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喷雾干燥设备原理及操作培训主讲人 邓坤军 17 01 16 1 干燥设备 喷雾干燥 目录一 综述二 开场思考问题三 干燥类设备的一般原理四 喷雾干燥工艺流程五 喷雾干燥系统分解5 1进料系统5 2加热系统5 3干燥系统 收料系统5 4排风 辅助系统5 5冷风风幕 冷风风送系统5 6清洗系统 控制系统六 喷雾干燥基本操作七 安全注意事项 17 01 16 2 喷雾干燥设备讲解 一 综述 我司目前干燥类设备很多 包括喷雾干燥设备 一步制粒机 流化床制粒 高效包衣机 帯式真空干燥机 真空干燥箱 微波干燥 热风循环烘箱 工业洗衣机烘干机 冻干机 隧道烘箱等等 除了帯式真空干燥机 真空干燥箱 微波干燥 冻干机外其基本原理基本上是一致的 17 01 16 3 喷雾干燥设备讲解 二 开场思考问题 1 我们日常晾晒衣服会选择什么地方 为什么选择这些地方 日照充足通风良好挂在衣架上2 梅雨季室温已经很高 但衣服干的速度很慢 为何 空气湿度 17 01 16 4 喷雾干燥设备讲解 总结 影响衣服干燥速度的因素 空气温度 通风 空气湿度 衣服与空气接触的表面积明白一个概念 饱和蒸气压 密闭条件下水的气相与液相达到平衡即饱和状态下的水蒸气压力 饱和水蒸气压力数值与饱和温度相关 当温度上升时 对应的饱和水蒸气压力随之上升 解释 一定温度 压力的空气都有与之对应最高湿度 水分 即饱和蒸气压力 一般来讲温度越高 饱和蒸气压力越大 衣服表面水气含量大 水蒸气压力大 必定会水分会向周围不饱和扩散 而良好的通风会加速水汽的扩散 空气湿度越低 衣服表面与空气水汽之间的压力越大 那么水汽从衣服向空气转移得越快 同样接触面积的增大 无疑增加了水分向周围转移的速度 17 01 16 5 喷雾干燥设备讲解 补充1 怎么在沙漠取水 先在沙漠中挖出一个小洞 然后在洞里面放置几块石头 然后在洞口放置几片棕榈叶 然后等上一晚 利用一整晚的温差 在石头上会形成冷凝的作用 第二天在石头上能够形成几滴的水 可以吸一下 可不要小看了这几滴水 在沙漠中 它可以救你的命 补充2 露水是怎么产生的 在日常生活中我们可以看到 到夜间空气温度降低时 空气中的水分会有一部分析出 形成露水或霜 这说明在水蒸气含量不变的情况下 由于温度的降低 能够使空气中原来未达饱和的水蒸气可变成饱和蒸气 多余的水分就会析出 使水蒸气达到饱和时的温度就叫作 露点 测得露点温度 就可以从水蒸气的饱和含量表中查得其水蒸气含量 由于温度降低过程中水蒸气含量并没有改变 因此 测定露点实际上就是测定了空气中的绝对湿度 如果露点越低 表示空气中的水分含量越少 露点可用专用的露点仪测定 例如 空气经干燥器后的露点为 50 与 50 对应的饱和水分含量为38 89mg m3 说明空气中尚含有这些水分 如果露点为 60 则饱和水分含量为10 68mg m3 露点越低 说明干燥程度越高 17 01 16 6 喷雾干燥设备讲解 家用洗烘一体洗衣机的原理 洗干一体机的烘干方式分为直排式和冷凝式两种 1 直排式工作原理是空气经过加热器被加热后 加热衣服 变成湿热空气排出室外 形成循环 不断地将衣服的湿气排走 达到烘干衣服的目的 2 冷凝式工作原理是空气经过加热器被加热后 进入筒内加热衣物 筒内变为湿热空气 再通过冷凝系统 将湿气凝固成水收集到蓄水盒中 形成循环 不断将衣物的湿气排走 达到烘干衣物的目的 17 01 16 7 喷雾干燥设备讲解 三 干燥类设备一般原理 在讲干燥类设备的一般原理之前 我们首先回顾一下先前干燥速度影响几个因素 1 温度2 湿度3 通风4 接触面积我们公司先前喷雾干燥设备 一步制粒机 流化床制粒 高效包衣机 