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空气过滤器生产机台的调试(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冷媒时蒸发压力一、工况条件与技术指标Working condition and technical data进气温度(Inlet temperature): 80进气压力(Inlet pressure): 0.41.0MPa为什么要用精密过滤器?众所周知,在任何工况下,未经处理过的空气含有很多杂质,如:水、锈、颗粒尘埃及油。如果不除去这些杂质,它们将导致额外的生产损耗、产品质量问题及高维护成本。压缩空气是大规模工业化生产的主要安全能源。提高压缩空气品质就是降低生产成本。精密过滤器概述工作原理精密过滤器(又称作保安过滤器),筒体外壳一般采用不锈钢材质制造,内部采用PP熔喷、线烧、折叠、钛滤芯、活性炭滤芯等管状滤芯作为过滤元件,根据不同的过滤介质及设计工艺选择不同的过滤元件,以达到出水水质的要求。机体也可选用快装式,以方便快捷的更换滤芯及清洗。该设备广泛应用于制药、化工、食品、饮料、水处理、酿造、石油、印染、环保等行业,是各类液体过滤、澄清、提纯处理的理想设备。 结构特点精密过滤器具有纳污能力高、耐腐蚀性强、耐温好、流量大、操作方便、使用寿命长、没有纤维脱落等诸多特点。 各种涂装设备顶棉过滤及框架式、袋式过滤器,适用于精细化工,油品,食品医药,水处理等场合。 精密过滤器应用用于各种悬浮液的固液分离,适用范围广,适用于医药。食品。化工。环保。水处理等工业领域、各种涂装设备顶棉过滤及框架式、袋式过滤器,适用于精细化工,油品,食品医药,水处理等场合。1 精密过滤器特点1、高效能去除水、油雾、固体颗粒,100%去除0.01及以 上颗粒、油雾浓度控制在0.01ppm/wt; 2、结构合理,体积小、重量轻; 3、带有防护罩塑胶外壳和铝合金外壳可选择。 4、三级分段净化处理,使用寿命长 精密过滤器材料1、外壳:铝合金; 2、防护罩:塑胶杯、聚碳酸脂、金属杯、铝合金; 3、滤芯材料:B、C系列环保特殊纤维、不织布;D系列、 活性碳; 4、 液位指示器、金属杯、PV。 精密过滤器种类Q级精密过滤器通用范围:一般往复式空压机前置过滤 材质:多层玻璃纤维滤芯 滤杂质:5MICRON 滤油含量:5PPM 最大压力:16KG/CM 最高温度:65 一般压差:0.2KG/CM 最大压差:0.7KG/CM 功能:将压缩气内大量的油气滤到5PPM以内及滤除杂质颗粒至5MICRON P级精密过滤器通用范围:一般螺旋式空压机前置过滤 材质:多层玻璃纤维滤芯 滤杂质:1MICRON 滤油含量:0.5PPM 最大压力:16KG/CM 最高温度:65 一般压差:0.17KG/CM 最大压差:0.7KG/CM 功能:将压缩空气内的油气滤除至0.5PPM以以滤除杂质颗粒至1MICRON以下 S级精密过滤器通用范围:一般空气压缩机后置过滤 材质:多层玻璃纤维滤芯 滤杂质:0.01MICRON 滤油含量:0.01PPM 最大压力:16KG/CM 最高温度:65 一般压差:0.275KG/CM 最大压差:0.7KG/CM 功能:将压缩空气中微量油气精密滤除至0.01PPM同时滤除空气中杂质颗粒至0.01MICRON达到无油标准的高品质压缩空气 C级精密过滤器通用范围:用高度精密过滤专用 材质:活性碳滤芯 滤杂质:0.03MICRON 滤油含量:0.003PPM 最大压力:16KG/CM 最高温度:65 一般压差:0.75KG/CM 最大压差:0.7KG/CM 功能:一般用于滤除压缩空气中的臭氧,非常微细的油气及超微颗粒 精密过滤器为了能达到高精密过滤品质,采用了多层不同过滤材质,其中包含了硼矽酸盐的纤维层、玻璃纤维层、活性炭纤维层、多层不织布层及不锈钢网层。唯有如此才能达到无油,无杂质高品质空气。 补充: C 主管路过滤器 能除去大量的液体及3m以上固体微粒,达到最低残留油分含量仅5ppm,有少量的水分、灰尘和油雾。 用于空压机,后部冷却器之后,其它过滤器之前,作一般保护之用;用于冷干机之前,作前处理装置。 T 空气管路过滤器 能滤除小至1m的液体及固体微粒,达到最低残油分含量仅0.5ppm,有微量水分、灰尘和油雾。 用于A级过滤器之前作前处理之用;冷干机和吸干机之后,进一步提高空气质量。 A 超高效除油过滤器 能滤除小至0.01m的液体及固体微粒,达到最低残油含量仅0.001ppm,几乎所有的水分、灰尘和油都被去除。 用于H级过滤和吸干机之前,起保护作用,冷干机之后,确保空气中不含油。 H 活性炭微油雾过滤器 能滤除小至0.01m的油雾及碳氢化合物,达到最低残油含量仅0.003ppm,不含水分、灰尘和油,无臭无味。 起最后一道过滤作用,供一些必须使用高质量高质量空气的单位,如食品工业、呼吸、无菌包装等。 过滤器选型的一般原则1、进出口通径 原则上过滤器的进出口通径不应小于相配套的泵的进口通径,一般与进口管路口径一致。 2、公称压力 按照过滤管路可能出现的最高压力确定过滤器的压力等级。 