Visão geral do equipamento
Um secador de leito fluidizado vibratório é um secador de leito fluidizado convencional ao qual se aplica vibração mecânica. O ajuste dos parâmetros de vibração permite que um leito convencional, sujeito a uma retromistura bastante intensa, atinja um escoamento em pistão relativamente ideal em funcionamento contínuo. A vibração também melhora consideravelmente os problemas habituais dos secadores convencionais: humidade desigual dos grânulos após a secagem e formação de aglomerados e torrões quando a humidade do material é ligeiramente superior.
O leito fluidizado vibratório é uma versão melhorada do secador por convecção de ar quente. Durante o funcionamento, a força de excitação fornecida pelos motores vibratórios ou por outros meios faz o material avançar aos saltos ao longo da placa distribuidora de ar. Ao mesmo tempo, o material entra em contacto com o ar quente introduzido por baixo da placa, permitindo a transferência de calor e massa. A caixa inferior fornece ao leito uma câmara de ar estável a uma determinada pressão. O ventilador de tiragem induzida é ajustado para manter uma ligeira pressão negativa na caixa superior, acima do material do leito, conservando boas condições de secagem e impedindo a saída de poeiras. A placa distribuidora de ar suporta o material e distribui uniformemente o ar quente.
O secador linear de leito fluidizado vibratório da série ZLG é um novo equipamento de secagem (arrefecimento) desenvolvido pela nossa fábrica através de melhorias baseadas em tecnologias estrangeiras avançadas e em mais de dez anos de experiência em secagem. É amplamente utilizado em diversos setores industriais. Para além da secagem, o leito fluidizado vibratório pode também realizar, conforme as necessidades do processo, granulação, arrefecimento, injeção de pequenas quantidades de líquido, peneiração e transporte de materiais.
Secador de leito fluidizado vibratório — Princípio de funcionamento
O secador de leito fluidizado vibratório acrescenta a vibração da camada do leito à fluidização do material, fazendo com que este seja projetado para cima e descompactado. Os dois efeitos são combinados para obter a fluidização da camada inferior do leito.
Num secador de leito fluidizado convencional, o transporte e a fluidização do material dependem inteiramente da força do ar quente; num leito fluidizado vibratório, dependem principalmente da força de vibração. Isto reduz a velocidade mínima de fluidização do material. Em particular, as partículas próximas do fundo da camada fluidizam primeiro, melhorando a fluidização sobre a placa distribuidora e permitindo secar normalmente certos materiais difíceis de fluidizar. O processo de funcionamento é o seguinte:
(1) Introdução de ar quente: Um ventilador introduz ar quente na parte inferior do equipamento, e a placa distribuidora reparte-o uniformemente por todo o leito.
(2) Fluidização: Quando a velocidade do ar quente é suficientemente elevada, o material granular começa a elevar-se e as partículas colidem entre si, formando um estado fluidizado.
(3) Assistência por vibração: Para além da ação do ar quente, o leito recebe vibração mecânica, que pode ser horizontal ou vertical. O objetivo é aumentar a fluidez do material, impedir a adesão entre partículas e ajudar a controlar o tempo de residência no leito para obter uma secagem mais uniforme.
(4) Processo de secagem: No estado fluidizado, o material contacta plenamente com o ar quente; a sua humidade evapora rapidamente e é removida do equipamento com o ar quente.
(5) Descarga do material: Após um determinado período de secagem, o material é descarregado do sistema pela saída. Normalmente, o material seco é recolhido para posterior processamento ou embalagem.
Secador de leito fluidizado vibratório — Características de funcionamento
Em comparação com os secadores tradicionais de leito fixo, o secador de leito fluidizado vibratório permite tratar de forma mais eficaz os materiais que tendem a aglomerar-se ou a aderir, proporcionando maior eficiência de secagem e uma qualidade de produto mais uniforme. Além disso, pode ser adaptado às necessidades de secagem de diferentes materiais através do ajuste de parâmetros como a frequência de vibração, a temperatura do ar quente e o caudal de ar.
