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軟膠囊烘干用轉(zhuǎn)輪除濕機的選型設(shè)計

作者:CEO 時間:2023-09-15

信息摘要:無錫市聯(lián)眾控濕節(jié)能設(shè)備有限公司馬海青一、概述:目前軟膠囊烘干技術(shù)有以下幾種:①轉(zhuǎn)籠式烘干、②履帶式烘干③靜態(tài)的托盤烘干。由于靜態(tài)托盤烘干技術(shù)有著保證軟膠囊表面光澤度好、無破損率等優(yōu)點,經(jīng)過四五年的實踐經(jīng)驗比較采用靜態(tài)托盤烘干技術(shù)是一種趨勢。因為物料的烘干

軟膠囊烘干用轉(zhuǎn)輪除濕機的選型設(shè)計

軟膠囊烘干用轉(zhuǎn)輪除濕機的選型設(shè)計

  無錫市聯(lián)眾控濕節(jié)能設(shè)備有限公司馬海青

  一、概述:目前軟膠囊烘干技術(shù)有以下幾種:①轉(zhuǎn)籠式烘干、②履帶式烘干③靜態(tài)的托盤烘干。由于靜態(tài)托盤烘干技術(shù)有著保證軟膠囊表面光澤度好、無破損率等優(yōu)點,經(jīng)過四五年的實踐經(jīng)驗比較采用靜態(tài)托盤烘干技術(shù)是一種趨勢。因為物料的烘干只與空氣的溫度、濕度、風(fēng)速、自身的揮發(fā)率這四要素相關(guān)。由于軟膠囊的自身因素,烘干溫度不能過高,所以為了提高生產(chǎn)效率,就只好在降低空氣濕度、增大干燥室內(nèi)之換氣次數(shù)方面想辦法。為保證軟膠囊干燥室內(nèi)的溫度、濕度、潔凈度、大的換氣次數(shù),且符合GMP標(biāo)準(zhǔn),就必須創(chuàng)造一種人工環(huán)境來滿足以上四個參數(shù)的要求。目前國內(nèi)的凈化空調(diào)廠家,在保證干燥室內(nèi)溫度、潔凈度、大的送風(fēng)量方面沒有任何難題,難就難在低濕控制這方面。把濕度控制在50~70%,在夏季只靠空調(diào)就可解決,而軟膠囊的最佳烘干濕度是20~30%,一般空調(diào)及壓縮式制冷除濕機(屬于物理機械除濕法)根本無法達(dá)到此濕度求,達(dá)到此要求就必須借助化學(xué)除濕法。目前普遍采用的化學(xué)除濕法就是氯化鋰/硅膠/分子篩轉(zhuǎn)輪除濕機。由于氯化鋰具有很強的腐蝕性、易溶于水性、使用壽命短等缺點,在國外已被淘汰;而國內(nèi)現(xiàn)于多種方面原因,有些單位還在采用。硅膠(SilicaGel)的繁體中文為矽膠二字,矽字為化學(xué)元素硅的舊名,而不是有的銷售廠家在宣稱的其特有的矽膠。硅膠除濕轉(zhuǎn)輪在國內(nèi)的發(fā)展也趨于緩慢,至今還不成熟,極易脫落,吸濕劑只是涂在纖維紙的表面,其吸濕效率不到國際成熟產(chǎn)品的20%。進(jìn)口的硅膠轉(zhuǎn)輪成熟產(chǎn)品在保證進(jìn)風(fēng)參數(shù)為27-30℃前提下,其單位除濕量為6g/kg干空氣左右,而國產(chǎn)的只有2g/kg干空氣以下的單位除濕量。分子篩除濕轉(zhuǎn)輪適用于對空氣濕度通常要求1%-10%的極低的場合,如手機鋰電池制造、特種塑料行業(yè)等。由于分子篩除濕轉(zhuǎn)輪的再生溫度一般在160℃以上,耗能大,價格高,所以在一般制藥企業(yè)不宜采用。二、軟膠囊烘干房的設(shè)計實例:面積60m,高度2.6m;容納軟膠囊350kg左右;干燥時間35-40小時;潔凈度10萬級;房間溫度要求18-25℃,濕度要求20%-30%;用戶所在地夏季室外計算干球溫度35℃,濕球溫度28℃;送風(fēng)方式采用上送下回;工作人員最多4名;無其它濕源。