3、孔目数的选择 主要考虑需拦截的杂质粒径,依据介质流程工艺要求而定。各种规格丝网可拦截的粒径尺寸查下表“滤网规格”。 4、过滤器材质 过滤器的材质一般选择与所连接的工艺管道材质相同,对于不同的服役条件可考虑选择铸铁、碳钢、低合金钢或不锈钢材质的过滤器。 5、过滤器阻力损失计算 水用过滤器,在一般计算额定流速下,压力损失为0.521.2kpa 过滤器滤网精度换算 微米10253040508010012015020040080015003000目数1500650550400300200150120100804020105毫米0.010.0250.030.040.050.080.10.120.150.20.40.81.53.0精密过滤器滤芯精密过滤器滤芯是过滤器的心脏,顾名思义为滤芯。滤芯的主要也是过滤器的主要原理,是为了净化原生态的资源和资源的再利用,而需要的净化设备,滤芯一般主要用在油过滤、水过滤、空气过滤等过滤行业。除去过滤介质中少量杂质,可保护设备的正常工作或者空气的洁净,当流体经过过滤器中具有一定精度的滤芯后,其杂质被阻挡,而清洁的流物通过滤芯流出。过滤器滤芯能够受到污染的介质被净化,达到我们生产、生活所需要的洁净状态,具有一定的洁净度。 过滤器滤芯使用范围非常广泛,大到工业生产如钢铁冶炼、电力生产、海洋净化等等,小到生活饮用水处理、生活垃圾在利用、汽车燃用过滤、自行车润滑油过滤等等,所以说,我们生活当中洁净技术都在使用过滤器、滤芯。 过滤器滤芯根据使用介质分为:空气过滤器滤芯、水过滤器滤芯、油过滤器滤芯。二、伽利略冷冻式干燥机产品特点:三、型号规格与性能参数Model,size & technical data型号 项目处理量Nm3/min外形尺寸mm接口尺寸重量Kg长宽C、T、A、AA、H0011.2280106ZG13C、T、A、AA、H0022.4315106ZG14C、T、A、AA、H0033.8400140ZG11/25C、T、A、AA、H0066.5630140ZG28C、T、A、AA、H01010.7630140ZG28C、T、A、AA、H01313.8725160DN6510C、T、A、AA、H01517850315DN6535C、T、A、AA、H02023900315DN8045C、T、A、AA、H02527900315DN8045C、T、A、AA、H030331020375DN8075C、T、A、AA、H040451020375DN10075C、T、A、AA、H050551020375DN12575C、T、A、AA、H060651120475DN12590C、T、A、AA、H080851160560DN125145C、T、A、AA、H1001001160560DN150145C、T、A、AA、H1201201250630DN150180C、T、A、AA、H1501501250630DN150180C、T、A、AA、H1801801320670DN200240C、T、A、AA、H2002001320670DN200240其它相关知识与资料干燥设备选择的基本原则 每种干燥机装置都有其特定的适用范围,而每种物料都可找到若干种能满足基本要求的干燥装置,但最适合的只能有一种。如选型不当,用户除了要承担不必要的一次性高昂采购成本外,还要在整个使用期内付出沉重的代价,诸如效率低、耗能高、运行成本高、产品质量差、甚至装置根本不能正常运行等等。以下是干燥机选型的一般原则,很难说哪一项或哪几项是最重要的,理想的选型必须根据自己的条件有所侧重,有时折中是必要的。1.适用性-干燥装置首先必须能适用于特定物料,且满足物料干燥的基本使用要求,包括能很好的处理物料(给进、输送、流态化、分散、传热、排出等),并能满足处理量、脱水量、产品质量等方面的基本要求。2.干燥速率高-仅就干燥速率看,对流干燥时物料高度分散在热空气中,临界含水率低,干燥速度快,而且同是对流干燥,干燥方法不同临界含水率也不同,因而干燥速率也不同。3.耗能低-不同干燥方法耗能指标不同,一般传导式干燥的热效率理论上可达100%,对流式干燥只能70%左右。4.节省投资-完成同样功能的干燥装置,有时其造价相差悬殊,应择其低者选用。 5.运行成本低-设备折旧、耗能、人工费、维修费,备件费.等运行费用要尽量低廉。6.优先选择结构简单、备品备件供应充足、可靠性高、寿命长的干燥装置。 7.符合环保要求,工作条件好,安全性高。8.选型前最好能做出物料的干燥实验,深入了解类似物料已经使用的干燥装置(优缺点),往往对恰当选型有帮助。9.不完全依赖过去的经验,注重吸收新技术,多听专家的意见。 如何解决干燥器的故障 尽管塑料颗粒的干燥是一个相对简单的过程, 但是,在有些情况下,颗粒就是无法被完全地干燥。影响干燥效果的因素有: 干燥温度:热量是打开水分子和吸湿聚合物之间合力的关键。当高于某一温度时,水分子和聚合物链间的引力会大大降低,水汽就被干燥的空气带走。 露点:在干燥器中,首先除去湿空气,使之含有很低的残留水分(露点)。然后,通过加热空气来降低它的相对湿度。这时,干空气的蒸汽压力较低。通过加热,颗粒内部的水分子摆脱了键合力束缚,向颗粒周围的空气扩散。 