Ưu nhược điểm của tầng sôi rung và các biện pháp tiết kiệm năng lượng

Ưu nhược điểm của tầng sôi rung và các biện pháp tiết kiệm năng lượng

Tầng sôi rung là thiết bị sấy thông thường trong ngành dược phẩm, thuộc kiểu sấy đối lưu.Cơ chế hoạt động của máy sấy đối lưu là nhiệt lượng được không khí nóng truyền trực tiếp lên nguyên liệu ướt dưới dạng đối lưu, đồng thời hơi nước được lấy đi đồng thời khi hơi ẩm bốc hơi.Ngoài máy sấy, thiết bị còn có quạt, lò sưởi, máy tách và các thiết bị phụ trợ khác.Tầng sôi rung phù hợp cho các hạt kết tinh có kích thước hạt lớn hơn 100 mesh.

Ưu điểm của tầng sôi rung như sau:

(1) Hệ số truyền nhiệt và khối lượng của hai giai đoạn cao hơn so với tầng cố định, có thể rút ngắn thời gian và nâng cao năng lực sản xuất của thiết bị;

(2) Thiết bị có cường độ sản xuất cao và có thể hoạt động liên tục hoặc gián đoạn;

(3) Quá trình sôi của hạt rắn có đặc điểm của chất lỏng nên dễ vận hành và điều khiển, có thể giảm cường độ lao động nhất định;

(4) Thiết bị đơn giản, dễ bảo trì và sản xuất;

(5) An toàn vận hành tốt.

Giường tầng sôi rung cũng có những nhược điểm của nó:

(1) Nói chung, nó không thích hợp cho các vật liệu dễ bám vào tường và kết tụ;

(2) Tầng sôi không thích hợp cho quá trình tầng sôi của một số vật liệu có tỷ trọng khác nhau;

(3) Không phù hợp với vật liệu có yêu cầu khắt khe về hình dạng sản phẩm;

(4) Có một số yêu cầu nhất định đối với kích thước hạt của vật liệu trong quá trình vận hành của tầng sôi Rung, và đường kính hạt nói chung là 30 μm ~ 6 mm.Nếu kích thước hạt quá nhỏ thì dễ bị dòng khí mang đi, còn quá lớn thì không dễ bị sôi;

(5) Do cần có quạt, lò sưởi, dải phân cách hoặc thiết bị hứng bụi và các thiết bị phụ trợ khác, thiết bị cồng kềnh và chiếm diện tích lớn;

(6) Nó có ưu điểm là mất nhiệt thấp và hiệu suất nhiệt cao (thường lên đến khoảng 80%).Hiệu suất nhiệt của tầng sôi rung nói chung là 40% - 60%.Theo quan điểm tiết kiệm năng lượng, cần phải nâng cao hiệu suất nhiệt.

Thiết bị tầng sôi rung được sử dụng rộng rãi trong dược phẩm, hóa chất, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác vì cấu trúc đơn giản, dễ bảo trì và an toàn tốt.Hiện nay, các loại thiết bị sấy tầng sôi phổ biến trong ngành dược phẩm chủ yếu bao gồm máy sấy sôi, máy sấy sôi ngang và máy sấy tầng sôi rung.

Về thiết bị tầng sôi, khuyết điểm của nó trước hết là hiệu suất sử dụng năng lượng thấp, thuộc thiết bị tiêu thụ năng lượng cao.Năng lượng tiêu thụ của tầng sôi rung chủ yếu là điện năng do quạt tiêu thụ và hơi tiêu thụ do trao đổi nhiệt của lò sưởi.Tiêu thụ hơi nước chiếm tỷ trọng lớn trong tiêu thụ năng lượng.Đối với các nhà thiết kế và chế tạo tầng sôi rung, cần phải nâng cao tỷ lệ sử dụng năng lượng của tầng sôi rung về các biện pháp kỹ thuật.

Trên cơ sở tổng kết thực tiễn ứng dụng, tôi cho rằng có ba cách để nâng cao hiệu quả tiết kiệm năng lượng:

(1) Tăng cường hiệu quả làm kín của tầng sôi rung động.Trước đây, nồi đun sôi của một số máy đun sôi không được kết hợp tốt với thân thiết bị nên xảy ra hiện tượng rò rỉ khí nghiêm trọng.Bằng cách này, không khí lạnh bên ngoài vào trong nồi, làm giảm nhiệt độ của không khí nóng rất nhiều, ảnh hưởng đến hiệu quả sấy khô và giảm hiệu suất nhiệt;

(2) Nâng cao hiệu quả trao đổi nhiệt của lò sưởi.Lò sưởi được xây dựng thô và hiệu suất trao đổi nhiệt thấp, sẽ làm tăng lượng hơi nước tiêu thụ.Hiện nay, nhiều máy sấy được trang bị thiết bị sấy tầng sôi sử dụng vây quấn ống thép để trao đổi nhiệt.Mặc dù ống thép có thể tiết kiệm chi phí nguyên vật liệu nhưng nó không tốt bằng ống đồng trong việc truyền nhiệt;

(3) Tái sử dụng không khí thải.Khi nhiệt độ của không khí đuôi trích ra khỏi tầng sôi cao hơn nhiệt độ của không khí tự nhiên, một phần không khí đuôi có thể được sử dụng để đi vào bộ gia nhiệt để giảm tổn thất hơi nước.

Ngoài ra, mỗi loại thiết bị sấy đều có những ưu điểm riêng, việc kết hợp nhiều loại thiết bị sấy với nhau cũng là một trong những cách tiết kiệm năng lượng.Để tiết kiệm điện năng tiêu thụ, sấy tầng sôi được áp dụng trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, và sấy bằng vi sóng được sử dụng trong giai đoạn sau của quá trình sấy, giúp rút ngắn thời gian sấy và tiết kiệm lượng hơi nước tiêu thụ.