三、除濕機的選型:⑴確定干燥室送風(fēng)量:按照《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》之空氣凈化和潔凈室的相關(guān)章節(jié),潔凈度10萬級時,房間換氣次數(shù)按不小于15次/小時進(jìn)行設(shè)計,本實例按照換氣次數(shù)20次/小時進(jìn)行設(shè)計。送風(fēng)量L=20V=20×60×2.6m3/h=3120m3/h。也有用戶為了提高干燥效率,把換氣次數(shù)提高至30次/小時的。⑵計算干燥室的散濕量:查取《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》得知,在室溫22℃時,輕勞動強度,成人的散濕量為150g/h,室內(nèi)最多有4人工作,即房間內(nèi)人體散濕量最大為600g/h。因為由于軟膠囊的品種不同,其自身揮發(fā)率也有所不同,其散濕量實為變值,故本實例以在夏季不放膠時為前提而設(shè)計的。軟膠囊生產(chǎn)廠家應(yīng)該由做實驗得出自家產(chǎn)品在哪一種溫濕度條件下干燥效果比較快且效果好,以最終確定送風(fēng)之單位除濕量。⑶確定送風(fēng)的溫濕度:因為房間無熱源、也無除4名工作人員之外的其他濕源,取室內(nèi)要求的中間值作為最終設(shè)計目標(biāo),即按溫度22℃,濕度25%設(shè)計??紤]到送風(fēng)機5℃的溫升,查取相關(guān)手冊,取送風(fēng)溫度為17℃比較恰當(dāng)??鄢梭w每小時散濕量,送風(fēng)的含濕量應(yīng)不大于3.8g/kg干空氣。⑷確定新風(fēng)量:根據(jù)《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》,確定潔凈室的新風(fēng)量應(yīng)取以下三個條件的最大值:①保證房間正壓;②保證工作人員平均每人每小時的平均吸氧量不小于45個立方米;③取總送風(fēng)量的10%。在夏季,軟膠囊干燥時,應(yīng)盡量減少新風(fēng)量,因為新風(fēng)中含有太多的水分。為避免室外濕負(fù)荷向室內(nèi)的滲透,應(yīng)該保證干燥室內(nèi)正壓。當(dāng)補充新風(fēng)量是房間的換氣次數(shù)的1~2倍時,室內(nèi)相對室外即可保持5~10Pa的正壓差。針對本實例,我們?nèi)⊙a充新風(fēng)量為300m3/h。⑸除濕機的選型:用一般空調(diào)壓縮機的冷凍除濕法只能把空氣露點溫度降至10℃,而此軟膠囊干燥室內(nèi)的露點溫度要求達(dá)到1℃以下,故用一般冷凍除濕法根本無法達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。而采用空調(diào)制冷加轉(zhuǎn)輪除濕機之組合機的方法可以輕易使空氣露點溫度降至-40℃。⑹空調(diào)用制冷方式的選型:水冷型制冷機適用于1000平方米以上的大房間或者說大系統(tǒng),性價比較高;而針對200平方米以下的小房間來講,風(fēng)冷型管道機有著較多優(yōu)勢,如操作簡單、維護(hù)方便、無需水源等等優(yōu)勢。此實例之干燥室選用風(fēng)冷型管道機比較合適。⑺轉(zhuǎn)輪除濕機再生方式的選型:目前轉(zhuǎn)輪除濕機的再生方式有兩種即電加熱和蒸汽加熱。蒸汽加熱的表壓力須不小于4kgf/cm2。選用蒸汽加熱再生方式時,最好選配耐高溫電磁閥,這樣不但可以實現(xiàn)自控來節(jié)約能源,而且可延長除濕轉(zhuǎn)輪的使用壽命。當(dāng)除濕干燥輪的實際處理風(fēng)量小于2000m3/h時,選用電加熱的再生方式比較省力簡單。⑻除濕轉(zhuǎn)輪前制冷機的選型:新風(fēng)300m3/h與回風(fēng)2820m3/h混合后的空氣溫度為23℃,空氣含濕量為5.8g/kg干空氣。