时间:在颗粒周围的空气中,热量的吸收和水分子向颗粒表面扩散需要一定的时间。因此,树脂供应商应详细说明一种物料在适当的温度和露点下得到有效干燥所必须花费的时间。 气流:干燥的热空气将热量传递给干燥料仓中的颗粒,除去颗粒表面的湿气,然后把湿气送回干燥器里。因此,必须有足够的气流将树脂加热到干燥温度,并且将这个温度维持一定的时间。 当出现干燥不良的问题时,应从以下三方面来发现问题。 1、干燥器状况 检查干燥器时,特别要注意空气过滤器和软管。被堵塞的过滤器或压扁的软管会降低气流,从而影响干燥器的运行;损坏的过滤器会污染干燥剂, 抑制它的吸湿能力;破裂的软管可能将潮湿的环境空气引入干燥气流中,引起干燥剂过早地吸湿和高露点;保温措施不良的软管和干燥料仓也会影响干燥温度。 2、干燥气路 在干燥气路中,应当在料仓入口处检测干燥温度,以便补偿干燥器在软管中的热损失。料仓入口处的空气温度低,可能是由于控制器的调节不当和缺少保温层,或者是加热器元件、加热器电流接触器、热电偶或控制器出现了故障。 此外,监测整个干燥过程中各处的干燥温度、观察干燥剂更换时的温度波动情况也很重要。 如果物料从干燥器出来后没有得到适当的干燥,则应检查干燥料仓是否有足够大的空间以提供充分有效的干燥时间。有效的干燥时间是指颗粒实际暴露在适当的干燥温度和露点中的时间。如果颗粒在料仓中的停留时间不够, 就得不到适当的干燥。所以,应注意颗粒料或破碎料的大小和形状,它们会影响干燥料的堆积密度和停留时间。 一条扭折的软管或一个堵塞的过滤器都能限制气流,影响干燥器的性能。所以,如果检查干燥器没有发现这类问题时, 则无法判断气流是否充足。在此,有一个快捷、简便、准确的方法可以检测干燥器气流是否充足,即测量物料在干燥料仓内的垂直温度曲线。 假定物料供应商推荐的干燥时间为4h,处理能力100lb/h(1lb=0.4536Kg)。要判定干燥器气流是否充足,可以测量干燥料仓内的温度曲线,这里,要特别注意在4h(400lb)处的温度。如果干燥料仓内400lb料位处的温度达到了设定值, 那么就可以认为气流量是充足的。如果干燥料仓里只有1h、2h或3h处的物料得到充分加热,说明气流量不能完成预定产率下的物料的加热和干燥。 加热不足可能表明,对于这个生产率,干燥料仓太小,或气流由于过滤器堵塞或软管损坏等情况受到限制。气量太大也会出现问题,不但浪费能源,而且导致回流空气温度高,破坏干燥剂的性能。 回流空气过滤器可以防止丝状物料污染干燥剂,影响它的吸湿性能。这些过滤器必须保持清洁以便保证足够的气流。 当干燥空气从干燥器顶端出来时,已经释放出了大部分热量。当干燥剂温度在120oF150oF范围时,多数干燥器都可以高效工作。如果回流空气使干燥剂过热,就会降低它对干燥空气中湿气的吸附能力。 要时常检测干燥器的回流空气温度。当回流空气温度高时,可能说明对于该生产率,干燥器尺寸过大,或者物料进入干燥料仓时的温度高,例如,PET已经在干燥前发生了结晶,或者仅仅只是某些物料(如PET)的干燥温度高于正常的温度范围。为了防止回流空气温度变高,只要在回流气路上安装一台换热器,就能确保干燥剂能有效地除去干燥空气中的湿气。 3、干燥剂的再生和冷却 干燥剂的吸湿能力是有限的,因此它吸附的湿气必须通过再生被清除。其过程是:当环境空气被吸入后,通过一个过滤器进入鼓风机,然后被送入一组加热器。加热后的空气通过干燥剂床。当干燥剂的温度上升时,释放出吸附的湿气。当热空气吸收水汽达到饱和后,就被排入大气。高温再生干燥剂返回干燥环路前必须冷却,才能恢复干燥剂的吸湿功能。 露点读数能帮助发现一些问题,所以应当监测整个干燥过程中的干燥空气露点值。干燥器正常运行时的露点读数应当是20oF50oF范围内的一条直线,当然,更换干燥剂而引起的小波动是正常的。如果干燥器运转正常,则干空气入口处的露点至少应比回流空气出口处的露点低30oF。 另一方面,干燥剂更换后,露点立刻出现峰值,表明干燥剂放入前冷却不充分,使它不能很好地吸附湿气,冷却之后干燥剂的露点会降到正常标准。如果干燥剂冷却不当,将导致温度出现峰值,温度骤变会降低干燥剂对离聚物、无定形聚酯和某些尼龙牌号等热敏材料的干燥能力。 如果干燥剂床更换后露点读数正常,但是在干燥剂的干燥周期结束前露点快速地上升,说明环境空气可能进入了闭合气路,引起干燥剂过早吸湿。另一种可能是干燥剂再生不完全或被污染。如果露点读数和回流空气露点读数接近,表明再生气路完全失效或干燥剂受到了严重的污染。 干燥设备分类 用于进行干燥操作的设备。类型很多。根据操作压力可分为常压和减压(减压干燥器也称真空干燥器)。根据操作方法可分为间歇式和连续式。根据干燥介质可分为空气、烟道气或其他干燥介质。根据运动(物料移动和干燥介质流动)方式可分为并流,逆流和错流。按操作压力按操作压力,干燥器分为常压干燥器和真空干燥器两类,在真空下操作可降低空间的湿分蒸汽分压而加速干燥过程,且可降低湿分沸点和物料干燥温度,蒸汽不易外泄,所以,真空干燥器适用于干燥热敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及湿分蒸汽需要回收的场合。按加热方式,干燥器分为对流式、传导式、辐射式、介电式等类型。