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自动真空履带干燥机在工业应用中运行可靠生产能力稳定
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自动真空履带干燥机在工业应用中运行可靠生产能力稳定
在干燥设备类型上，将以热风加热常压干燥设备、真空干燥设备为主，其他诸如远红外线干燥设备、微波干燥设备等特殊领域的用户也将逐步扩大应用数量；在食品、药品干燥方面，对真空冷冻干燥设备中的较大规格设备需求量将会增加；具有功能组合(如制粒—干燥、干燥—过滤)的设备需求量也将增多；高自动化干燥设备在一些应用领域将受到欢迎。另外，干燥设备外观质量将越来越受到重视，腐蚀性物料烘干设备的耐腐能力和可靠的使用寿命，将会受到用户特别关心。
国内中药企业常用的浸膏干燥设备是箱式干燥和喷雾干燥。箱式干燥时间长，能耗高，间断操作，容易染菌和吸潮；喷雾干燥的粉剂致密而水溶性差，干燥温度高，热敏感性的物质容易被破坏，多糖含量高的物料会粘在喷雾干燥收集器的壁上，造成收粉困难。近几年，一种自动真空履带干燥机开始应用生产。与箱式干燥相比，自动真空履带干燥机的优点是：料层薄、干燥快、物料受热时间短；物料松脆，容易粉碎；隔离操作，避免污染；动态操作，不易结垢；连续生产，自动控制。自动真空履带干燥机也能克服喷雾干燥的缺点，与常用的干燥设备相比，自动真空履带干燥机具有更好的应用价值，控制系统采用德国西门子S7-200 PLC、西门子变频技术，实现了干燥温度、真空压力、干燥速度稳定、干燥物料含水率稳定的目标，使用效果良好。
1 工作原理
物料通过变频螺杆泵送入真空条件下的干燥机内部，物料被连续地涂布在缓缓移动的干燥机内的多条干燥带上，形成薄薄的涂层；干燥带在调速电机驱动下以设定的速度向前运动，每条干燥带的下面都有3段独立的加热板和1段冷却板，干燥带与加热板、冷却板紧密接触，以接触传热的方式将干燥所需要的能量传递给带上物料；当干燥物料从筒体的一端运动到另一端时，物料已经干燥并经过冷却，干燥后的物料从干燥带上剥离；物料通过一个粉碎装置粉碎后，通过真空蝶阀到料桶中出料。
在真空条件下，物料连续地被涂布在缓缓移动的不锈钢履带上，形成薄薄的涂层； 履带输送物*斗进入加热段，使物料受热而脱去水分，再进入冷却段，使物料降温而变脆，较后到终端被收集。
物料直接进入真空度容器内，经过干燥，所得颗粒的流动性很好，结构疏松，速溶性好。其结构如图1。
2 真空自动履带干燥机主要特点
2.1 真空筒体是一个直径近2 m 的不锈钢圆筒，前后开门，长度在15m，内外壁抛光处理，筒体密封良好。履带是干燥物料的平台，材质为聚四氟乙烯带，性质稳定，耐温范围在-70－260 ℃，可安全使用于医药、食品工业。履带按4层设置，每条履带分别由变频电机单独驱动，履带运动速度则通过变频调速机组进行调整，速度范围在0.15－1.5 m/min 。
2.2 真空系统采用罗茨真空泵和水环真空泵组成的机组。
2.3 干燥前物料先预热以增加流动性，进料用螺杆计量泵，可处理粘度很大(相对密度1.35－1.45)的中药浸膏；进料流量可精确调整，即使在进料量很小的情况下，布料装置也确保均匀布料，以便干燥工艺的优化；每一条履带配备单独螺杆泵作为进料输送泵，进料速度一般20－50L／ h。摇摆布料摆臂通过一台步进电机控制，速度一般在5－20 r/min。