當(dāng)確??諝夂瑵窳坎蛔兊那疤嵯?,進(jìn)除濕轉(zhuǎn)輪的空氣溫度越低,除濕轉(zhuǎn)輪的除濕效果越好。我們把此混合后的空氣降至10℃后再送入除濕轉(zhuǎn)輪就是基于這個原理。按有關(guān)熱工公式計算,前制冷機需要制冷量13.52KW,從而選擇制冷機。⑼除濕干燥輪的選型:查取美國U.S.ROTORS.公司除濕機的技術(shù)手冊,當(dāng)進(jìn)風(fēng)空氣溫度為10℃,空氣含濕量為5.8g/kg干空氣時,經(jīng)過規(guī)格φ770×200的硅膠轉(zhuǎn)輪處理后,出風(fēng)的空氣含濕量為1.2g/kg干空氣,其遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于送風(fēng)之含濕量3.8g/kg干空氣的要求,此規(guī)格除濕轉(zhuǎn)輪偏大。為節(jié)約能源和初投資,我們適當(dāng)選小一號的如φ550×200的除濕轉(zhuǎn)輪進(jìn)行校核計算。φ550×200的額定處理風(fēng)量為1500m3/h,所以另1620m3/h的空氣需要旁通。它們混合后的空氣含濕量為3.5g/kg干空氣,接近送風(fēng)含濕量3.8g/kg干空氣的要求,故選用此型號除濕轉(zhuǎn)輪。⑽除濕轉(zhuǎn)輪后制冷機的選型:除濕轉(zhuǎn)輪后的空氣溫度為23℃,含濕量為3.5g/kg干空氣,送風(fēng)溫度為17℃,按有關(guān)熱工公式計算工,需要制冷量7.28KW,從而選擇制冷機。⑾過濾器的選型:根據(jù)工程實際情況,選用初效和中效過濾器。⑿風(fēng)機的選型:計算各個過濾器、前后制冷機蒸發(fā)器、除濕轉(zhuǎn)輪、送回風(fēng)管道、高效送風(fēng)口等的阻力總和不小于1200Pa,查看4-72-3.6A送風(fēng)機性能曲線圖,當(dāng)送風(fēng)量為3120m3/h時,其全壓為1500Pa,系統(tǒng)總余壓300Pa偏小。為確保其送風(fēng)量、增大風(fēng)壓、提高軟膠囊的干燥效率,再串聯(lián)一臺低噪音全壓500Pa的空調(diào)風(fēng)機。⒀控制的選型:經(jīng)過對傳統(tǒng)繼電接觸式控制、單片機控制、PLC控制的多年實際經(jīng)驗的比較,認(rèn)定轉(zhuǎn)輪除濕機采用PLC控制最好。它有以下幾大優(yōu)點:①可靠性高、抗干擾能力強;②可實現(xiàn)電控、電儀、電結(jié)的三電一體化;③編程簡單、使用方便、控制程序可變、具有很好的柔性一;④體積小、重量輕、功耗低。為實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控,也可加選觸摸屏或者PC微機控制。四、結(jié)語:經(jīng)過以上十三步的計算、考慮,一臺量體裁衣式的軟膠囊烘干用除濕空調(diào)凈化一體機組選型完畢。一體機組的外殼應(yīng)采用保溫板,目前各個生產(chǎn)廠家普遍采用50mm原的夾芯板,保溫層有聚乙烯發(fā)泡和聚安酯發(fā)泡兩種。其中聚安酯發(fā)泡的可以耐高溫,不過其價格是聚乙烯發(fā)泡的兩倍。具體空氣處理流程可參閱附圖。

  參考資料:電子工業(yè)部第十設(shè)計研究院主編《空氣調(diào)節(jié)設(shè)計手冊》;無錫市聯(lián)眾控濕節(jié)能設(shè)備有限公司《轉(zhuǎn)輪除濕機技術(shù)手冊》等。

  附:除濕空調(diào)凈化一體機空氣處理流程圖

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