Caractéristiques et inconvénients des équipements de séchage sous vide à double cône

1. Vue d'ensemble

Le séchoir sous vide à double cône (ci-après dénommé double cône) est un séchoir dynamique à chauffage indirect sous vide avec une longue histoire, qui est un équipement de séchage à économie d'énergie. Il se caractérise par le fait que le cône à vide est entraîné à 360° par un mécanisme d'entraînement. La rotation favorise le mélange des matériaux dans le cône et le chauffage par contact avec la surface chauffante du cône. Le mélange continu des matériaux aura un effet autonettoyant sur la surface chauffante. La différence de température est également très bénéfique pour le séchage à basse température des de nombreux matériaux sensibles à la chaleur.

Le double cône fonctionne sous vide sans l'intervention d'autres gaz inertes, ce qui est très propice à l'évaporation et au séchage de matériaux contenant divers solvants organiques, et à la récupération de solvants avec un taux de récupération de solvant élevé. La forme structurelle du double cône est très propice à l'évacuation propre et rapide de la matière sèche, ce qui constitue un avantage opérationnel qui ne peut être comparé à aucun autre type de sécheur.

Le double cône convient au séchage de divers matériaux en vrac sans parois collantes.Parce que le filtre à gaz d'échappement est installé sur le tuyau d'aspiration sous vide à l'intérieur du cône, la perte de poussière de produit entraînée par les gaz d'échappement est réduite et le rendement de séchage est élevé.

Il peut alimenter et décharger de manière fermée en même temps, en évitant la pollution opérationnelle et en évitant le vol de poussière et la pollution de l'environnement pendant le déchargement. L'efficacité de séchage dynamique à double cône est beaucoup plus élevée que celle de divers séchages à disque.

Cependant, le séchage à double cône présente également quelques inconvénients. Premièrement, le double cône ne convient qu'au séchage intermittent.

En raison de l'utilisation de joints à vide mécaniques à friction, il est impossible d'éviter l'usure et les corps étrangers du joint lors du frottement à sec. Une fois qu'une fuite de vide se produit, l'usure et les corps étrangers dans le joint doivent être aspirés dans le double cône et mélangés Si le produit est un médicament, le médicament sera contaminé, ce qui transformera un bon médicament en un mauvais médicament et nuira au médicament des gens.

Le sécheur à double cône est un sécheur chauffant à double enveloppe. Si le sécheur à double cône est considéré comme une sphère, lorsque le sécheur à double cône est agrandi, sa surface de chauffage F (m) s'étendra en proportion directe avec le carré du diamètre de la sphère D ( mm), et Le volume V(m) de la sphère se dilate proportionnellement au cube du diamètre D(mm) de la sphère. Par conséquent, lorsque le double cône se dilate d'un petit diamètre à un grand diamètre, sa surface de chauffe est bien inférieure à son expansion volumique.

En conséquence, le rapport de la surface de chauffage du bicône F(rfl) au volume du bicône V(m) devient déséquilibré avec l'expansion du diamètre D (iTlm), ce qui entraîne la valeur F/V de la petite taille bicône étant beaucoup plus grand que celui du bicône de grande taille F/, valeur. Par exemple, la valeur F/V d'un double cône de 5 m est environ la moitié inférieure à celle d'un double cône de 0,3 m, soit environ 3,6 m/m, et lorsque le volume du double cône s'étend jusqu'à 10 m, son F/V la valeur diminue à 2,5 m/m.

Comme son nom l'indique, l'équipement de séchage sous vide à double cône est utilisé pour le chauffage et le séchage, et sa fonction principale doit se refléter dans l'efficacité du chauffage et du séchage ou dans la taille de la zone d'échange de chaleur.

Relativement parlant, son volume est d'importance secondaire. Mais à l'heure actuelle, presque tous les échantillons de produits de séchoirs à double cône utilisent le volume pour identifier les spécifications des doubles cônes.Dans une certaine mesure, les fabricants de double cône trompent les utilisateurs intentionnellement ou non. Parce que de nombreux utilisateurs ne se rendront pas compte qu'il y a un changement régulier de F/V lorsqu'un grossissement biconique se produit.

Il est mal compris que les bicônes de grand et de petit volume ont des efficacités de séchage similaires. Achetez souvent un double cône à grande échelle et constatez que son efficacité de séchage est bien inférieure à l'efficacité de séchage produite par la pratique de test à double cône de petite taille dans l'usine de séchage. Parce que l'efficacité de séchage a doublé et ne peut pas atteindre le rendement souhaité, il est nécessaire d'acheter un autre double cône à grande échelle.

