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自動(dòng)真空履帶干燥機在工業(yè)應用中運行可靠生產(chǎn)能力穩定
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自動(dòng)真空履帶干燥機在工業(yè)應用中運行可靠生產(chǎn)能力穩定
在干燥設備類(lèi)型上，將以熱風(fēng)加熱常壓干燥設備、真空干燥設備為主，其他諸如遠紅外線(xiàn)干燥設備、微波干燥設備等特殊領(lǐng)域的用戶(hù)也將逐步擴大應用數量；在食品、藥品干燥方面，對真空冷凍干燥設備中的較大規格設備需求量將會(huì )增加；具有功能組合(如制�！稍�、干燥—過(guò)濾)的設備需求量也將增多；高自動(dòng)化干燥設備在一些應用領(lǐng)域將受到歡迎。另外，干燥設備外觀(guān)質(zhì)量將越來(lái)越受到重視，腐蝕性物料烘干設備的耐腐能力和可靠的使用壽命，將會(huì )受到用戶(hù)特別關(guān)心。
國內中藥企業(yè)常用的浸膏干燥設備是箱式干燥和噴霧干燥。箱式干燥時(shí)間長(cháng)，能耗高，間斷操作，容易染菌和吸潮；噴霧干燥的粉劑致密而水溶性差，干燥溫度高，熱敏感性的物質(zhì)容易被破壞，多糖含量高的物料會(huì )粘在噴霧干燥收集器的壁上，造成收粉困難。近幾年，一種自動(dòng)真空履帶干燥機開(kāi)始應用生產(chǎn)。與箱式干燥相比，自動(dòng)真空履帶干燥機的優(yōu)點(diǎn)是：料層薄、干燥快、物料受熱時(shí)間短；物料松脆，容易粉碎；隔離操作，避免污染；動(dòng)態(tài)操作，不易結垢；連續生產(chǎn)，自動(dòng)控制。自動(dòng)真空履帶干燥機也能克服噴霧干燥的缺點(diǎn)，與常用的干燥設備相比，自動(dòng)真空履帶干燥機具有更好的應用價(jià)值，控制系統采用德國西門(mén)子S7-200 PLC、西門(mén)子變頻技術(shù)，實(shí)現了干燥溫度、真空壓力、干燥速度穩定、干燥物料含水率穩定的目標，使用效果良好。
1 工作原理
物料通過(guò)變頻螺桿泵送入真空條件下的干燥機內部，物料被連續地涂布在緩緩移動(dòng)的干燥機內的多條干燥帶上，形成薄薄的涂層；干燥帶在調速電機驅動(dòng)下以設定的速度向前運動(dòng)，每條干燥帶的下面都有3段獨立的加熱板和1段冷卻板，干燥帶與加熱板、冷卻板緊密接觸，以接觸傳熱的方式將干燥所需要的能量傳遞給帶上物料；當干燥物料從筒體的一端運動(dòng)到另一端時(shí)，物料已經(jīng)干燥并經(jīng)過(guò)冷卻，干燥后的物料從干燥帶上剝離；物料通過(guò)一個(gè)粉碎裝置粉碎后，通過(guò)真空蝶閥到料桶中出料。
在真空條件下，物料連續地被涂布在緩緩移動(dòng)的不銹鋼履帶上，形成薄薄的涂層； 履帶輸送物*斗進(jìn)入加熱段，使物料受熱而脫去水分，再進(jìn)入冷卻段，使物料降溫而變脆，較后到終端被收集。
物料直接進(jìn)入真空度容器內，經(jīng)過(guò)干燥，所得顆粒的流動(dòng)性很好，結構疏松，速溶性好。其結構如圖1。
2 真空自動(dòng)履帶干燥機主要特點(diǎn)
2.1 真空筒體是一個(gè)直徑近2 m 的不銹鋼圓筒，前后開(kāi)門(mén)，長(cháng)度在15m，內外壁拋光處理，筒體密封良好。履帶是干燥物料的平臺，材質(zhì)為聚四氟乙烯帶，性質(zhì)穩定，耐溫范圍在-70－260 ℃，可安全使用于醫藥、食品工業(yè)。履帶按4層設置，每條履帶分別由變頻電機單獨驅動(dòng)，履帶運動(dòng)速度則通過(guò)變頻調速機組進(jìn)行調整，速度范圍在0.15－1.5 m/min 。
2.2 真空系統采用羅茨真空泵和水環(huán)真空泵組成的機組。
2.3 干燥前物料先預熱以增加流動(dòng)性，進(jìn)料用螺桿計量泵，可處理粘度很大(相對密度1.35－1.45)的中藥浸膏；進(jìn)料流量可精確調整，即使在進(jìn)料量很小的情況下，布料裝置也確保均勻布料，以便干燥工藝的優(yōu)化；每一條履帶配備單獨螺桿泵作為進(jìn)料輸送泵，進(jìn)料速度一般20－50L／ h。搖擺布料擺臂通過(guò)一臺步進(jìn)電機控制，速度一般在5－20 r/min。
2.4 自動(dòng)真空履帶干燥機整個(gè)干燥帶分為4 個(gè)區，3個(gè)加熱區和1 個(gè)冷卻區。機組熱源采用熱水，配備完整熱水循環(huán)加熱系統和冷卻水冷卻系統�？紤]天然藥物的熱敏性，常采用低溫真空干燥的方式，干燥過(guò)程中產(chǎn)品溫度一般在40－95 ℃之間。經(jīng)過(guò)冷卻，出料溫度可控制在20－30 ℃之間。