帯式真空干燥机 真空干燥箱 微波干燥 热风循环烘箱 工业洗衣机烘干机 冻干机 隧道烘箱等等都是对上面4个因素来做文章 17 01 16 8 喷雾干燥设备讲解 喷雾干燥工作原理 干燥设备的一般原理 空气通过引风机在的加热设备 工业蒸汽 电加热器 除湿设备的作用下 以一定的流速进入干燥设备 干燥高温的空气与被干燥物料充分接触 物料水分被干燥空气带走 如此往复达到干燥目的 我司喷雾干燥原理 配料罐内的料液由送料泵送入高速离心雾化器 在干燥塔内将料液雾化成细小雾滴 常温空气由送风机送经过初效 中效过滤器过滤后 至蒸汽加热器加到140 压力6kgf cm2 左右 再经电加热加热到设定进风温度220 经高温高效三级过滤器后流经蜗壳 热风分配器 均匀进入塔内 细小雾滴与高温热空气接触 瞬间干燥 并在下落过程中不断干燥残留水份 大多干粉从塔底出料 部分细粉随同空气从风管进入二级旋风分离器分离出料后落入下部除湿风送系统的管道 除湿冷风把干粉送入净化室的收料小旋风分离出料装袋 从小旋风出来的除湿风被送回干燥塔内 保证尾粉不排掉 从大旋风分离器出来的尾气由引风机送入湿法除尘器除尘后排空 17 01 16 9 喷雾干燥设备讲解 四 喷雾干燥工艺流程 17 01 16 10 喷雾干燥设备讲解 四 喷雾干燥工艺基本流程 1 进料 物料 配料罐 螺杆泵 蠕动泵 雾化器 将料液雾化成细小雾滴 射流出料 旋风出料 在除湿送风作用下 小旋风出料 洁净区 装袋2 进风 排风 空气 初效过滤器 中效过滤器 引风机 蒸汽加热器 140 电加热器 220 左右 高温高效过滤器 蜗壳 热风分配器 进入喷雾干燥筒体 与物料接触干燥后 一级旋风 二级旋风 水膜除尘机 大气 17 01 16 11 喷雾干燥设备讲解 5 1 进料系统 主要组成 配料罐及其辅助配置 进料泵 蠕动泵或螺杆泵 雾化器 雾化器1 分类 压力式 离心式 气流式 2 离心式雾化器结构 如图所示 包括 电机 摩擦离合器 变速齿轮 主轴 分配器 离心盘及冷却装置 17 01 16 12 喷雾干燥设备讲解 3 离心雾化器的保养要使离心雾化器在高速运转下平稳工作 其保养是特别重要的 1 雾化器在使用过程中如有杂声和振动 应立即停车 取出雾化器 检查雾化盘内是否附有残留物质 如有的话应及时进行清洗 2 检查轴承和衬套 以及轴齿轮等传动机构有否异常 如发现应及时更换损坏部件 3 为增加雾化器使用寿命 润滑油在1500 2000小时应更换一次 4 使用完毕后 应将雾化盘拆下 浸入水中 把残留物质用水清洗干净 在用水洗不掉时 应用刷子工具清洗 因为雾化盘上的残留物质会带来雾化盘平衡度差 严重影响雾化器的使用寿命和直至损坏其它机件 5 在拆装雾化器时 应注意不能把主轴弄弯 装雾化盘时要注意与分配盘之间的间隙 固定雾化盘的螺母一定要拧紧 防止松动脱落 6 雾化器在工作完毕后和运输过程中切忌卧放 安放不正确 会使主轴弯曲 影响使用 还会漏油 所以要放置在固定架上 17 01 16 13 喷雾干燥设备讲解 4 离心雾化器使用中的出现的一些问题及应对措施1 轴承损坏 一般转时有异响和振动 检查方法 在未拆雾化器时均速转动主轴 感觉转动是否有轻重感或有停顿感 左右摆动 上下抽动主轴 看主轴轴承间隙是否大来确定轴承是否坏 拆开检查轴承是否坏 齿轮与轴之间装配是否紧 2 液分配盘没上紧 落下来与雾化盘碰 转时有尖响 有时会卡死停机 检查方法 看料液分配盘是否松动下落 伸入雾化盘部分有没有碰檫痕迹 看雾化盘内圆和中间有没有碰檫痕迹 3 导向轴承 在不锈钢下接体内 料液分配盘上中心位置的铜套 与主轴抱轴 检查方法 主要原因是有料挤积在内 造成定位轴承不能自然复位 引起抱轴 转时尖响 严重时抱死停机 拆开芯轴与导向轴承接触部分有严重磨檫高温发黑痕迹 