Обзор оборудования
Вакуумная сушилка с двойным конусом — это сушильное оборудование, объединяющее в себе функции перемешивания и вакуумной сушки в одной установке. Процесс вакуумной сушки заключается в помещении сушимого материала в герметичный цилиндр и создании вакуума с помощью вакуумной системы при одновременном непрерывном нагреве материала, благодаря чему влага, находящаяся внутри материала, диффундирует к поверхности под действием перепада давления или концентрации; молекулы воды (или других неконденсирующихся газов) приобретают достаточную кинетическую энергию на поверхности материала и, преодолев взаимное притяжение между молекулами, диффундируют в пространство с пониженным давлением вакуумной камеры и отсасываются вакуумным насосом, тем самым завершая процесс отделения от твердого вещества.
Вакуумная сушилка с двойным конусом особенно подходит для сушки легко окисляемых, легковоспламеняющихся или взрывоопасных материалов, а также для термочувствительных материалов. Её преимущества ещё более очевидны при работе с материалами, кристаллическая структура которых не должна разрушаться, с материалами, для которых установлены строгие ограничения по содержанию ионов металлов, а также с материалами, из которых необходимо извлечь летучие компоненты (или токсичные вещества) либо нейтрализовать их токсичность.
Вакуумная сушилка с двойным конусом — схема конструкции
Вакуумная сушилка с двойным конусом — принцип действия
Вакуумная сушилка с двойным конусом имеет вращающийся корпус в форме двойного конуса. При создании вакуума в резервуаре в рубашку подается пар или горячая вода для нагрева, и тепло передается влажному сырью через внутреннюю стенку резервуара. Поглощая тепло, влажный материал теряет влагу, и водяной пар отводится через вакуумную выпускную трубу с помощью вакуумного насоса. Поскольку внутри резервуара создается вакуум, а вращение резервуара заставляет материал непрерывно перемешиваться вверх и вниз, а также изнутри наружу, скорость сушки материала увеличивается, эффективность сушки повышается и достигается равномерная сушка. Система вакуумной сушилки с двойным конусом в основном состоит из вакуумной сушилки с двойным конусом, конденсатора, пылесборника, вакуумной насосной системы, системы нагрева, системы охлаждения, системы электрического управления и т. д.
Корпус резервуара ротационной вакуумной сушилки имеет цилиндрическую форму в средней части и коническую форму на обоих концах; в верхней части конуса расположены отверстия для загрузки и разгрузки (которые также служат в качестве люков). Корпус резервуара состоит из трех слоев: внутреннего и двух наружных; в качестве теплоносителя в средней рубашке может использоваться пар или циркулирующая горячая вода, а изоляционный слой выполнен из ультратонкой стекловаты со средней щелочностью, что обеспечивает очень низкое энергопотребление. Материал загружается во внутренний слой и сушится при вращении в вакууме; материал переворачивается, одновременно получая тепло через стенку емкости, что ускоряет сушку. Таким образом удаётся избежать пожелтения поверхности термочувствительных материалов в процессе сушки, а время сушки материала значительно сокращается — всего примерно до 2/3 от времени, необходимого для сушки того же материала в вакуумной печи, — что повышает производительность труда.
Вакуумная сушилка с двойным конусом — особенности работы
(1) Во время вакуумной сушки давление внутри цилиндра всегда ниже атмосферного, при этом количество молекул газа меньше, плотность ниже, а содержание кислорода — низкое. Благодаря этому можно сушить легко окисляющиеся лекарственные средства, а вероятность загрязнения материала бактериями снижается.
(2) Поскольку температура влаги при испарении пропорциональна давлению паров, при вакуумной сушке влага в материале может испаряться при низкой температуре, что позволяет осуществлять низкотемпературную сушку; это особенно подходит для фармацевтического производства, в котором используются термочувствительные материалы.
(3) Вакуумная сушка позволяет избежать поверхностного затвердевания, которое часто возникает при сушке горячим воздухом в атмосферных условиях. Это объясняется тем, что при вакуумной сушке разница давлений между внутренней частью материала и его поверхностью значительна, и под действием градиента давления влага быстро перемещается к поверхности, благодаря чему поверхностное затвердевание не происходит.
(4) Поскольку при вакуумной сушке температурный градиент между внутренней и внешней частями материала невелик, влага может самостоятельно перемещаться и собираться за счет эффекта обратного осмоса, что позволяет эффективно преодолеть явление потерь, возникающее при сушке горячим воздухом.