2.5 終端出口以氣動(dòng)真空蝶閥阻斷真空以連續地排出干物料；出料口有破碎和制粒功能，干粉顆粒大小可控制在40－60 目之間設置。
2.6 機組配有高壓水清洗裝置，符合GMP 易清洗的要求。
2.7 自動(dòng)真空履帶干燥機采用PLC 控制，通過(guò)PC機的人機界面來(lái)操作設備，同時(shí)干燥機附近設置操作面板以便在工作區操作設備�？梢宰詣�(dòng)運行，也可以手動(dòng)操作。
3 控制系統的總體設計
3.1 系統軟硬件的選型
( 1)選用SIEMENS 變頻器(2) 搖擺布料采用KINCO 步進(jìn)電機及驅動(dòng)器；(3)觸摸屏采用POFACE
產(chǎn)品；(4)上位機采用戴爾工控機；(5) 通訊采用一條RS-485 通訊線(xiàn)將上位機和PLC 連成一個(gè)通訊系統；(6)現場(chǎng)觸摸屏為操作員界面，工控機為工程師界面。
3.2 PLC 的功能及選型
PLC在系統中完成下列任務(wù)：(1)采集外界各設備的狀態(tài)信號及模擬量信號；(2)控制各臺電機起停、頻率調節及調節閥的開(kāi)度調節；(3)若外界設備出現故障，PLC接通報警裝置，實(shí)現故障報警。
根據上述功能，該系統選用SIEMENS的S 7-200PLC，它屬于模塊組合式PLC，由基板及模塊組成，有多種基板模塊可供選擇，可根據需要構成不同的系統。本著(zhù)實(shí)用性、可靠性、經(jīng)濟性等原則，選用CPU226 PLC、EM 223 CN 型的數字量輸入/ 輸出模塊、EM 232 CN型的模擬量輸出模塊、EM 235 CN型的模擬量輸入／ 輸出模塊。其組成見(jiàn)圖2。
4 控制系統的應用
4.1 4 條履帶可以分別控制其運行狀態(tài)與運行速度。每條履帶都分別采用變頻控制實(shí)現1 對1 控制，在運行狀態(tài)下，可在線(xiàn)調節修改履帶速度。
4.2 4 臺進(jìn)料泵可以分別控制其運行狀態(tài)與進(jìn)料速度。每臺進(jìn)料泵都分別采用變頻控制實(shí)現1 對1 控制，在運行狀態(tài)下，可在線(xiàn)調節修改流量。
4.3 布料電機運行速度可調節。布料電機在運行狀態(tài)下，可在線(xiàn)調節進(jìn)料速度，范圍( 15、20、24、28、37 r/min )。
4.4 真空泵采用3 級機組，保證筒體真空度運行時(shí)不低于10 MPa。主泵ZJ 300 羅茨真空泵( 球墨鑄鐵)1 臺, 抽氣速率300L/s，二級泵ZJ 150 羅茨真空泵( 球墨鑄鐵)1 臺，抽氣速率150 L/s ，前級泵2 BV 5-131 水環(huán)真空泵2 臺，抽氣速率6.66 m3/min，功率11 kW，極限真空( 絕壓)40 Pa，前級泵配2 臺2 BV 5-131水環(huán)真空泵，可以有效地縮短及提高整個(gè)機組的效率，將真空預抽時(shí)間縮短，在主泵開(kāi)啟整個(gè)機組投入運行后，可自動(dòng)關(guān)閉1 臺水環(huán)真空泵。
4.5 加熱區、冷卻區溫度控制采用調節閥從而保證溫度恒溫運行時(shí)不偏于設定±2 ℃，流程如圖3。
4.6
信號報警界面可隨時(shí)監控與顯示系統運行中的單機運行故障，提示故障原因及解決方案。從而保證系統運行的穩定性與自診斷的功能，保證各項硬件的使用壽命。
4.7 程序分為3
部分：主程序、子程序和中斷程序。系統初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，可節省掃描周期。利用定時(shí)器中斷功能實(shí)現PID控制的定時(shí)采樣及輸出控制。主程序功能較多，履帶電機、進(jìn)料泵及布料電機速度的顯示，真空泵組控制信號的綜合以及報警處理都在主程序。頻率和真空的壓力值采用數字方式直接在程序中設定。溫度PID控制中，使用了比例和積分控制，其回路增益和時(shí)間常數可通過(guò)工程計算初步確定，需要進(jìn)一步調整以達到較優(yōu)效果。