Cela a non seulement augmenté l'investissement et augmenté le terrain de l'usine, mais a également retardé le plan de production.

La température de séchage de nombreux produits thermosensibles est inférieure à 100°C, et de nombreux produits thermosensibles sont encore en cours de séchage<L'eau chaude de 100 ~ est utilisée comme source de chaleur, elle doit donc être équipée d'installations auxiliaires telles qu'un réservoir d'eau chaude, une pompe à eau chaude et une conduite d'eau chaude. Le chauffage par chaleur sensible de l'eau chaude doit avoir une différence de température entre l'entrée et la sortie, ce qui réduit naturellement la différence de température par rapport au chauffage par chaleur latente à la vapeur, ce qui est très défavorable pour le chauffage à basse température avec une sensibilité élevée à la chaleur.

Le coefficient de transfert de chaleur du chauffage à l'eau chaude est bien inférieur à celui du chauffage à la vapeur saturée, et la structure du chauffage à l'eau chaude chemisée est également plus compliquée que celle du chauffage à la vapeur, ce qui non seulement augmente l'investissement en équipement, mais n'est pas non plus propice à la gestion. .
En raison du mélange et de la rotation continus de la matière sèche dans le double cône, certains produits à cristaux fins et à forte teneur en eau, tels que la riboflavine, l'acétylspiramycine et d'autres produits, peuvent facilement former des granulés de différentes tailles pendant le processus de mélange. Une fois les boulettes formées, il est difficile d'obtenir un séchage complet.

En principe, les doubles cônes ne conviennent pas aux matériaux contenant des granulés dans le processus de séchage.
Le double cône est un sécheur dynamique qui tourne constamment avec une chaudière de chauffage (enveloppe chauffante). La doublure conique traditionnelle à double cône à grande échelle (grand diamètre) et l'épaisseur de paroi de la paroi extérieure de la veste sont épaisses et lourdes.

La cuve intérieure du cône est généralement en acier inoxydable, tandis que la paroi extérieure de la chemise est en acier au carbone. Le diamètre du grand double cône (2-10 m) est de 1 600 à 2 600 mm, l'épaisseur de paroi du réservoir intérieur du cône est de 8 à 14 mm et l'épaisseur de paroi de la paroi extérieure de la chemise est plus épaisse. Comme nous le savons tous, la résistance thermique de l'inox est 5 fois supérieure à celle de l'acier au carbone.Un liner inox épais n'est pas propice au transfert de chaleur du cône, ce qui réduit l'efficacité de chauffage et de séchage du double cône. un liner lourd augmente naturellement la puissance du moteur d'entraînement. .

L'enveloppe extérieure du double cône est plus épaisse et plus lourde, ce qui augmente la consommation d'énergie du moteur d'entraînement. Le double cône fonctionne pendant des milliers d'heures par an, alors comment traiter correctement le fonctionnement à long terme du double cône pour économiser de l'énergie et réduire la consommation mobilise et recherche activement la nouvelle ère de la conservation de l'énergie dans le monde entier. les matériaux de structure et d'équipement qui ont été négligés dans le passé, cela vaut notre étude et notre discussion approfondies.
La discussion suivante est basée sur des cônes doubles sans exigences GMP.
2 Grossissement du bicône
Avec le développement des produits de chimie fine, il existe un besoin croissant pour un double cône à efficacité améliorée et de grande taille.

Un double cône traditionnel à grande échelle, sa forme de corps énorme n'est pas proportionnée à la surface de chauffage qu'il contient, la zone de chauffage d'un double cône de 5 m n'est que de 18 m et la valeur F/V est de 3,6 m/ m, tandis que a La valeur F/V du double cône de 10 m a encore chuté à 2,5 m/m, et il n'est pas exagéré de décrire le double cône aussi fort à l'extérieur et sec au milieu.
L'agrandissement du sécheur sous vide à double cône se réfère naturellement à l'agrandissement de la zone d'échange de chaleur. Heureusement, il y a un énorme espace dans le cône qui peut être utilisé, et comment faire bon usage de cet espace est la clé.