(1) A vibração permite reduzir a velocidade mínima do ar de fluidização, diminuindo significativamente a necessidade de ar e o arrastamento de poeiras. A fonte de calor, o ventilador, o separador ciclónico e os restantes equipamentos associados também podem ser dimensionados para menores capacidades. Assim, o custo do conjunto diminui consideravelmente e a poupança de energia é significativa.
(2) O tempo de residência do material no secador pode ser facilmente alterado através do ajuste dos parâmetros de vibração. O funcionamento em escoamento em pistão reduz os requisitos de uniformidade e regularidade da dimensão das partículas e facilita a obtenção de um produto seco de forma homogénea.
(3) A vibração ajuda a dispersar o material. Com parâmetros de vibração adequados, os materiais que tendem a aglomerar-se ou a formar canais num leito fluidizado convencional podem ser fluidizados e secos sem dificuldade.
(4) Como não existe um refluxo intenso do material e a velocidade do ar é inferior à de um leito fluidizado convencional, os danos nas partículas são reduzidos. É particularmente adequado para materiais cuja forma cristalina deva ser preservada durante a secagem ou que tenham requisitos de brilho superficial das partículas.
(5) A vibração gera ruído. Além disso, algumas peças individuais têm uma vida útil mais curta do que noutros tipos de secadores.
Secador de leito fluidizado vibratório — Materiais adequados
O secador de leito fluidizado vibratório é adequado para muitos tipos de materiais, especialmente materiais granulares ou em pó capazes de formar um bom estado fluidizado.
(1) Produtos químicos: como catalisadores, resinas, grânulos de polímeros, etc.
(2) Indústria farmacêutica: como grânulos farmacêuticos, grânulos de vitaminas, etc.
(3) Indústria alimentar: como condimentos, aditivos alimentares, cereais, açúcares, etc.
(4) Fertilizantes agrícolas: fertilizantes compostos, fertilizantes com oligoelementos, etc.
(5) Processamento de minerais: como pós minerais, óxidos metálicos, etc.
(6) Indústria dos plásticos: grânulos de plástico, masterbatch, etc.
Secador de leito fluidizado vibratório — Melhorias do equipamento
Com base na experiência recolhida junto de numerosos utilizadores, introduzimos melhorias importantes na estrutura dos equipamentos convencionais de leito fluidizado vibratório; os pequenos ajustes não são descritos aqui. Os principais pontos são os seguintes:
(1) O equipamento utiliza uma alimentação de ar por secções, com uma secção de pré-secagem, uma de secagem intensiva e outra de arrefecimento.
(2) As partes superior e inferior do leito têm uma estrutura de montagem rápida, permitindo limpar cada parte da máquina principal de forma fácil e rápida.
(3) A entrada de ar tradicional desviada por defletores foi substituída por uma entrada inferior. Assim, o ar chega à superfície do leito de forma uniforme e adequada, aquecendo o material e secando o produto homogeneamente, ao mesmo tempo que se mantém uma baixa resistência do sistema.
(4) É utilizada uma caixa superior do leito ampliada, que reduz as condutas de extração no leito, permite a extração centralizada, diminui os pontos de limpeza e melhora a secagem.
(5) Consoante as características de secagem do material, a placa do leito fluidizado adota uma estrutura de linguetas, proporcionando uma direção constante do ar e uma baixa perda de carga. O material avança a uma velocidade rápida e uniforme, sem fugas de material.
(6) O sistema utiliza um leito que combina secagem e arrefecimento, com elevada capacidade de produção e ampla capacidade de ajuste. No sistema de arrefecimento pode ser utilizado um desumidificador frigorífico para arrefecer e desumidificar de forma forçada o ar de entrada, assegurando o arrefecimento do material e impedindo eficazmente que volte a absorver humidade durante esta fase.
Secador de leito fluidizado vibratório — Parâmetros técnicos
Secador de leito fluidizado vibratório — Diagrama de processo 1: secagem e arrefecimento integrados
Secador de leito fluidizado vibratório — Diagrama de processo 2: duas unidades em série — secagem + arrefecimento