对流式干燥器又称直接干燥器,是利用热的干燥介质与湿物料直接接触,以对流方式传递热量,并将生成的蒸汽带走;传导式干燥器又称间接式干燥器,它利用传导方式由热源通过金属间壁向湿物料传递热量,生成的湿分蒸汽可用减压抽吸、通入少量吹扫气或在单独设置的低温冷凝器表面冷凝等方法移去。这类干燥器不使用干燥介质,热效率较高,产品不受污染,但干燥能力受金属壁传热面积的限制,结构也较复杂,常在真空下操作;辐射式干燥器是利用各种辐射器发射出一定波长范围的电磁波,被湿物料表面有选择地吸收后转变为热量进行干燥;介电式干燥器是利用高频电场作用,使湿物料内部发生热效应进行干燥。按湿物料的运动方式按湿物料的运动方式,干燥器可分为固定床式、搅动式、喷雾式和组合式;按结构,干燥器可分为厢式干燥器、输送机式干燥器、滚筒式干燥器、立式干燥器、机械搅拌式干燥器、回转式干燥器、流化床式干燥器、气流式干燥器、振动式干燥器、喷雾式干燥器以及组合式干燥器等多种。 干燥机的工作原理 干燥过程需要消耗大量热能,为了节省能量,某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发,再在干燥机内干燥,以得到干的固体。在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递,保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压,保证热源温度高于物料温度。热量从高温热源以各种方式传递给湿物料,使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间,从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化,使物料湿含量不断降低,逐步完成物料整体的干燥。物料的干燥速率取决于表面汽化速率和内部湿分的扩散速率。通常干燥前期的干燥速率受表面汽化速率控制;而后,只要干燥的外部条件不变,物料的干燥速率和表面温度即保持稳定,这个阶段称为恒速干燥阶段;当物料湿含量降低到某一程度,内部湿分向表面的扩散速率降低,并小于表面汽化速率时,干燥速率即主要由内部扩散速率决定,并随湿含量的降低而不断降低,这个阶段称为降速干燥阶段。 冷冻干燥基本原理 起源于十九世纪二十年代的真空冷冻干燥机技术经历了几十年的起伏和徘徊后,在最后的二十年中取得了长足进展。进入二十一世纪后,人们对消费品的品质将提出更高的要求,环保意识、健康意识将进一步加强,生活节奏的不断加快也将使人们对方便快餐食品的需求日趋旺盛。这有力地推动了真空冷冻干燥机技术的进一步发展,使其应用规模不断扩大、应用领域不断扩展。因此,真空冷冻干燥必将成为二十一世纪的重要应用技术。 冷冻干燥基本原理是基于水的三态变化。水(H2O)有三种相态,即固态、液态和气态,三种相态既可以相互转换又可以共存。在这样的温度和水蒸气压下,水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下,利用升华原理,使预先冻结的物料中的水份,不经过冰的融化,直接以冰态升华为水蒸汽被除去,从而达到冷冻干燥的目的。真空冷冻干燥机产品可确保食品中蛋白质、维生素等各种营养成份,特别是那些易挥发热敏性成份不损失。因而能最大限度地保持原有的营养成份有效地防止干燥过程中的氧化,营养成份的转化和状态变化,冻干制品成海绵状、无干缩、复水性极好、食用方便、含水份极少,相应包装后可在常温下长时间保存和运输。 由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点,因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐,在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质,真空冷冻干燥技术为保存生物活性提供了良好的解决途径。真空冷冻干燥机制品能良好地保存加工原料的营养保健成份以及色、香、味、形。这一 优良性能在方便快餐食品中体现尤为出色,表现出了强劲的发展势头,如日本的方便食品中约有50是冻干食品。 烘干机的操作流程及使用时的注意事项 对烘干机了解的人都知道,熟练掌握烘干机的操作流程及使用时的注意事项很重要,因为这关乎烘干机能否正常使用,并能在使用的过程中避免很多不必要的麻烦。下面就简单介绍一下烘干机的操作流程及使用时的注意事项。首先,关于烘干机的操作流程,我们主要从五个方面来浅谈。第一是在操作前,应先打开烘干机的进料门,把脱水后的织物放入转筒内,然后把进料门关闭并锁紧;第二是在合适的时间,把定时旋转的按钮转到所需的位置;第三是在做好前面的准备工作后,启动烘干机的烘干按钮,转筒和抽风机,开始进行正常的烘干工作;第四是在烘干的过程中,应时刻关注被烘干的织物,以便在发生意外时能立即采取措施;第五是在烘干过程中,机器发生故障时,应立即停车,及时找出发生故障的原因并及时排除。