Compte tenu du nettoyage de l'équipement, plus la surface de l'élément d'échange de chaleur est simple, mieux c'est. La plaque chauffante fine et creuse c,Di~ est sélectionnée, qui répond à la double exigence de surface lisse, de facilité de nettoyage et de compacité. En prenant le double cône de 10 m comme exemple, une fine plaque chauffante intérieure peut être installée dans l'immense espace conique le long de la direction du flux de matière, laissant de la place pour le nettoyage et l'entretien nécessaire, comme le maintien d'une distance de 110-160 mm entre le plaques chauffantes intérieures, Généralement, l'augmentation de la surface de la plaque chauffante intérieure peut être de 1,5 à 3 fois plus grande que la surface de chauffage du cône d'origine, de sorte que les valeurs F et V du double cône peuvent être augmentées à 0,2 m.

Une valeur similaire de 9,0 m/m pour le petit bicône. En particulier, l'épaisseur de la plaque chauffante intérieure est inférieure à un tiers de l'épaisseur du cône, et la zone de chauffage est doublée et la résistance thermique est considérablement réduite, de sorte que l'efficacité de séchage du double cône agrandi est supérieure à 2 à 3 fois celle du double cône traditionnel. La structure interne du double cône de 10 m après l'installation de la plaque chauffante interne est illustrée à la figure 1.
Illustré par la figure 1, 10 m.

Le diamètre du cône est de 2 600. Des deux côtés du canal de maintenance d'une largeur de 600 mm, il y a 7 plaques chauffantes intérieures de # l à ≠} 7, 14 au total. La surface totale de la plaque chauffante intérieure est F = 56 m, et l'épaisseur de la plaque chauffante intérieure est de 40 mm, le volume total de la plaque chauffante intérieure V = 2,2 m, la distance entre les centres des deux plaques chauffantes intérieures d = 200 mm, l'écart réel entre les deux plaques chauffantes intérieures est de 160 mm, et la zone de chauffage de la chemise conique est connue sous le nom de F = 29,6 m , de sorte que la zone de chauffage totale des doubles cônes de 10 m est F = 85,6 m , le volume du cône est connu pour être V=12,1 m , le volume réel du cône après déduction de la plaque chauffante intérieure est V=9,9 m , par On sait que la valeur F/V du nouveau bicône atteint 8,6 m/m, ce qui est très proche des 9.0 1TI/m du petit 0.2 en bicône. La valeur F/V du double cône 10 1TI sans la plaque chauffante intérieure est de 2,5 II1 /m, donc le 10 1TI après l'ajout de la plaque chauffante intérieure. La valeur F/V du double cône est plus de 3 fois supérieure à celle sans ajout (comme illustré à la figure 2). Si la valeur F/V est augmentée, l'efficacité de séchage d'un nouveau double cône peut être égale à la Efficacité de séchage traditionnelle de trois ensembles Double cône, le moteur d'entraînement par heure peut économiser environ 60 kW/h de consommation d'énergie.


3 Comparaison de l'économie d'acier inoxydable en ajoutant une plaque chauffante intérieure avec un grand double cône
Prenons toujours 10 m (volume de fonctionnement réel) comme exemple. Les dimensions hors tout du double cône de 10 m sont de 2600 X 3600 (hauteur totale). Selon la description ci-dessus, la surface de la chemise chauffante à double cône est F = 29,6 pouces et la surface totale de la plaque chauffante intérieure est F = 56 1TI Si l'épaisseur de paroi du double cône est de 14 millimètres , et l'épaisseur de paroi de la plaque chauffante intérieure est de 3 mm, alors Le matériau en acier inoxydable du double cône pèse 3-3 t, tandis que le matériau en acier inoxydable de la plaque chauffante intérieure pèse 1,34 t.

On peut voir que le double cône a besoin de 111,4 kg d'inox par mètre carré, alors que la quantité d'inox nécessaire pour la plaque chauffante par mètre carré n'est que de 24 kg, c'est-à-dire la quantité d'inox consommée par mètre carré de la zone de chauffe du double cône est la même La zone de chauffe de la plaque chauffante intérieure est 4,6 fois plus grande. Considérant uniquement la zone de chauffe ~IE4 du double cône traditionnel à grande échelle existant, et la consommation de beaucoup d'inox, le cône est creux et vide, il est donc possible d'augmenter la plaque chauffante interne, mais c'est aussi très nécessaire d'augmenter la plaque chauffante interne, pour compenser les effets négatifs de l'épaisseur de paroi du cône.
4 Renforcement structurel de la plaque chauffante intérieure
La plaque chauffante intérieure creuse et mince conventionnelle doit être renforcée par soudage par bouchonnage. Étant donné que l'épaisseur de paroi de la plaque chauffante intérieure n'est que de 2 à 3 mm, les deux côtés de la plaque chauffante creuse doivent être percés. Il est difficile de traiter le rainure sur la plaque mince strictement selon les spécifications de soudage, en particulier la plaque chauffante requise par les BPF pharmaceutiques doit être meulée et polie après le soudage, il y a donc de minuscules maillons faibles dans de nombreux joints de soudure enfichables, ce qui provoquera soudainement l'ensemble de la plaque chauffante casser en raison de fissures locales dans les opérations de production futures.

