全草類藥材（紫菊）烘干設(shè)備研制方案

1、全草類藥材（紫菊）烘干設(shè)備研制方案有研究表明，影響中藥飲片干燥質(zhì)量的主要因素是工廠工藝允許溫度太高，與烘干所采用的熱風(fēng)風(fēng)速及飲片的初含水率關(guān)系不大。而變溫干燥是中藥飲片的優(yōu)化干燥工藝，同時如果干燥周期短可使得藥性損失小。對于草本類藥材，通過對不同種熱風(fēng)式干燥設(shè)備，如廂式干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥器、帶式干燥機、流化床干燥機、噴動床干燥機、氣流干燥機等的比較，認為在對草本類藥材進行適當(dāng)切碎的狀態(tài)下，采用氣流干燥機中的旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器較好。氣流干燥有如下的特點：(1) 干燥強度高，氣固兩相間傳熱傳質(zhì)的表面積大。物料在氣流中高度分散呈懸浮狀態(tài)，由于采用較高的氣速，氣固兩相間的相對速度也較高，不僅使氣固兩相具

2、有較大的傳熱面積，而且體積傳熱系數(shù)也相當(dāng)高。(2) 熱效率高、干燥時間可調(diào)。氣流干燥采用氣固兩相并流操作，這樣可以使用高溫的熱介質(zhì)進行干燥，因而干燥產(chǎn)品不會過熱。物料出口溫度為5080.(3) 干燥均勻。在旋轉(zhuǎn)氣流干燥器中，小固體顆粒在干燥器中停留時間短，大顆粒及含水率大的顆粒停留時間長，因此物料干燥均勻，無局部過干現(xiàn)象。(4) 連續(xù)操作，物料的在干燥器內(nèi)的時間長短根據(jù)含水率可調(diào)。(5) 氣流干燥設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、體積小、操作方便(6) 氣流干燥的缺點。流動阻力大，必須采用中壓或高壓通風(fēng)機，動力消耗大；對于干燥載荷很敏感，固體物料輸送量過大時，氣流輸送就不能正常操作。一、旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器說明（一

3、）前言 該機于1990年從丹麥引入我國，是處理膏狀物料的理想干燥設(shè)備，最早應(yīng)用在染料行業(yè)。到目前為止，經(jīng)過廣大工程技術(shù)人員的不懈努力，已經(jīng)把原來的機型改變了多種型式，進風(fēng)方式也由原來的狹縫進風(fēng)增加了切線進風(fēng)，可以降低系統(tǒng)阻力。加料方式也由原來的單螺桿進料增加了雙螺桿進料，同時又增加了物料的分級功能，有效保證了產(chǎn)品粒度。根據(jù)不同物料采取與其他干燥設(shè)備串聯(lián)的方式，又增加了設(shè)備的應(yīng)用范圍。干燥器也已經(jīng)實現(xiàn)了系列化，目前干燥器的直徑己放大到1600mm。目前旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器研究較為活越，也是工程中需求量最大的一種機型，國內(nèi)已經(jīng)形成了系列產(chǎn)品。（二）旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器的結(jié)構(gòu) 閃蒸干燥是一種帶有旋轉(zhuǎn)粉碎

4、裝置的豎式流化床干燥器，能同時完成物料的干燥、粉碎、分級等操作。設(shè)備主體為圓筒形干燥室，由底部的粉碎流化段、中部干燥段、頂部分級段組成。底部粉碎段裝有攪拌器，攪拌器轉(zhuǎn)速通過調(diào)節(jié)外部電機的轉(zhuǎn)速進行無級調(diào)節(jié)。攪拌器有兩個作用，帶動從分配室進入干燥室的熱空氣產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)的氣流形成流化床層。另外，對物料產(chǎn)生強烈的攪拌和粉碎作用，強化了傳質(zhì)傳熱，加快物料的干燥速率。在干燥器底部設(shè)有蝸殼式空氣分配室，使切向送入的熱空氣通過環(huán)狀導(dǎo)向縫隙均勻進入干燥室。在干燥段設(shè)有螺旋加料器，加料器由調(diào)速電機拖動，通過變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速（加料也可由熱風(fēng)攜帶進入），頂部分級段有一個分級環(huán)，根據(jù)產(chǎn)品的粒度要求選擇分級環(huán)的通徑。（三）

5、旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器工作原理 根據(jù)閃蒸干燥機的結(jié)構(gòu)，可以把工作過程分為氣固接觸、干燥、分級等三個階段，這四個工作過程也是其他干燥器所不能同時具備的。(1) 氣固混合旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器一般以空氣為載熱體，能否有效達到氣固混合是影響干燥速率的主要因素。進入干燥器的空氣也處于高度湍動狀態(tài)，很快達到氣固混合。同時，塊狀物料在重力作用下向下墮落，由于干燥器底部為倒錐結(jié)構(gòu)，氣流的速度很大，最高可達60ni/s。能保證塊狀物料處于良好的流化狀態(tài)而被熱空氣包圍。(2) 干燥階段 物料粉碎后，被來自底部高速旋轉(zhuǎn)的熱氣流吹起，在干燥室內(nèi)形成了一個相對穩(wěn)定的流化層。在物料與熱空氣之間進行傳質(zhì)傳熱的干燥過程，大部分水分

