تحليل أساسيات استخدام معدات التجفيف بالتفريغ: أنواع المجففات الشائعة

في الوقت الحالي، تشمل الأنواع الشائعة من المجففات في بلدي مجففات الرذاذ، ومجففات تدفق الهواء، ومجففات الطبقة المميعة، ومجففات حبيبات الرذاذ ذات الطبقة المميعة، وما إلى ذلك.

مجفف الرذاذ: يُعد تجفيف الرذاذ من أسرع معدات التجفيف نموًا. وهناك ثلاث طرق تقليدية للترذيذ: الترذيذ الدوراني، والترذيذ بالضغط، والترذيذ بتدفق الهواء.

تتميز عملية التجفيف بالرش الدوراني بقدرة إنتاجية كبيرة لآلة واحدة (يمكن أن يصل حجم الرش إلى 200 طن/ساعة)، وسهولة التحكم في حجم التغذية، ومرونة تشغيل كبيرة، وتطبيق واسع النطاق.

تتميز عملية التجفيف بالرش باستخدام المرذاذ المضغوط بقدرتها على إنتاج جزيئات خشنة وسهولة صيانتها. ونظرًا لصغر فتحة الفوهة وسهولة انسدادها، يجب ترشيح سائل التغذية بدقة.

فتحة الفوهة سهلة التآكل، لذا يجب أن تُصنع من مواد مقاومة للتآكل. كما يوجد تصميم جديد لفوهة الضغط، يُسمى فوهة ضغط الهواء. يتميز هذا التصميم بوجود فوهة ضغط في المركز وفوهة تدفق هواء في الفجوة المحيطة.

تنقسم عملية التذرية إلى مرحلتين: في المرحلة الأولى، تُشكّل فوهة الضغط طبقةً سائلة، ثم تُذرى هذه الطبقة السائلة بتدفق الهواء مرةً ثانيةً لتكوين قطرات أدق. تتميز هذه الفوهة بالمزايا التالية: (1) سهولة التشغيل بفضل إمكانية ضبط ضغط الهواء المضغوط للتحكم في قطر القطرات؛ (2) إمكانية تذرية السوائل عالية اللزوجة ذات التدفق الكبير إلى قطرات دقيقة؛ (3) إمكانية استخدام فوهة الضغط الأصلية حتى في حال انقطاع الهواء المضغوط.

يستخدم جهاز رش الهواء بشكل أساسي في المختبرات والمصانع الوسيطة، واستهلاكه للطاقة كبير.

يمكن رشّ المواد السائلة التي لا يمكن رشّها بواسطة البخاخين الأولين باستخدام بخاخ تدفق الهواء. ويمكن رشّ المعجون عالي اللزوجة، والمعجون، ومواد كعكة الترشيح باستخدام فوهة ثلاثية السوائل.

مجفف الهواء: تقنية تجفيف الهواء ناضجة، وإذا توفرت بيانات التشغيل، فيمكن تصميمها مباشرة.

يوجد حاليًا العديد من مصنعي معدات التجفيف الذين يمكنهم توفير هذا النوع من المعدات.

مجفف الطبقة المميعة: يأتي مجفف الطبقة المميعة في المرتبة الثانية بعد مجفف الرذاذ. وينقسم إلى نوعين: مجفف الطبقة المميعة المزود بمحرك تقليب في جزء التغذية، ومجفف الطبقة المميعة المزود بمبادل حراري داخلي.

عند استخدام طبقة مميعة لتجفيف المواد المسحوقة والحبيبية المعرضة للتكتل، قد تحدث صعوبات في التمييع في قسم التغذية نظرًا لارتفاع نسبة الرطوبة. في هذه الحالة، يُركّب مُحرّك تقليب في قسم التغذية للتخلص من مشكلة التكتل وتحقيق تدفق طبيعي. يُعدّ هذا التدفق مزيجًا من انتقال الحرارة بالتوصيل والحمل. عندما تكون كمية الهواء الساخن المستخدمة في حالة التمييع الطبيعية غير كافية لتلبية الحرارة المطلوبة للتجفيف، يُستخدم مُبادل حراري داخلي لتوفير جزء من الحرارة أو معظمها. يُساهم هذا الأسلوب في توفير الطاقة بشكل ملحوظ. توجد أنواع عديدة من المُبادلات الحرارية الداخلية.

كما تُستخدم الأسرة المميعة بشكل متكرر في عمليات التجفيف المشتركة في المجففات من المرحلة الثانية والثالثة.

تُطبَّق الاهتزازات على طبقة مميعة عادية، تُسمى طبقة مميعة مهتزة. ويمكن تقسيم التمييع بالاهتزاز إلى نوعين حسب مصدر الاهتزاز: أحدهما يُشغَّل بواسطة محرك اهتزازي، والآخر محرك عادي يهز الزنبرك داخل صندوق الاهتزاز.

يعمل الأخير بشكل أفضل عندما يكون حجم السرير المميع المهتز كبيرًا.

مجفف حبيبات الرش ذو الطبقة المميعة: هذه العملية عبارة عن مزيج متكامل من تقنيات التمييع والترذيذ والتجفيف. يقوم برش المادة السائلة المُرَذَّذة على طبقة بلورات البذور المميعة، مما يؤدي إلى نمو بلورات البذور وجفافها بشكل مستمر، ثم تُفرَغ من الجهاز عند بلوغها حجماً محدداً.

هذا الجهاز صغير الحجم، ذو قدرة إنتاجية عالية، وقادر على إنتاج جزيئات كبيرة. وتتزايد تطبيقاته الصناعية يوماً بعد يوم.