其次,关于使用时的注意事项,主要从三个方面来阐述:第一要注意烘干机启动前,一定要先将进料门关闭锁紧,取织物时要确保机器停止运行,以免发生意外;第二是要对引风机滤网经常清洗,保持干净;第三是使用装置要按照相关规定进行,不要违反国家的相关标准等。 真空干燥如何提升利润率? 虽说树脂干燥机通常被称作“辅助”设备,但对其类型选择的决定却有可能对一家塑料加工公司的业务策略起到主导作用。这一点对比利时山内有限公司(山内有限公司的一家子公司)来说正是这样,山内有限公司是一家全球性的跨行业生产厂家,公司业务重点涉及电子与电气(E&E)设备组件的注塑成型。通过放弃传统的热风干燥机,转而采用一种基于真空干燥原理的崭新类型的设备(图1),山内公司完成了其位于比利时的哈瑟尔特(Hasselt)工厂的整个注塑成型工艺的简化,获得了大幅节约并提升了产品质量。 如同其它的电子与电气(E&E)设备供货商一样,山内公司正面对三项战略性的挑战: 1)激烈的价格竞争对供货商造成无情的压力,促使他们削减成本、提高生产效率; 2)客户们对产品质量与均衡性的苛刻要求; 3)能源成本将居高不下的长期预期。 真空干燥机的最显而易见的好处涉及上述第三项挑战:同类似规格的热风干燥机(图2)相比,真空干燥机在完全干燥树脂时可以节省80的能量。然而由于其完工的同时只需原来六分之一的时间,使用真空干燥机也就有机会大幅提高生产效率。短期来说,这可以提前厂家在星期一早晨开始生产时的“冷启动”时间;而从长远来看,它能提供方便使实际运作更为精简、集中。最后,真空干燥机所提供的更短的驻留时间以及更高的干燥效率能够减少产品缺陷,降低废品率。 山内公司在哈瑟尔特工厂使用的40台成型机中有26台是用于注塑聚酰胺6.6材料,以将其制成AA和AAA型号电池的小型安全盖。该公司动用了12个热风干燥机以干燥26个压模机中的树脂。通过使用三台美奎?LPTM真空干燥机取而代之(第四台新LPD真空干燥机供紧急情况下备用),据山内公司的技术经理Rudi Vermeulen先生所述,该公司取得了以下的成效: 能源成本节省。能源消耗减少92%,节约了15,700欧元。相应的成本节省还不包括Vermeulen先生估计的电力部门所额外征收的5,000欧元高峰用电罚金,也不包括Vermeulen先生所估计的“极大的”工厂内用于以排除由热风干燥机所产生热能所消耗空调用电的能源节省。 生产时间延长。通过减少星期一早晨冷启动的时间,山内公司获得了每年192小时额外的满负荷生产时间。据Vermeulen先生粗略估计,如果假设销售水准能足以维持工厂的满负荷生产,这一新增的生产能力可以带来每年额外的57,600欧元的可销售产品量。 精简与自动化。虽说12台热风干燥机中的任一台能够满足不超过2台注塑机对生产能力的需求,真空干燥机的干燥周期更短,这一点使得山内公司能够将其26个电池盖生产线转换为一条PLC控制的中央传送系统。从12个热风干燥机到3台(实际投入使用)真空干燥机的转换带来了2,970欧元,或92的预防性维修节省。由袋装包改为散装容器包装每年可以节省11,800欧元的费用。 次品率/废品率降低。据Vermeulen先生所述,由于避免了过度干燥、且产出的树脂所含残留湿气较热风干燥机所加工树脂更少,真空干燥机大大减少了废品率。 Vermeulen先生表示,由废品减少、空调成本降低以及生产效率提高所带来的具体节省数据仍有待统计,这是由于该公司最近才安装了真空干燥机与中央进料系统。以上计算出的现有按年统计的其他成本节省数据达到了35,470欧元。这些节省,加上每年57,600欧元的增加产出,共计为93,070欧元。 由于中央进料系统以及4台真空干燥机的投资成本共计100,000欧元,整体计算下来的节省数目足以让厂家在一年多一点的时间内收回投资成本。如果等到另外一些节省数据整理完毕后再将其统计在内,实际收回成本时间将少于一年。 新式干燥操作加快注塑机启动 山内公司的真空干燥机只需极短时间与能耗就可准备好一批树脂以备加工,这是由于他们的设计与运作模式与标准的热风/除湿干燥机在两方面有差异: 真空干燥机使用真空以降低水的沸点从而迅速将潮湿转化为水汽,真正地将水汽从树脂颗粒内移除,而不是用干燥的热风覆盖树脂颗粒再缓慢地去除其中的潮气。 真空干燥机在三个分开的标记位置同时进行加热与真空干燥处理,达到小批量产出,从而将批量加工过程实际上转化为一个不间断的加工过程,做到与加工机器的产出保持同步。 真空干燥机小批量的批次产出及短暂干燥周期使得山内公司只需40分钟就能准备好充分干燥的树脂为铸模机加料,而不是他们传统使用干燥机所需的4小时。这就是为什么该公司能够缩短其星期一启动时间的原因。 为了在哈瑟尔特工厂铸造电池安全盖,山内公司使用了20台50吨及5台10吨的注塑压模机。这些机器一年236个工作日每天分三班轮流作业,其中每个班次需要两位操作工看护。星期一早晨启动时这两人都需要启动每台机器。由于启动时50吨压模机需要30分钟而10吨压模机需要15分钟完成启动步骤,需要12个小时才能让26台机器全部达到满负荷生产状态这还不包括充分干燥树脂所需的时间。 如果使用传统的热风干燥机,干燥时间还需要额外的4小时,即还需要16个小时才能全部达到满负荷生产状态。由于能够及时准备好经过充分干燥的树脂以配合第一台铸模机的启动,真空干燥机节省了这段额外时间。 