拆下清洗后加少量油脂重新安装好就行 4 齿轮松动或夹有异物 虽然很少也会引起齿轮转时出现嘈响 17 01 16 14 喷雾干燥设备讲解 5 离心雾化器拆装5 1雾化器的拆卸 1 先拆卸机座上周围的附件如油管 油罐 油泵等 2 再卸下电机 再逐步拆开齿轮箱 齿轮短轴和其它齿轮 3 使用专用工具卸下雾化盘 旋下上轴承座盖螺丝 把芯轴 长轴 连同上轴承座从下往上取出 然后分别拆下上部齿轮 上轴承座盖板 上轴承 上轴承座 下部甩油杯 下轴承 4 拆下机座下部不锈钢罩壳 放掉下油箱内的润滑油 5 从下往上逐步卸下料液分配器 弹簧座 弹簧 导向轴承 铜套 导向轴承座 6 用柴油清洗齿轮和机座内壁等 7 拆卸时主要要注意在芯轴 长轴 的拆卸过程中 避免损坏二头螺丝牙和弄弯主轴 17 01 16 15 喷雾干燥设备讲解 5 2雾化器的安装 1 按拆卸的相反次序安装主轴轴承 轴承座 齿轮 甩油杯等 安装轴承时要注意不能损伤轴承 不能有杂物掉入轴承 装配完毕 手握住轴承转动一下芯轴 长轴 是否转动顺畅 装入主机前可先浸入干净柴油中清洗一下轴承 2 机座下端装上导向轴承座 料管 辅助管道和罩壳 然后把芯轴 长轴 装入机座 3 按序装好齿轮短轴 齿轮 主轴和箱盖 然后把齿轮箱上到机座上 上好螺丝 在紧螺丝前后要转动一下主轴 要转动顺畅 没有轻重感和停顿感 4 装上油泵 油罐 油管 装好雾化盘 最后给外油箱加入适量润滑油 根据油标尺观察油位 应加到从下到上第二个油位线和第三个油位线中间 润滑油为40 机械油或40 汽机油 然后打开油泵 让润滑油走一下循环 关闭油泵 检查油箱内油位 不足的话适量添加 5 试运转 在导向轴承加油口中加入2 3滴润滑油 打开油泵 等5秒钟后打开主机 观察视镜中润滑油是充足 没有大的跳动 听声音前后一至无杂声 6 运转正常后 雾化器可投入生产使用 17 01 16 16 喷雾干燥设备讲解 5 2 加热系统 加热系统组成 初中效过滤器 引风机 高温高效过滤器 蒸汽加热器 电加热器等蒸汽加热器 对流把热量传递到基管内壁 内壁再通过热传导把热量传递到外壁和翅片 外壁和翅片最后再以强制对流和辐射的方式加热周围的空气 我司200型喷雾干燥 蒸汽加热器面积在260m2左右 压力6kgf cm2 左右蒸汽通过加热器把常温空气加到140 左右 17 01 16 17 喷雾干燥设备讲解 电加热器 原理 空气经过风管在电热丝作用下加热升温 主要参数 加热器功率空气加热器前后温度通过加热器有效流通截面的空气质量流速空气加热器的传热面积空气质量流量外型尺寸 我司小儿豉翘工艺 空气经电加热后 温度为220 左右加热器操作注意要点 17 01 16 18 喷雾干燥设备讲解 电加热共分7组 其中1组45kw是调压PID自动控制 常开 在开启电加热参数后 温控控制程序根据设定的进风温度自动选择电加热组进行加热 启用电加热的程序安装以下方式选择 第一组设置启用温度范围 电加热启用第一组的加热设定第一组设置启用温度范围 第二组设置启用温度范围 电加热启用第二组的加热设定第二组设置启用温度范围 第三组设置启用温度范围 电加热启用第三组的加热设定第三组设置启用温度范围 第四组设置启用温度范围 电加热启用第四组的加热设定第四组设置启用温度范围 第五组设置启用温度范围 电加热启用第五组的加热设定进风温度控制根据输入的设定温度采用PID调节 PID参数在 PID参数 画面可以看到并能被用户修改 思考 加热器高温高效烧毁原因 17 01 16 19 喷雾干燥设备讲解 加热器高温高效烧毁原因 原因 送风 引风频率过低 造成电加热器内温度过高 引起高效密封垫起火后点燃高效过滤器 解决办法 1 控制程序增加喷雾干燥电加热器开启与送 引风机连锁 送风机频率达38HZ 