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自動真空履帶干燥機在工業(yè)應(yīng)用中運行可靠生產(chǎn)能力穩(wěn)定
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自動真空履帶干燥機在工業(yè)應(yīng)用中運行可靠生產(chǎn)能力穩(wěn)定
在干燥設(shè)備類型上，將以熱風(fēng)加熱常壓干燥設(shè)備、真空干燥設(shè)備為主，其他諸如遠(yuǎn)紅外線干燥設(shè)備、微波干燥設(shè)備等特殊領(lǐng)域的用戶也將逐步擴大應(yīng)用數(shù)量；在食品、藥品干燥方面，對真空冷凍干燥設(shè)備中的較大規(guī)格設(shè)備需求量將會增加；具有功能組合(如制�！稍�、干燥—過濾)的設(shè)備需求量也將增多；高自動化干燥設(shè)備在一些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹艿綒g迎。另外，干燥設(shè)備外觀質(zhì)量將越來越受到重視，腐蝕性物料烘干設(shè)備的耐腐能力和可靠的使用壽命，將會受到用戶特別關(guān)心。
國內(nèi)中藥企業(yè)常用的浸膏干燥設(shè)備是箱式干燥和噴霧干燥。箱式干燥時間長，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，一種自動真空履帶干燥機開始應(yīng)用生產(chǎn)。與箱式干燥相比，自動真空履帶干燥機的優(yōu)點是：料層薄、干燥快、物料受熱時間短；物料松脆，容易粉碎；隔離操作，避免污染；動態(tài)操作，不易結(jié)垢；連續(xù)生產(chǎn)，自動控制。自動真空履帶干燥機也能克服噴霧干燥的缺點，與常用的干燥設(shè)備相比，自動真空履帶干燥機具有更好的應(yīng)用價值，控制系統(tǒng)采用德國西門子S7-200 PLC、西門子變頻技術(shù)，實現(xiàn)了干燥溫度、真空壓力、干燥速度穩(wěn)定、干燥物料含水率穩(wěn)定的目標(biāo)，使用效果良好。
1 工作原理
物料通過變頻螺桿泵送入真空條件下的干燥機內(nèi)部，物料被連續(xù)地涂布在緩緩移動的干燥機內(nèi)的多條干燥帶上，形成薄薄的涂層；干燥帶在調(diào)速電機驅(qū)動下以設(shè)定的速度向前運動，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(dāng)干燥物料從筒體的一端運動到另一端時，物料已經(jīng)干燥并經(jīng)過冷卻，干燥后的物料從干燥帶上剝離；物料通過一個粉碎裝置粉碎后，通過真空蝶閥到料桶中出料。
在真空條件下，物料連續(xù)地被涂布在緩緩移動的不銹鋼履帶上，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(nèi)，經(jīng)過干燥，所得顆粒的流動性很好，結(jié)構(gòu)疏松，速溶性好。其結(jié)構(gòu)如圖1。
2 真空自動履帶干燥機主要特點
2.1 真空筒體是一個直徑近2 m 的不銹鋼圓筒，前后開門，長度在15m，內(nèi)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(wěn)定，耐溫范圍在-70－260 ℃，可安全使用于醫(yī)藥、食品工業(yè)。履帶按4層設(shè)置，每條履帶分別由變頻電機單獨驅(qū)動，履帶運動速度則通過變頻調(diào)速機組進(jìn)行調(diào)整，速度范圍在0.15－1.5 m/min 。
2.2 真空系統(tǒng)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(yù)熱以增加流動性，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(diào)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。搖擺布料擺臂通過一臺步進(jìn)電機控制，速度一般在5－20 r/min。
2.4 自動真空履帶干燥機整個干燥帶分為4 個區(qū)，3個加熱區(qū)和1 個冷卻區(qū)。機組熱源采用熱水，配備完整熱水循環(huán)加熱系統(tǒng)和冷卻水冷卻系統(tǒng)�？紤]天然藥物的熱敏性，常采用低溫真空干燥的方式，干燥過程中產(chǎn)品溫度一般在40－95 ℃之間。經(jīng)過冷卻，出料溫度可控制在20－30 ℃之間。
2.5 終端出口以氣動真空蝶閥阻斷真空以連續(xù)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(shè)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 自動真空履帶干燥機采用PLC 控制，通過PC機的人機界面來操作設(shè)備，同時干燥機附近設(shè)置操作面板以便在工作區(qū)操作設(shè)備。可以自動運行，也可以手動操作。
3 控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
3.1 系統(tǒng)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(qū)動器；(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 通訊線將上位機和PLC 連成一個通訊系統(tǒng)；(6)現(xiàn)場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(tǒng)中完成下列任務(wù)：(1)采集外界各設(shè)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(diào)節(jié)及調(diào)節(jié)閥的開度調(diào)節(jié)；(3)若外界設(shè)備出現(xiàn)故障，PLC接通報警裝置，實現(xiàn)故障報警。
根據(jù)上述功能，該系統(tǒng)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(jù)需要構(gòu)成不同的系統(tǒng)。本著實用性、可靠性、經(jīng)濟性等原則，選用CPU226 PLC、EM 223 CN 型的數(shù)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。其組成見圖2。