2.4 自动真空履带干燥机整个干燥带分为4 个区，3个加热区和1 个冷却区。机组热源采用热水，配备完整热水循环加热系统和冷却水冷却系统。考虑天然药物的热敏性，常采用低温真空干燥的方式，干燥过程中产品温度一般在40－95 ℃之间。经过冷却，出料温度可控制在20－30 ℃之间。
2.5 终端出口以气动真空蝶阀阻断真空以连续地排出干物料；出料口有破碎和制粒功能，干粉颗粒大小可控制在40－60 目之间设置。
2.6 机组配有高压水清洗装置，符合GMP 易清洗的要求。
2.7 自动真空履带干燥机采用PLC 控制，通过PC机的人机界面来操作设备，同时干燥机附近设置操作面板以便在工作区操作设备。可以自动运行，也可以手动操作。
3 控制系统的总体设计
3.1 系统软硬件的选型
( 1)选用SIEMENS 变频器(2) 摇摆布料采用KINCO 步进电机及驱动器；(3)触摸屏采用POFACE
产品；(4)上位机采用戴尔工控机；(5) 通讯采用一条RS-485 通讯线将上位机和PLC 连成一个通讯系统；(6)现场触摸屏为操作员界面，工控机为工程师界面。
3.2 PLC 的功能及选型
PLC在系统中完成下列任务：(1)采集外界各设备的状态信号及模拟量信号；(2)控制各台电机起停、频率调节及调节阀的开度调节；(3)若外界设备出现故障，PLC接通报警装置，实现故障报警。
根据上述功能，该系统选用SIEMENS的S 7-200PLC，它属于模块组合式PLC，由基板及模块组成，有多种基板模块可供选择，可根据需要构成不同的系统。本着实用性、可靠性、经济性等原则，选用CPU226 PLC、EM 223 CN 型的数字量输入/ 输出模块、EM 232 CN型的模拟量输出模块、EM 235 CN型的模拟量输入／ 输出模块。其组成见图2。
4 控制系统的应用
4.1 4 条履带可以分别控制其运行状态与运行速度。每条履带都分别采用变频控制实现1 对1 控制，在运行状态下，可在线调节修改履带速度。
4.2 4 台进料泵可以分别控制其运行状态与进料速度。每台进料泵都分别采用变频控制实现1 对1 控制，在运行状态下，可在线调节修改流量。
4.3 布料电机运行速度可调节。布料电机在运行状态下，可在线调节进料速度，范围( 15、20、24、28、37 r/min )。
4.4 真空泵采用3 级机组，保证筒体真空度运行时不低于10 MPa。主泵ZJ 300 罗茨真空泵( 球墨铸铁)1 台, 抽气速率300L/s，二级泵ZJ 150 罗茨真空泵( 球墨铸铁)1 台，抽气速率150 L/s ，前级泵2 BV 5-131 水环真空泵2 台，抽气速率6.66 m3/min，功率11 kW，极限真空( 绝压)40 Pa，前级泵配2 台2 BV 5-131水环真空泵，可以有效地缩短及提高整个机组的效率，将真空预抽时间缩短，在主泵开启整个机组投入运行后，可自动关闭1 台水环真空泵。
4.5 加热区、冷却区温度控制采用调节阀从而保证温度恒温运行时不偏于设定±2 ℃，流程如图3。
4.6
信号报警界面可随时监控与显示系统运行中的单机运行故障，提示故障原因及解决方案。从而保证系统运行的稳定性与自诊断的功能，保证各项硬件的使用寿命。
4.7 程序分为3
部分：主程序、子程序和中断程序。系统初始化的一些工作放在初始化子程序中完成，可节省扫描周期。利用定时器中断功能实现PID控制的定时采样及输出控制。主程序功能较多，履带电机、进料泵及布料电机速度的显示，真空泵组控制信号的综合以及报警处理都在主程序。频率和真空的压力值采用数字方式直接在程序中设定。温度PID控制中，使用了比例和积分控制，其回路增益和时间常数可通过工程计算初步确定，需要进一步调整以达到较优效果。