引风机频率达42HZ电加热方可开启 频率暂定 频率调整需通过授权操作 2 高温高效过滤器与电加热器之间的缓冲区增加温度检测 并与电加热器连锁 温度H报警 温度HH切断电加热器 H和HH都可授权设定调整 3 在蒸汽加热器前增加风速传感器 风速低于设定值H报警 低于设定值HH切断电加热器 17 01 16 20 喷雾干燥设备讲解 5 3 干燥系统 收料系统 干燥系统组成 蜗壳 热分布器 干燥塔 泄爆口 气锤等收料系统 一级旋风分离器 二级旋风分离器 小旋风 冷风风送系统旋风分离器原理 靠气流切向引入造成的旋转运动 使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开 17 01 16 21 喷雾干燥设备讲解 圆锥形筒 筒上段切线方向装有一个气体入口管 圆筒顶部装有插入筒内一定深度的排气管 锥形筒底有接受细粉的出粉口 含尘气流一般以12 30m s速度由进气管进入旋风分离器时 气流将由直线运动变为圆周运动 旋转气流的绝大部分 沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下朝锥体流动 此外 颗粒在离心力的作用下 被甩向器壁 尘粒一旦与器壁接触 便失去惯性力 而靠器壁附近的向下轴向速度的动量沿壁面下落 进入排灰管 由出粉口落入收收粉管 在冷风送风作用下 进入小旋风收粉 旋转下降的外旋气流 在下降过程中不断向分离器的中心部分流入 形成向心的径向气流 这部分气流就构成了旋转向上的内旋流 内 外旋流的旋转方向是相同的 最后净化气经排气管排出器外 一部分未被分离下来的较细尘粒也随之逃逸 自进气管流入的另一小部分气体 则通过旋风分离器顶盖 沿排气管外侧向下流动 当到达排气管下端时 与上升的内旋气流汇合 进入排气管 于是分散在这部分上旋气流中的细颗粒也随之被带走 并在其后用水膜除尘器除尘后 排出大气 17 01 16 22 喷雾干燥设备讲解 5 4 排风 辅助系统 排风系统组成 引风管 引风机 水膜除尘等辅助系统 操作平台 电动葫芦等水膜除尘原理 含尘气体由筒体下部顺切向引入 旋转上升 尘粒受离心力作用而被分离 抛向筒体内壁 被筒体内壁流动的水膜层所吸附 随水流到底部锥体 经排尘口卸出 水膜层的形成是由布置在筒体的上部几个喷嘴 将水顺切向喷至器壁 这样 在筒体内壁始终覆盖一层旋转向下流动的很薄水膜 达到提高除尘效果的目的 17 01 16 23 喷雾干燥设备讲解 5 5冷风风幕 冷风风送系统 冷风风幕组成 初中效过滤器 风幕风机 蒸汽加热器 高效过滤器 风幕冷风风送系统组成 冷冻除湿机 初中效过滤器 电加热器 风送鼓风机 高效过滤器 回流风机 小旋风分离器 收料筒 带滑轮 17 01 16 24 喷雾干燥设备讲解 5 6清洗系统 控制系统 清洗系统 塔内清洗球 缓冲罐 回流泵 管道弹出式旋转喷嘴 清洗泵 温水罐 纯水罐 碱水罐 板式换热器 循环加热泵 清洗机等控制系统 控制柜 PLC 变频器 空气断路器 继电器 温度 压力传感器等 17 01 16 25 喷雾干燥设备讲解 六 喷雾干燥基本操作 6 1开机前准备工作1 动力设备用手应能自由盘动 机械检查及工序检查请参照有关设备操作说明书及操作规程 2 检查设备内是否有遗留工具或其它物件 干燥机塔门是否关好 3 检查管道接口 清洗口是否装好 料桶是否安装好 蝶阀是否打开 4 检查进料管安装是否到位 至雾化器的软硬管连接是否密封 5 检查各风机风门的位置是否正常 通常送风机的风门在打开的位置 引风机的风门位置在关的位置 风机的风门定位要等实际操作中 根据参数调节好后才确定 6 检查接通料泵的水管 料管连接是否准确 到雾化器管路阀门开通 其它切换阀关闭 7 检查喷雾用水源及清洗水源是否到位 