تحليل مشاكل تطوير مصنعي مجففات الفراغ

تتميز مجففات الفراغ بالعديد من المزايا: فعند التجفيف تحت ضغط منخفض، يكون محتوى الأكسجين منخفضًا، مما يمنع التلف التأكسدي للمواد المجففة، كما أنها قادرة على تجفيف المواد الخطرة القابلة للاشتعال والانفجار؛ وتعمل على تبخير الرطوبة من المواد في درجات حرارة منخفضة، مما يسهل تجفيف المواد الحساسة للحرارة؛ كما أنها تستخلص المكونات القيّمة والمفيدة من المواد المجففة؛ وتمنع انبعاث المواد السامة والضارة منها، مما يجعلها عملية تجفيف صديقة للبيئة. ولذلك، يتزايد استخدام مجففات الفراغ بشكل ملحوظ.

مجفف بالمكنسة الكهربائية

تتمثل العيوب الرئيسية لمجفف الفراغ في أنه يحتاج إلى نظام فراغ قادر على ضخ بخار الماء، مما يجعل تكلفة الاستثمار في المعدات مرتفعة وتكلفة التشغيل مرتفعة؛ كما أن كفاءة إنتاج المعدات منخفضة والإنتاجية ضئيلة.

للتغلب على هذه العيوب، بذل العديد من الباحثين والتقنيين جهودًا حثيثة. وفي الوقت نفسه، ونظرًا للمزايا العديدة للتجفيف بالتفريغ، فإن بعض المنتجات تتطلب استخدام مجففات التفريغ. لذا، فإن تطوير مجففات التفريغ واعدٌ للغاية.

تُعدّ عملية التجفيف بالتفريغ عملية صناعية معقدة، متغيرة مع الزمن، وغير خطية. وتتمثل مهمة التحكم في التجفيف في ضبط ومراقبة معايير العملية التي تؤثر على عملية التجفيف بأكملها.

أثناء تصنيع العديد من المنتجات الكيميائية والصيدلانية (سواء كانت منتجات وسيطة أو نهائية)، تُعلق جزيئات صلبة في سائل، ويجب فصلها عن هذا السائل في مرحلة ما. في البداية، تُستخدم معدات فصل ميكانيكية للمواد الصلبة عن السوائل، مثل أجهزة الطرد المركزي الترشيحية، والمرشحات الفراغية (أو المضغوطة)، وأجهزة الترسيب، ومكابس الترشيح، والمكثفات الثابتة، لفصل المواد الصلبة عن السوائل.

لاختيار أفضل نوع من معدات الفصل الميكانيكي لعملية معينة، تُحدد تقنية التجفيف بالتفريغ بشكل أساسي بعوامل مثل خصائص المواد الصلبة، والسعة، وطريقة التشغيل. ولكن عادةً لا تكفي خطوة فصل ميكانيكية واحدة بين المواد الصلبة والسائلة لتلبية متطلبات جودة المنتج، لأنه من المستحيل إزالة كل السائل بالقوة الميكانيكية وحدها. وبحسب المنتج والمعدات، تتراوح رطوبة المنتج الخارج من جهاز الطرد المركزي أو المرشح عمومًا بين 5% و80% (وزنًا).

لذلك، بعد اكتمال عملية الفصل الميكانيكي بين المادة الصلبة والسائلة، من الضروري عمومًا فصل السائل المتبقي في المادة الصلبة من خلال عملية فصل حراري بين المادة الصلبة والسائلة. وتُعرف هذه العملية عادةً باسم "التجفيف".

يُعدّ عامل درجة حرارة تبخر السائل الموجود داخل المنتج عاملاً مهماً في اختلاف أداء تجفيف المنتج، والذي يعتمد على ضغط العملية.

يُمكن أن يُحقق خفض ضغط العملية ودرجة حرارة التبخير فوائد عديدة، لا سيما في التجفيف بالتلامس. فلا حاجة لتصميم نظام تجفيف مثالي يعمل فقط عند أدنى ضغط وأعلى درجة حرارة مسموح بها، إذ يتطلب ذلك معدات طرفية ضخمة ومكلفة. يُصمم النظام عادةً على شكل وعاء ضغط ذاتي التنظيم.

أي أن المكثف والفراغ مصممان للتعامل مع تدفقات البخار العالية عند ضغوط أعلى، وينخفض ​​الضغط مع انخفاض الحجم الجاف.

مجفف التفريغ هو جهاز يزيل الرطوبة من الأجزاء داخل العبوة عن طريق ضخ الهواء منها للوصول إلى درجة تفريغ محددة مسبقًا. خلال عملية التجفيف، يكون الجزء الداخلي من الخزان في حالة تفريغ، ويتم تسخين الغلاف الخارجي بالماء الساخن (أو البخار أو زيت نقل الحرارة). مع دوران الخزان بسرعة منخفضة، تتحرك المادة لأعلى ولأسفل داخله، مكونةً مسارًا دائريًا داخله وخارجه، مما يؤدي إلى امتصاص التبخر. يُضخ البخار باستمرار عبر أنبوب التفريغ لتحقيق هدف تجفيف المادة.

أثناء تجفيف الخليط، يمكن لأجهزة الرش والترشيح والسحق المدمجة وغيرها من الأجهزة وفقًا لمتطلبات العميل تحقيق تشغيله متعدد الوظائف.