6、在這一階段蒸發(fā)掉。含水率高，表面積小的物料密度大，在干燥室內(nèi)向下墮落，由于底部的氣速高，下落到一定距離后下落速度為零，此時重力與浮力平衡。物料受到進一步破碎和水分蒸發(fā)后浮力大于重力，物料開始向上運動，通過分級后排出干燥器。(3) 分級階段 分級器是裝在干燥器頂部的環(huán)形擋板，由于受到離心力的作用，物料隨氣流上升過程中，大塊、未干的物料旋轉(zhuǎn)半徑增大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)半徑大于分級環(huán)半徑時被擋在干燥室內(nèi)，直至滿足要求才能通過分級器排出干燥器。當(dāng)物料加入到干燥器后，物料處于旋轉(zhuǎn)的流化狀態(tài)。團塊受到粉碎后直徑迅速減小，水分被蒸發(fā)。物料在氣體的夾帶下作螺旋上升運動，粒徑較小較干的物料在內(nèi)環(huán)，較大較濕的物料產(chǎn)生的離心力

7、大而在外層靠近器壁。但外層的大顆粒在不斷被粉碎干燥，離心力變小后也在向內(nèi)環(huán)運動，當(dāng)水分滿足要求后被氣體帶出。 旋轉(zhuǎn)半徑和壓力之間的關(guān)系是旋轉(zhuǎn)半徑越小，壓力越低。在干燥室中心處，壓力也最低，在器壁附近壓力最大。對于小直徑顆粒，由于壓力隨半徑的增大而增大，徑向壓力分配不均，小顆粒向中心處運動，大顆粒由內(nèi)向外干燥器邊緣運動。因此干燥后的小顆粒被氣流從干燥室中心處帶出，而大顆粒沿邊緣向上運動后被分級環(huán)擋住不能逸出，從而保證產(chǎn)品含水和粒度均勻。 在干燥器工作過程中上述三個階段并不是獨立進行，主要是為研究方便和敘述需要把幾個過程分別介紹。（四）旋轉(zhuǎn)氣流快速干燥器的結(jié)構(gòu)特點(1) 干燥室底部設(shè)有倒錐形結(jié)構(gòu)，

8、使熱空氣流通截面自下而上不斷擴大，底部氣速高，上部氣速低，從而下部大顆粒與上部小顆粒都能處于良好的流化狀態(tài)。(2) 干燥室上部設(shè)有分級環(huán)，其作用主要是顆粒較大，或沒干燥的物料與合格產(chǎn)品分離，擋在干燥室內(nèi)，能有效保證產(chǎn)品粒度和水分要求。(3) 錐底熱空氣入口處設(shè)有冷風(fēng)保護，防止物料與高溫空氣接觸產(chǎn)生過熱變質(zhì)。(4) 物料在熱空氣中高速分散，干燥時間短，特別適用于熱敏性物料的干燥。(5) 連續(xù)化操作，加料量、熱空氣溫度、產(chǎn)品粒度可以在一定范圍內(nèi)自行控制，從而保證干燥產(chǎn)品的各項指標(biāo)。(6) 干燥系統(tǒng)為封閉式，而且在負壓下操作，粉塵不外泄，保護生產(chǎn)環(huán)境，安全衛(wèi)生。(7)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，集干燥

9、、粉碎、分級為一體。是流化技術(shù)、旋流技術(shù)、噴動技術(shù)及對流傳熱技術(shù)的優(yōu)化組合，大大簡化了生產(chǎn)工藝流程，節(jié)省了設(shè)備投資和運轉(zhuǎn)費用。二、旋轉(zhuǎn)氣流干燥機干燥工藝流程(1)物料流程熱風(fēng)爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)換熱器獲得高溫干凈的熱空氣、濕物料經(jīng)螺旋給料機送入干燥器中，使物料水分降低到9%左右，經(jīng)過旋風(fēng)分離器分離，收集待用。(2)熱濕空氣余熱回收流程從旋風(fēng)分離器分設(shè)出來的90，60%的熱濕空氣，經(jīng)過蜂窩板式換熱器回收其中的部分水蒸汽潛熱與濕熱空氣的潛熱，變成70的干熱空氣，該熱空氣可送入熱風(fēng)爐助燃。如物料初含水率高，也可用來對物料預(yù)烘干。三、設(shè)備清單按每小時得到50公斤紫菊產(chǎn)品，需將物料中150公斤的水蒸發(fā)掉。烘干設(shè)備及預(yù)算如下表。設(shè)備清單及預(yù)算設(shè)備名稱單位數(shù)量估價/元備注1熱風(fēng)爐臺115002換熱器及連接風(fēng)管道套118000風(fēng)管道長10米3旋轉(zhuǎn)氣流干燥機qxg-500臺1120004風(fēng)機6-35-5c-11kw臺111200高壓風(fēng)機，德通品牌（外購）5旋風(fēng)（氣固）分離器xcm-d1050臺15000風(fēng)量5000m3/h（外購）6螺旋加料器hh-114臺16200不銹鋼材質(zhì)，可調(diào)速（外購）7蜂窩板式余熱回收器臺14000防銹波紋鋁板制（外購）8回收風(fēng)機 4-72-5a-2.2kw臺11800中壓風(fēng)機，帶支架（外購）9變頻器alp6000-301