此外,据Rudi Vermeulen先生介绍,12台热风干燥机的启动操作复杂,而且必须一次启动一台;而相比之下真空干燥机启动简便,且只需要其中的3台来配合26台铸模机生产。“我们设置好了定时器,星期一早晨真空干燥机会比以前旧的干燥机提前1小时启动,” Vermeulen先生说道,“当操作员按时到岗时,由于可以提供干燥的树脂,他们能够立即启动第一台注塑机。” 选择正确的干燥技术 物料的干燥对于每一个塑料加工商来说都是不可避免的。同时,为了生产出高质量的产品,这一过程也是非常重要的。选择合理的干燥技术有助于节约成本、降低能耗,而对干燥技术和成本的正确评估对于选择合适的干燥技术具有重要的意义。 水含量的增加会逐渐降低物料的剪切黏度。在加工过程中,由于熔体流动性能的变化,产品的质量以及一系列的加工工艺参数也会随之发生相应的变化。例如,停滞时间过长会使残余水分含量太低从而造成黏度的增加,这将导致填模不充分,同时也会造成物料发黄。另外,某些性能的变化并不能直接用肉眼观察到,而只有通过对材料进行相关的测试才能发现,如机械性能和介电强度的改变。 在选择干燥过程时,鉴别材料的干燥性能具有至关重要的意义。物料可以分成吸湿性和非吸湿性两种。吸湿性物料能够从周围环境吸收水分,非吸湿性材料不能从环境中吸收水分。对于非吸湿性物料,任何环境中存在的水分都保留在表面,成为“表面水分”而易于被清除。不过由非吸湿性物料制成的胶粒也可能因为添加剂或填料的作用而变得具有吸湿性。 另外,对一个干燥工艺过程的能耗的计算,可能会与加工作业的复杂程度以及其他因素有关,所以这里所介绍的数值仅供参考。 对流式干燥 对于非吸湿性物料,可以使用热风干燥机进行干燥。因为水分只是被物料与水的界面张力松散地约束,易于去除。此类机器的原理是,利用风扇来吸收环境中的空气并将其加热到干燥特定物料所要求的温度,被加热后的空气经过干燥料斗,并通过对流的方式加热物料以除去水分。 对吸湿性物料的干燥一般分为三个干燥段:第一个干燥段是将物料表面的水分蒸发掉;第二个干燥段则将蒸发的重点放在材料内部,此时干燥速度缓慢降低,而被干燥物料的温度开始上升;在最后一个阶段,物料达到与干燥气体的吸湿平衡。在这个阶段,内部和外部间的温度差別将被消除。在第三段末端,如果被干燥物料不再释放出水分,这并不意味着它不含水分,而只是表明胶粒和周围环境之间已经建立起了平衡。 在干燥技术中,空气的露点温度是一个非常重要的参数。所谓的露点温度就是在保持湿空气的含湿量不变的情况下,使其温度下降,当相对湿度达到100%时所对应的温度。它表示空气达到水分凝结时所对应的温度。通常,用于干燥的空气的露点愈低,所获得残余水量就愈低,干燥速度也愈低。 目前,生产干燥空气最为普遍的方法是利用干燥气体发生器。该设备以由两个分子筛组成的吸附性干燥器为核心,空气中的水分在这里被吸收。在干燥状态下,空气流经分子筛,分子筛吸收气体中的水分,为干燥提供除湿气体。在再生状态下,分子筛被热空气加热至再生温度。流经分子筛的气体收集被除去的水分,并将其带至周围环境中。另一种生成干燥气体的方法是降低压缩气体的压力。这种方法的好处是供应网络中的压缩气体有着较低的压力露点。在压力降低以后,其露点达到0左右。如果需要更低的露点,可以利用膜式或吸附式干燥器在压缩空气压力降低之前进一步降低空气的露点。 在除湿空气干燥中,生产干燥气体所需的能量必须进行额外计算。在吸附式干燥中,再生状态的分子筛必须从干燥态的温度(约60)被加热至再生温度(约200)。为此,通常的做法是通过分子筛将被加热气体连续加热至再生温度,直至它在离开分子筛时达到特定温度。理论上再生所必要的能量由加热分子筛及其内部吸附的水所需要的能量、克服分子筛对水的附着力所需要的能量、蒸发水分和水蒸汽升温所必需的能量几个部分组成。 一般,吸附所得露点与分子筛的温度与水分携带量有关。通常,小于或等于30的露点可以使分子筛达到10%的水分携带量。为了制备干燥气体,由能量计算所得的理论能量需求值是0.004kWh/m3。但是,实际中这个数值必须稍高,因为计算没有把风扇或热量损失考虑在内。通过对比,不同类型的干燥气体发生器的特定能耗就可以被确定。一般来说,除湿气体干燥的能耗在0.04kWh/kg0.12kWh/kg之间,这要根据物料和初始水分含量而变化。在实际操作中,也可能达到0.25kWh/kg或更高。 干燥胶粒所需的能量由两部分组成,一部分是将物料由室温加热至干燥温度所需要的能量,另一部分是蒸发水分所需要的能量。在确定物料所需的气体量时,通常是以干燥气体进入或离开干燥料斗时的温度为基础。一定温度的干燥空气通过对流的方式将热量输送至胶粒中也是一种对流干燥过程。 在实际生产中,实际能耗值有时要比理论值高得多。例如,物料可能在干燥料斗中的停留时间过长,完成干燥所消耗的气体量较大,或者分子筛的吸附能力未充分发挥等。?减少干燥气体的需求量从而削减能源成本的可行方法是采用两步法干燥料斗。在这种设备中,干燥料斗上半部的物料只是被加热而并未被干燥,所以可以用环境中空气或干燥过程的排气来完成加热。采用这种方法后,往往只需要向干燥料斗中供应通常干燥气体量的1/4?1/3,从而降低了能源成本。