功能等。 干燥設備的未來發(fā)展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性,掌握對不同物料的較優(yōu)操作條件下,開發(fā)和改進干燥器;另外,大型化、高強度、高經濟性,以及改進對原料的適應性和產品質量,是干燥器發(fā)展的基本趨勢;同時進一步研究和開發(fā)新型高效和適應的熱風循環(huán)烘箱的應用領域 如今熱風循環(huán)烘箱可以算是在我們的生活和工作中不可或缺的一種化工設備吧,隨著經濟的不斷的發(fā)展,促使科技的不斷的進步,為了滿足市場的需要,熱風循環(huán)烘箱為了滿足市場的需求出現了一些專門用于專業(yè)行業(yè)的烘箱,對開門潔凈烘箱、熱風循環(huán)烘箱和潔凈烘箱等烘箱就是為了滿足市場的需求而生產該機器是采用粉末狀的用電,將有大量的熱風。新的空氣不斷進入該機器的內部,隨后水分蒸發(fā)的產品,這增加了加熱效果,逐漸降低產品的水分含量! 槭裁从行┊a品需要采用熱風循環(huán)烘箱干燥,可以將新鮮的產品,如果它有超過60%的水含量,可以將水分含量降低到20%以下! 1、干燥后的微生物是保存較好的抑制。 與用以干躁原材料成本費和顆粒物原材料的評定的種類,并充分考慮機器設備,廢熱回收和別的要素對干躁的成本費對自然環(huán)境的危害的環(huán)保節(jié)能方法的干躁裝融合應用;因而,常用的旋轉閃蒸干燥機的固定成本是根據閃蒸干燥機的評定。 自電力能源高效率是旋轉閃蒸干燥機干躁全過程中國是一個古老的國度,在中國古代對世界具有很大影響的四種發(fā)明。即造紙術、指南針、火藥、活字印刷術,印刷術產生加快了文化的傳播,改變了歐洲只有上等人才能讀書的狀況。現在生產中印刷設備機械化,但是問題就出來,因為印刷品速度提高,但是字體的干燥就成為問題了!干燥設備產生就解決了這個問題! 1、環(huán)
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