La structure traditionnelle de renfort de soudage par bouchon à plaque mince est facile à laisser ce genre de danger caché.
Nous avons appris une leçon en profondeur et adopté la technologie de renforcement de soudage non destructif à charnière sur la nouvelle structure de renforcement de la plaque chauffante intérieure à double cône.Il n'est pas nécessaire de percer des trous sur la carte mère double face de la plaque chauffante intérieure, de manière à évite les inconvénients causés par l'opération de soudage par bouchon perforé.Élimine la difficulté pratique de traitement de la plaque chauffante intérieure, qui est nécessaire pour le grossissement biconique.
5 Problème de source de chaleur à basse température (100 °C) du double cône
Lorsque le double cône est utilisé pour sécher des produits sensibles à la chaleur, le double cône traditionnel adopte la méthode de chauffage à l'eau chaude.

Le chauffage de l'eau chaude nécessite non seulement un ensemble complet de réservoirs d'eau chaude, de pompes à eau chaude et de canalisations encombrants, mais en raison de la chaleur sensible de l'eau chaude, il doit y avoir une différence de température entre l'entrée et la sortie, et l'effet naturel de chauffage et de séchage. à la sortie d'eau chaude est beaucoup plus faible qu'à l'entrée d'eau chaude.L'écart de température de chauffage de l'eau chaude est très défavorable au séchage.
Si le double cône à grande échelle est toujours chauffé par de l'eau chaude, la charge thermique requise augmentera également de manière significative en raison de l'augmentation substantielle de la charge de l'équipement de séchage.Apporter beaucoup d'inconvénients à l'efficacité de l'équipement de séchage. Cependant, si de la vapeur saturée est utilisée comme source de chaleur, tant que la température ou la pression dans l'enveloppe chauffante à double cône est strictement contrôlée pour s'assurer que la température ou la pression respecte les paramètres physiques de la vapeur saturée requis par la température de chauffage, il est assuré que la vapeur dans la chemise peut être condensée dans le temps.

La vapeur d'eau saturée de 0,2 MPa peut être directement utilisée comme source de chaleur pour le chauffage à basse température du double cône. Bien sûr, l'espace à l'intérieur de la chemise à double cône à grande échelle est grand et il y a beaucoup de gaz inerte dans la chemise (en particulier dans la plaque chauffante intérieure) lorsque la voiture vient de démarrer, qui doit être déchargée, sinon elle affectera sérieusement le fonctionnement normal. , puis ajouter de la vapeur d'eau saturée.
6. Recherche sur l'amincissement de l'épaisseur de paroi des équipements à double cône à grande échelle
Le monde d'aujourd'hui pense aux économies d'énergie et à la réduction des émissions, des avions aux trains en passant par les voitures, ils essaient tous de réduire l'épaisseur de la structure.

Rappelant une grande chaudière (enveloppe chauffante) sur le dos du double cône, il semble qu'il soit également nécessaire de mener des recherches sur l'économie d'énergie, la réduction des émissions, l'économie d'acier inoxydable et l'amélioration de l'efficacité du chauffage et du séchage. contribution dans le domaine de la technologie de séchage.
7. Conclusion
Avec la production à grande échelle de l'industrie chimique fine, de nombreux sécheurs sous vide à double cône à grande échelle sont nécessaires.Parce que la structure à double cône à grande échelle n'a pas suivi le rythme de l'époque, elle a posé de nombreux problèmes de production et utilise. Le rapport entre la valeur de la production et la consommation d'énergie de notre production industrielle est beaucoup plus élevé que celui des pays développés comme le Japon, ignorant l'efficacité de nombreux équipements, en particulier le malentendu selon lequel le prix n'est pas basé sur la performance des coûts de l'équipement, mais sur le poids de l'équipement L'équipement de séchage sous vide à double cône est probablement typique à cet égard.