提高除湿气体干燥效率的另一种方法是通过热电偶和露点受控的再生,而德国Motan公司则利用天然气作为燃料来降低能源成本。 真空干燥 目前,真空干燥也进入到塑料加工领域当中,例如美国Maguire公司开发出来的真空干燥设备就已被应用到塑料加工之中。这种连续操作型的机器由安装于旋转传送带上的三个腔体组成。在第一腔体处,当胶粒被填满后,通入被加热至干燥温度的气体以加热胶粒。在气体出口处,当物料达到干燥温度时即被移至抽成真空的第二腔体中。由于真空降低了水的沸点,所以水分更容易变成水蒸汽被蒸发出来,因此,水分扩散过程被加速了。由于真空的存在,从而在胶粒内部与周围空气之间产生了更大的压力差。一般情况下,物料在第二腔体中的停留时间为20min?40min,而对于一些吸湿性较强的物料而言,最多需要停留60min。最后,物料被送到第三腔体,并由此被移出干燥器。 在除湿气体干燥和真空干燥中,加热塑料所消耗的能源是相同的,因为这两种方法是在同样的温度下进行。但是在真空干燥中,气体干燥本身并不需要消耗能源,但需要用能源来创造真空,创造真空所需的能耗与所干燥物料的量以及含水量有关。 红外线干燥 干燥胶粒的另一种方法是红外线干燥工艺。在对流加热中,气体与胶粒之间、胶粒与胶粒之间以及胶粒内部的热导率都很低,因此热量的传导受到极大的限制。而采用红外线干燥时,由于分子受到红外线辐照,所吸收的能量将直接转换成热振动,这意味着物料的加热比在对流干燥中更快。与对流加热相比,在干燥过程中,除了环境空气和胶粒中水分的局部压力差以外,红外线干燥还有一个逆向的温度梯度。通常,干燥气体和受热微粒之间的温度差愈大,干燥过程就愈快。红外线干燥时间通常在5min15min。目前,红外线干燥过程已经被设计为转管模式,即顺着一只内壁有螺纹的转管,胶粒被输送和循环,在转管的中心段有数个红外线加热器。在红外线干燥中,设备的功率可以参照0.035kWh/kg?0.105kWh/kg的标准进行选择。如前所述,物料含水量的不同将会导致工艺参数的差別。一般,残余水分含量的不同可能是因为不同物料的流通速率不同,所以干燥过程的中断或机器的启动、停机都会引起停留时间的不同。在气体流量固定的情况下,材料流通量的不同一般表现为温度曲线的变化和排气温度的变化。干燥机制造商们以不同方法进行测量,并将干燥气体流量与被干燥物料的量相匹配,进而调整干燥料斗的温度曲线,从而使胶粒在干燥温度下经历稳定的停留时间。 另外,物料不同的初始水分含量也会导致残余水分含量的不稳定。因为停留时间是固定的,初始水分含量的明显变化必将导致残余水分含量发生同样明显的变化。如果需要稳定的残余水分含量,就需要测量初始或残余的水分含量。由于相关的残余水分含量低,在线测量不易进行,而且物料在干燥系统中的停留时间较长,把残余水分含量当作输出信号会引起系统受控的问题,所以干燥机制造商们开发出来一种新的控制概念,能实现稳定的残余水分含量这一目标。这种控制概念以保持残余水含分量的稳定为目的,将塑料的初始水分量、进入和流出气体的露点、气体流动量和胶粒流通率等工艺参数作为输入变量,从而使干燥系统能够根据这些变量的不同进行及时调整,以保持稳定的残余水分含量。 红外线干燥和真空干燥是塑料加工中的新技术,这些新技术的应用极大地缩短了物料的停留时间并降低了能源消耗。但是,创新的干燥工艺其价格也相对较高。因此,近些年来,人们也在努力地提高传统除湿气体干燥的效率。所以,在做出投资决策时,应当进行精确的成本评估,不仅要考虑采购成本,还要考虑管路、能源、空间和维修保养等,以使最小的投资得到最大的回报。干燥设备选型技术概述 同其他工业技术一样,干燥技术在应用过程中也得到长足的进步。目前已开发出的干燥机的种类已达400多种,而且有约200多种干燥机已应用于工业化生产,其中出现了许多新型干燥机,它们有的是对普通干燥机进行结构上的改进,有的借鉴吸收了其他干燥机的优点,有的完全是一种新想法。干燥又是工业耗能相当大的一个单元操作,据资料记载,发达国家工业耗能的14%被用于干燥,有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的35%,而且这个数字在不断地增大。同时,运用矿物燃料作为热源进行干燥操作产生大量的二氧化碳等气体。干燥设备的尾气(这些气体中夹带一些粉尘)对大气环境有不良的影响,这对于日益引起全球关注的“环境保护”是一个极大的挑战。几乎所有的工业都离不开干燥操作,虽然正确地了解干燥及干燥设备的工作机理有助于成功地完成干燥过程,但是仍然需要我们不断地投人人力和物力去进一步进行干燥技术的研究和开发,以使其在生产高质量产品的同时,有效地利用能源,减少对环境的不利影响,并且更易于实现过程操作和控制。一、干燥技木的特点干燥技术有很宽的应用领域,面对众多的产业、理化性质各不相同的物料、产品质量及其他方面千差万别的要求,干燥技术是一门跨行业、跨学科、具有实验科学性质的技术。通常,在干燥技术的开发及应用中需要具备三个方面的知识和技术。第一是需要了解被干燥物料的理化性质和产品的使用特点;第二是要熟悉传递工程的原理,即传质、传热、流体力学和空气动力学等能量传递的原理;第三要有实施的手段,即能够进行干燥流程、主要设备、电气仪表控制等方面的工程设计。