我国加入WTO这么多年来的事实证明，国内干燥设备行业发展正如专家预期所料，是挑战与机遇并存。就国内市场而言，由于我国干燥设备行业已经开始进入较成熟的发展阶段，已能够比较好地满足各个领域用户的实际需要，而在价格上只有国外相同产品的1／3，这使我国干燥设备在市场竞争中比进口设备具有明显的价格优势；另一方面，由于干燥设备体积较大，大多数还涉及现场安装、调试和售后服务等工作，因此对国内用户而言，选用国产设备较选用进口设备更方便。就 市场而言，我国加入WTO后，更有利于干燥设备扩大出口。目前，我国干燥设备主要出口产品是真空干燥设备，振动干燥设备，中小型粮食、食品及农林土特产品干燥设备，年出口量超过百台，出口的主要地区是东南亚及其他发展中国家，并已经打开欧美市场的大门。目前，我国干燥设备出口产品占国产干燥设备的总量尚不到5%，专家预计“十二五”期间出口产品在国产干燥设备总量中所占比例将达到10%以上。
在 竞争中，我国干燥设备生产企业的主要竞争对手是丹麦、瑞士、英国、德国、美国以及日本等。与竞争对手相比，我国干燥设备的优势是价格低廉，不足之处主要在于产品的自动化控制程度、外观质量、成套性和功能组合性方面有待进一步提高
5 结束语
通过自动控制技术应用和改进，自动真空履带干燥机在工业应用中运行可靠, 生产能力稳定，干燥后物料含水率≤5%。随着中药产业化的发展，自动真空履带干燥机在干燥方面的优点，将被更多的企业认可，市场应用前景广阔。闪蒸干燥机行业技术应用背景我国能源蕴藏量极有限，目前我国人均石油开采储量只有世界平均值的10、5，只相当于国内消耗量的13年、40年。煤炭储藏量也远远小于世界平均水平，只相当于国内60年消耗量。而权重较高的出口型产品的生产产能的产业结构，加上产品的科技含量低，附加值低的状况，使得单位产值的耗能指标较在物料干燥过程中，除了干燥系统，另一个重要的部分是提供热风的设备。绝大多数的物料在闪蒸干燥时需要热风流经物料来带走水分，以前大多数的闪蒸干燥机采用煤作为燃料，由于煤燃烧会产生灰尘，所以需要经过中间换热器间接提供热风，热效率低，并且污染大。天然气作为一种优质、高效、清洁的气体燃料，在闪蒸干燥时燃烧直接沸腾干燥方法对物料的营养成分及抗氧化潜力。近似成分的结果表明，沸腾和随后的干燥（烘箱和太阳干燥）不影响蛋白质，碳水化合物，纤维面粉的脂肪含量。处理过的马铃薯的矿物组成的结果表明，有一个在干燥前与面粉相比，在面粉中的钠和钾的水平显着减少通过干燥得到的生茎。面粉的抗氧化活性，另一方面揭示了干燥方法不带来我们在购买的时候怎样才能知道它的性能好坏呢？给大家提供几点建议仅供参考。一、热风循环烘箱大小的选择 工作室大小可根据试验物品的大小和多少来确定。恒温干燥过程中，工作室试验物品的数量和摆放方式影响工作室内温度的均匀性。对温度均匀性要求比较高时，建议减少试样数量或选大型号的烘箱，保证工作室 它是由空气过滤器、沸腾床主机、旋风分离器、布袋除尘器、高压离心风机，主机部件；由于干材料性质的不同，而配套设备，可能需要考虑，你也可以选择旋风除尘器、袋式除尘器，或选择其中之一。一般来说，大比例的颗粒材料和颗粒选择旋风分离器。小比例的轻的粒状和粉状料选择袋式除尘器提供了气动送
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