湿法除尘器循环水充足 8 检查用气设备气源到位 压力范围0 4 0 6Mpa 9 进行其它常规检查 17 01 16 26 喷雾干燥设备讲解 10 一切检查就绪后 接通电源进行单机试运转 1 将控制柜各电源空气开关置于 通 的位置 打开控制电源总按钮 控制回路及仪表回路通电正常 各仪表和变频器都有正常显示 若有示值不对 应逐一校对或检验 2 单个检查风机 关闭风门 点动风机 转向准确 无异常 异响 进行短时间运转 运转正常 关闭 3 检查料泵 点动料泵 转向准确 无异常 开启料泵 打开水阀试打水 出口水有压力 能调节转速和流量 能正常将水送到塔顶雾化器 运转正常 关闭 注意 在开启螺杆泵前 进口管道一定要有水或料液 干磨容易损坏定子 出口管道一定要畅通 出口压力过大 容易损坏料泵 4 检查雾化器油泵 雾化器 先点动油泵开关 转向准确 无异常 开启油泵 油能循环正常 点动雾化器开关 转向准确 无异常 试运转一段时间 运转正常后 关闭 5 检查气锤 接通气源调好气压0 2 0 3Mpa 开启控制仪 气锤一一连续敲打 敲击有力正常 关闭 在使用过程中要排清气水分离器中的水 6 检查除尘器循环水 调好水量 开循环水泵 循环水正常 关闭 7 检查除湿风风送系统 先点动确认风机转向正确 打开风机 启动除湿机组 除湿机除湿正常 打开加热器 除湿风升温正常能恒定在设定值 关闭机组 17 01 16 27 喷雾干燥设备讲解 6 2开机步骤1 合上电源总闸 拧开控制电路总开关 检查所有仪表都显示正常 2 启动送风机控制变频器开启送风机 运转正常后 按下引风机启动按钮 等风机启动正常后 慢慢调节引风机风门 使塔内负压调到 200Pa左右 固定引风机风门 3 打开蒸气加热器和电加热器开关加热升温 电加热共分5组 分别为1组9kw 2组18kw 3组27kw 4组27kw 5组36kw 其中2组18kw是固态继电器PID自控 常开 设定进口温度后会自动选择开启所需加热功率 4 当进风温度230 时 启动油泵 检查润滑油循环正常 启动雾化器 5 出口温度不断上升 当出口温度到100 左右时 准备喷水 如果刚清洗过塔 需烘干塔体后才能喷料 6 按下料泵变频器启动开关 慢慢调节变频器频率控制提高料泵转速 开始打水至雾化器 逐步加大流量 使出口温度始终保持在105 左右 7 开启湿法除尘器循环水泵 使除尘器进入喷淋除尘状态 8 开启罗茨风机和气扫电机 开启气扫风加热 9 开启除湿机 开启除湿风回流风机 回流风机变频器频率不能低于40Hz 10 出口温度恒定后 关闭水阀停止喷水 打开料阀开始进料 并适当调整进料量 使温度恒定在105 左右 17 01 16 28 喷雾干燥设备讲解 11 打开气锤 检查气锤工作气压0 2 0 3MPa 12 在干燥过程中 从门视镜孔中观察喷雾情况 雾状应是边旋转边下落 物料的不同 喷雾时雾状也有所不同 13 通过透明观察口观察蜗流阀和除湿风风送管路中干粉运动情况 粉料要明显程螺旋状进入涡流阀 风送管中明显有料进入收料小旋风分离器 过几分钟后 换下料桶检查收料是否顺畅 在换料桶时要先关闭料桶上面蝶阀 换桶时间要短 换好后要打开蝶阀 6 3关机步骤1 喷料结束后 关闭电加热 蒸气加热 可提前停止加热 雾化器重新喷水并逐步减小流量 在进口温度不断下降 出口温度要保持在100度以上 喷水同时清洗了管路和雾化盘 2 当出口温度降至100度以下时 关停料泵 停止进水 打开料管排污阀 排出料管内水 3 料泵停下2分钟后 关闭雾化器 等雾化器完全停下后 关闭油泵 4 等进 出口温度都降至100度以下 依次关闭除湿机加热 风幕加热 关闭除湿机 除湿机为转轮除湿机 有120 度的再生风加热 内部设定延时13分钟停机 就是关除湿机后