显然,这三方面的知识和技术不属于一个学科领域。而在实践中,这三方面的知识和技术又缺一不可。所以干燥技术是一门跨行业、跨学科的技术。现代干燥技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中,依靠经验和小规模实验的数据来指导工业设计还是主要的方式,造成这一局面的原因有以下几方面:原因之一是干燥技术所依托的一些基础学科,(主要是隶属于传递工程范畴的学科)本身就具有实验科学的特点。例如,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”实验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴,而这些基础学科自身的发展水平直接影响和决定了干燥技术的发展水平。原因之二是很多干燥过程是多种学科技术交汇进行的过程,牵涉面广、变化因素多、机理复杂。例如在喷雾干燥技术领域里,被雾化的液滴在干燥塔内的运行轨迹是工程设计的关键。液滴的轨迹与自身的体积、质量、初始速度和方向及周围其他液滴和热空气的流向、流速有关。但这些参数由于传质、传热过程的进行,无时无刻不在发生着变化、而且初始状态时,无论是液滴的大小还是热空气的分布都不可能是均匀的。显然,对于如此复杂、多变的过程只凭借理论计算来进行工程设计是不可靠的。原因之三是被干燥物料的种类是多种多样的,其理化性质也是各不相同。不同的物料即使在相同的干燥条件下,其传质、传热的速率也可能有较大的差异。如果不加以区别对待,就有可能造成不尽人意的后果。例如某些中草药的干燥,虽然同属一种药材,只因为药材产地或收获期存在区别就须改变干燥条件,否则产品质量就会受到影响。以上三方面的原因决定了干燥技术的开发与应用要以实验为基础。但干燥搜术的这些特点往往被人有意或无意地忽视。制造厂商由于实验装置缺乏或机型不全(这在我国是一个普遍存在的现象)经常回避应做的干燥实验,而用户由于不了解干燥技术的特点,也经常放弃进行必要实验的要求。其结局是装置使用效果不佳,甚至于造成方案设计失败。在我国,这样的事例屡见不鲜,曾有过一套价值2000万元人民币的工业干燥装置因达不到使用要求而被闲置的教训。因此,建设工业干燥装置尤其是较大的装置之前,一定要进行充分的、有说服力的实验,并以实验结果作为工业装置设计的依据。这是干燥技术应用的显著特点。此外,干燥设备种类繁多、各具用途也是干燥技术的一个特点。每一种技术都有自己适宜应用的领域。在工程实践中,要根据具体情况选择适用的干燥技术种类。这对投资费用、操作成本、产品质量、环保要求等方都会产生重大的影响。例如某一企业,在白炭黑滤饼干燥上曾经分别选用过箱式干燥、喷雾干燥、旋转气流快速干燥三种型式。最终结果证明这三种技术各有所长。箱式干燥生产白炭黑虽然生产效率低、人员劳动强度大,但产品质量好。与橡胶混炼后所生成的制品扯断强度值较高。旋转气流快速干燥设备紧凑、投资少、生产效率高,但所生成的橡胶制品的强度指标却是三者间最差的。喷雾干燥生产白炭黑,产品各项指标在三者间居中,但具有产品流动性好、粉尘污染小,深受用户及操作者欢迎的特点。在20世纪90年代,为白炭黑生产中采用哪种干燥方式更为先进的问题,曾在我国干燥界引发过争论。其实,三种设备各有特点,选用哪种机型要看用户自身的条件和产品要求。不存在哪种技术更为先进的结论。类似的例子有很多,都表明了干燥设备种类繁多、各具用途的特点。所以在应用中要仔细比较、慎重选择技术方案,而通过干燥实验来考核技术方案也是必不可少的步骤。二、工业干燥装置的发展现状干燥在许多生产中是一个十分重要的单元操作,因为干燥在这里不仅是简单的固液分离过程,更重要的常常是生产过程的最后一道工序,产品的质量、剂型在很大程度上取决于干燥技术和设备的综合运用情况。从经济角度考虑,干燥器价格昂贵,工程投资较大。另一方面,干燥又是高耗能过程,热效率在15%一80%这样大的范围内波动,而设备的运转费用与干燥器的设计选型有非常密切的关系,所以企业的决策者对此历来都比较重视。被干燥物料的品种有许多,它们的理化性质又有很大差异。甚至同一品种不同的生产工艺、同一品种不同的产品要求,导致干燥条件可能都有区别,所以就决定了干燥工程的复杂性。由此可见,干燥过程较其他的单元操作具有更高的技术性。我国干燥设备在解放前基本是空白,只有烘房、烘箱和滚筒干燥机,干燥技术落后、生产设备原始。到1957年才出现了真空耙式干燥机,1964年以后干燥技术有了较快的发展。纵观我国干燥技术及设备的发展史,在几十年间经历由简到繁、由低级到高级的发展阶段,现在常用于生产的干燥设备有十余类三十多个系列,加上组合干燥设备约有五十几种,再加上专用干燥设备就更难于统计,合理地选用这些干燥设备也不是一件易事,选型的前提是了解这些设备的基本工作原理、结构特点以及适用物料范围,这样在选型时才避免走弯路。近些年来,由于干燥技术的发展,给筛选设备带来了更多的复杂因素。即使是干燥设备的设计、制造或使用者也常常弄不清如何去选择合适

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