4 控制系統(tǒng)的應(yīng)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現(xiàn)1 對1 控制，在運行狀態(tài)下，可在線調(diào)節(jié)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現(xiàn)1 對1 控制，在運行狀態(tài)下，可在線調(diào)節(jié)修改流量。
4.3 布料電機運行速度可調(diào)節(jié)。布料電機在運行狀態(tài)下，可在線調(diào)節(jié)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機組的效率，將真空預(yù)抽時間縮短，在主泵開啟整個機組投入運行后，可自動關(guān)閉1 臺水環(huán)真空泵。
4.5 加熱區(qū)、冷卻區(qū)溫度控制采用調(diào)節(jié)閥從而保證溫度恒溫運行時不偏于設(shè)定±2 ℃，流程如圖3。
4.6
信號報警界面可隨時監(jiān)控與顯示系統(tǒng)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(tǒng)運行的穩(wěn)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(tǒng)初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，可節(jié)省掃描周期。利用定時器中斷功能實現(xiàn)PID控制的定時采樣及輸出控制。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(shù)字方式直接在程序中設(shè)定。溫度PID控制中，使用了比例和積分控制，其回路增益和時間常數(shù)可通過工程計算初步確定，需要進(jìn)一步調(diào)整以達(dá)到較優(yōu)效果。
我國加入WTO這么多年來的事實證明，國內(nèi)干燥設(shè)備行業(yè)發(fā)展正如專家預(yù)期所料，是挑戰(zhàn)與機遇并存。就國內(nèi)市場而言，由于我國干燥設(shè)備行業(yè)已經(jīng)開始進(jìn)入較成熟的發(fā)展階段，已能夠比較好地滿足各個領(lǐng)域用戶的實際需要，而在價格上只有國外相同產(chǎn)品的1／3，這使我國干燥設(shè)備在市場競爭中比進(jìn)口設(shè)備具有明顯的價格優(yōu)勢；另一方面，由于干燥設(shè)備體積較大，大多數(shù)還涉及現(xiàn)場安裝、調(diào)試和售后服務(wù)等工作，因此對國內(nèi)用戶而言，選用國產(chǎn)設(shè)備較選用進(jìn)口設(shè)備更方便。就 市場而言，我國加入WTO后，更有利于干燥設(shè)備擴大出口。目前，我國干燥設(shè)備主要出口產(chǎn)品是真空干燥設(shè)備，振動干燥設(shè)備，中小型糧食、食品及農(nóng)林土特產(chǎn)品干燥設(shè)備，年出口量超過百臺，出口的主要地區(qū)是東南亞及其他發(fā)展中國家，并已經(jīng)打開歐美市場的大門。目前，我國干燥設(shè)備出口產(chǎn)品占國產(chǎn)干燥設(shè)備的總量尚不到5%，專家預(yù)計“十二五”期間出口產(chǎn)品在國產(chǎn)干燥設(shè)備總量中所占比例將達(dá)到10%以上。
在 競爭中，我國干燥設(shè)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(shè)備的優(yōu)勢是價格低廉，不足之處主要在于產(chǎn)品的自動化控制程度、外觀質(zhì)量、成套性和功能組合性方面有待進(jìn)一步提高
5 結(jié)束語
通過自動控制技術(shù)應(yīng)用和改進(jìn)，自動真空履帶干燥機在工業(yè)應(yīng)用中運行可靠, 生產(chǎn)能力穩(wěn)定，干燥后物料含水率≤5%。隨著中藥產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，自動真空履帶干燥機在干燥方面的優(yōu)點，將被更多的企業(yè)認(rèn)可，市場應(yīng)用前景廣闊。 蒸汽區(qū)域清潔系統(tǒng)是零件清潔的經(jīng)過驗證的真正行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它由沸騰或加熱的有機溶劑儲存器組成，純?nèi)軇┱魵庀蛏线w移到部件所在的位置。清潔通常發(fā)生在高效沸騰干燥機上方的蒸氣相內(nèi)，盡管部分有時會短暫地浸入溶劑中以提高清潔速度或幫助軟化并去除極其堅韌的污垢。 &ems1，范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了飼料粉碎機的安全設(shè)計、制造、使用等方面的要求。本標(biāo)準(zhǔn)適用于各種錘片式、齒爪式飼料粉碎機(以下簡稱“粉碎機”)。
2，規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn)，然 通過電機操作，然后在激振力的作用下，熱空氣的輸入，呈現(xiàn)出流化狀態(tài)。物質(zhì)的滿足與熱空氣進(jìn)行強烈的熱交換，達(dá)到高的熱效率。在微負(fù)壓的上身，引風(fēng)機空氣潮濕導(dǎo)致，從出料口排出干物料，達(dá)到一定的設(shè)計。 GZQ振動流化床干燥機是一種強化的專用機器。它是用于干燥各種材的閃蒸干燥機進(jìn)料系統(tǒng)的目的是精確控制產(chǎn)品流入干燥機。由于連續(xù)的系統(tǒng)在穩(wěn)定的條件下運行得最好，所以干燥器的恒定且可控的進(jìn)料是重要的。在穩(wěn)態(tài)運行期間，進(jìn)給速率保持不變，因為其他參數(shù)受到監(jiān)控和控制。 該干燥機在冷卻的時候，一般會進(jìn)行循環(huán)操作，這補充了傳統(tǒng)水下浸泡的情況，經(jīng)過特殊工藝，該冷卻器明顯的提高了整體的工作效率，一定程度上面提高了生產(chǎn)的效率，同時也滿足了實際的需求。 GZQ系列振動流化床干燥機廠家介紹該流化床冷卻器提高了運行時間之間的速度，通過
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