我國加入WTO這么多年來(lái)的事實(shí)證明，國內干燥設備行業(yè)發(fā)展正如專(zhuān)家預期所料，是挑戰與機遇并存。就國內市場(chǎng)而言，由于我國干燥設備行業(yè)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入較成熟的發(fā)展階段，已能夠比較好地滿(mǎn)足各個(gè)領(lǐng)域用戶(hù)的實(shí)際需要，而在價(jià)格上只有國外相同產(chǎn)品的1／3，這使我國干燥設備在市場(chǎng)競爭中比進(jìn)口設備具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢；另一方面，由于干燥設備體積較大，大多數還涉及現場(chǎng)安裝、調試和售后服務(wù)等工作，因此對國內用戶(hù)而言，選用國產(chǎn)設備較選用進(jìn)口設備更方便。就 市場(chǎng)而言，我國加入WTO后，更有利于干燥設備擴大出口。目前，我國干燥設備主要出口產(chǎn)品是真空干燥設備，振動(dòng)干燥設備，中小型糧食、食品及農林土特產(chǎn)品干燥設備，年出口量超過(guò)百臺，出口的主要地區是東南亞及其他發(fā)展中國家，并已經(jīng)打開(kāi)歐美市場(chǎng)的大門(mén)。目前，我國干燥設備出口產(chǎn)品占國產(chǎn)干燥設備的總量尚不到5%，專(zhuān)家預計“十二五”期間出口產(chǎn)品在國產(chǎn)干燥設備總量中所占比例將達到10%以上。
在 競爭中，我國干燥設備生產(chǎn)企業(yè)的主要競爭對手是丹麥、瑞士、英國、德國、美國以及日本等。與競爭對手相比，我國干燥設備的優(yōu)勢是價(jià)格低廉，不足之處主要在于產(chǎn)品的自動(dòng)化控制程度、外觀(guān)質(zhì)量、成套性和功能組合性方面有待進(jìn)一步提高
5 結束語(yǔ)
通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)應用和改進(jìn)，自動(dòng)真空履帶干燥機在工業(yè)應用中運行可靠, 生產(chǎn)能力穩定，干燥后物料含水率≤5%。隨著(zhù)中藥產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，自動(dòng)真空履帶干燥機在干燥方面的優(yōu)點(diǎn)，將被更多的企業(yè)認可，市場(chǎng)應用前景廣闊。開(kāi)機：首先打開(kāi)風(fēng)扇，電機功率大而取星，三角轉換啟動(dòng)，時(shí)間長(cháng)了，所以要注意電流表指示，當電流下降前下一步操作，或者因為總線(xiàn)電流太大而且會(huì )失敗。然后啟動(dòng)鼓風(fēng)機，當電流開(kāi)始混合，進(jìn)料，關(guān)閉風(fēng)扇和其他設備后下降。進(jìn)料：首先打開(kāi)壓縮空氣閥并打開(kāi)脈沖電源開(kāi)關(guān)，打開(kāi)蒸汽閥，控制進(jìn)口溫度到合適的范圍，然后打開(kāi)變頻器 粉煤灰干燥的特征在于連續對流熱空氣傳熱和傳質(zhì)過(guò)程，快速干燥包括使用熱空氣流快速加熱材料并蒸發(fā)保留的水分；即使對于熱敏產(chǎn)品或反應性產(chǎn)品，閃蒸干燥過(guò)程也是安全的。閃蒸干燥機的工作設計是去除自由水分，以便瞬間干燥材料。工業(yè)閃蒸干燥機用于干燥許多不同行業(yè)的產(chǎn)品。 &emsp 烘箱和烤箱是一回事嗎？
烘箱和烤箱兩者有這本質(zhì)上的區別，大家千萬(wàn)別搞錯了，把烘箱和烤箱混為一談是完全錯誤的，烘箱的種類(lèi)比較多，而烤箱相對來(lái)說(shuō)種類(lèi)偏少；另外，烘箱在工業(yè)上應用的比較多，而烤箱則主要是日常家作為我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的重要組成內容，干燥行業(yè)的生產(chǎn)水平一直都是社會(huì )各界關(guān)注的重點(diǎn)。為確保我國干燥行業(yè)的平穩發(fā)展，各相關(guān)企業(yè)都加大了對沸騰干燥機的管理力度以及維護保養力度，期望能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量與數量。但由于沸騰干燥機管理、維護的技術(shù)與制度等因素的影響，導致一些企業(yè)沸騰干燥機運轉還是出現了一定的問(wèn)題，對該企甲醛是一種化學(xué)物質(zhì)，這個(gè)物質(zhì)地人體有害，但是很多生產(chǎn)都需要甲醛的存在，這是很矛盾的，現在甲醛的使用量越來(lái)越大，并且長(cháng)速非�？�，這也是人們所擔心的，甲醛是一種致癌極強的化學(xué)成分，現在使用量的增加成了人們的擔心。
甲醇系結構較為簡(jiǎn)單的飽和一元醇，化學(xué)式CH3OH。又稱(chēng)“木醇”或“木精”。是無(wú)色
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