双锥回转真空干燥机

双锥回转真空干燥机结构

一、双锥回转真空干燥机简述

双锥形回转干燥机是20世纪80年代初开发成功的一种传导传热型干燥设备，可在常压和真空状态下间歇工作。双锥形回转干燥机具有节能，高效，缩短操作时间，减轻劳动强度，减少损失和杂物混人，能获得较高纯度产品。双锥形干燥机目前已经有系列产品，常用的容积有500L,1000L,1500L。常用材质有不锈钢和搪瓷。近几年该干燥机广泛用于医药，化工，食品等行业。

本干燥机是使有夹套的对称圆锥形容器回转，并借助于内部的提升器或圆锥体本身的倾斜不断翻动，混合物料。通过旋转接头由空心旋转轴的一侧进入蒸汽或热载体，利用传导和辐射加热进行干燥。介质换热后从另一侧排出。干燥机内顶部设有带过滤网的排气管，此管从另一端的轴中心排出气体。

这类干燥机能达到高真空度，内部结构简单，清扫容易，物料也能全部排出。此外，因容器本身回转壁面上无积料，故传热系数较高。进料的充填率以干燥机全容积的30%～50%为合适，但对于干燥前后容积有很大变化的物料其充填率可达65%。此外，因在回转干燥机中物料亦转动，粉尘不可避免地要进入排气管，因此排气管的弯曲部分及通向外部的排气管等结构应易于清扫。在物料颗粒没有破碎的条件下作进一步干燥时，则以双锥回转型较为合适。

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二、双锥回转真空干燥机的特点

1双锥回转干燥机适用粉状和粒状物料的干燥(不适用粘状，浆状等物料).

2进料的含水率在15%左右。一般可由离心机脱水后，湿粉直接加入干燥机内。若有结块可用打粉机粉碎后再行干燥。

3该干燥机可以用来干燥含水率或含结晶水以及含溶剂的物料。而且溶剂可以回收利用，既节约又安全。

4该干燥机特别适用于热敏性物料的干燥。夹套除用蒸汽加热外，可用热水来加热，也可用冷水进行冷却。可根据工艺要求调节真空度，温度，于燥时间。

5该机适用于对晶体形状有严格要求的物料。

因为干燥机材质是不锈钢或搪玻璃。内壁光滑，转速为4～6r/min，物料以"菱形轨迹"运动。没有物料晶体之间的冲击，不会破球晶体形状。

6 该干燥机使干燥粉体受热均匀。可以得到含水率低于0.5%～0.1%以下的物料。干燥前后色级相同，其他质量指标稳定。

7该机物料干燥后，夹套要通冷却水冷却到常温出料。还可以用来混合物料，替代混合机。

三、双锥回转真空干燥机的工作原理

双锥干燥机按对物料的处理方法分类属于移动床式干燥设备类，是一种高效节能，间歇式操作的机型。该机在结构设计上采用以传导加热的方法去除物料中的液体，在真空状态下，用较低的温度得到较高的干燥速率。在回转的容器内进行真空操作，使物料通过容器夹套壁的传导热及器内真空作用形成的气体分子的热运动进行能量交换，提高传热效率。促进水分在密闭容器内进行扩散，蒸发，转变为蒸汽被迅速排出而达到物料的快速干燥。

双锥干燥机的结构是由带夹套的双层容器(本体)，驱动系统，加热装置，真空吸引装置和机架等部分构成。本体结构设计采用了双圆锥定轴回转式无机械搅拌的重力混合容器结构，利用物料流动所产生的重力形成物料间自然摩擦层流的混合方式，同时结合密闭容器易进行真空操作的特点。基于这样的条件，设计时充分考虑干燥功能与混合功能的协调关系。从使用经验中可以证实以下两点：

1。兼有混合作用

对于混合来说，回转(或搅拌)的速度越快混合效果并不一定就越好。当回转速度达到某一极限转速时，物料则会产生离心或堆积现象，这时即使延长混合时间也难以达到所要求的混合度。因此回转速度对混合和干燥来说具有同一个共点，它不仅影响物流的变化，还可影响传热，蒸发等过程。由此可能导致出现被干燥物料内部水分不易渗透传递，或物质表层局部过热的情况。

2。可在真空下工作

在干燥中也应控制温度，尤其是对热敏性物料的干燥。真空技术的应用解决了低温蒸发，从而解决了热敏性物质的干燥问题。说明双锥干燥机的性能虽是取决于真空系统对湿物料在容器中水分蒸发的速率，但在很大程度上还依赖于混合功能所形成的物流状态。双锥干燥机与常压下直接加热或间接加热的固定床式干燥设备相比，在热稳定，防空气氧化方面显示出很大的优越性。因此，是具有重力混合器及真空干燥机双重特点的优化结构。另外，该机在容器制造所用材料上，有搪玻璃，不锈钢及衬其他耐腐材料等，使其应用领域逐步扩大。不仅可用于干燥，混合，浓缩，化学反应，还可对高品质的物料进行低温干燥和无菌操作的干燥。

四、工作容积与设计容积的关系

工作容积是一项关系使用性，经济性的重要参数。但是工作容积与设计容积(全容积)的关系目前并不确定，各制造厂的规定也不尽一致。据国内样本资料的调查有50%全容积的，65%全容积的，60%～70%全容积的。国外文献证述：物料充填率一般以干燥机全容积的30%~50%为合适，但对干燥前后容积有很大变化的物料其充填率可达65%。

五、筒体转速与回转直径的关系

在回转容器中，以物质层流扩散的摩擦交换方式获得的均匀度，除包含了固态物质本身所具有的流动性质外，更主要的是作用在这些物质上的各种驱动势，如回转驱动，结构驱动等所形成的动力，使物料在容器内产生所设计的物流状态。

关于临界转速方程式，如果以D表示容器的回转直径，人们基本认同的有以下几种：

关于转动体内滑移摩擦理论所提出的临界转速方程式：

N.=23.8D

关于适于撞击摩擦为主的临界转速方程式：

N.=36.0D

经分析认为，物料运动的形态与回转速度相关，转速又与回转直径有关，且不同回转直径有不同的临界转速。

日本人也提出一个以回转直径为基准的临界回转速度的计算公式：

N.=42.3D

同时明确提出了双锥干燥机的转速一般取临界转速的30%左右。即i=/x99%=30%。在从日本同类产品转速状况的统计分析中可见，值多在10%~40%范围。

六、负荷率与所用功率的关系

双锥回转干燥机是绕定轴回转的容器，从工作状态分析是不平衡构件，故关系该机所用功率的合理确定。特殊的是该机与回转平衡构件有所不同，无负荷时回转体可视为质量平衡。而带负荷起动时，因物料的重力所产生较大的不平衡扭矩破坏了原来的平衡条件。然而固态松散物料又为可流动体，在起动后的回转中，这一不平衡因素又与物料产生的运动惯性进行相对的互补平衡达到转动稳定，但仍属大扭矩传动情况。

七、传热系数

夹套的传热系数与操作压力无关。对不易黏结的粉料，a=116～140W/(m2.C)；黏结性物料a=80～93W/(m2.C)。其传热面积以物料接触筒壁的面积为计算基准。