Application du contrôle de précision du vide - Le secret du séchage de la poudre fine dans un four à vide

1. Qu’est-ce que le séchage sous vide ?

Le séchage sous vide est une méthode de séchage qui met les matériaux dans des conditions de pression négative sous vide et les chauffe de manière appropriée pour atteindre le point d'ébullition sous pression négative, ou les refroidit pour solidifier les matériaux, puis les sèche jusqu'au point de fusion. Les types de séchoirs courants comprennent principalement les séchoirs à plateaux, à lit fluidisé, par pulvérisation, rotatifs et à four sous vide.

Le processus de séchage sous vide est effectué dans une chambre fermée reliée à une pompe à vide, tandis que l'étuve à vide utilise l'équilibre entre la température et la pression du vide pour réduire l'humidité dans la chambre et dans le produit séché. Cette technologie est le séchage le plus courant en laboratoire, en recherche et industriel pour les poudres et granulés sensibles à la chaleur, hygroscopiques ou toxiques. Par exemple, les industries qui utilisent couramment des poudres sèches comprennent les produits pharmaceutiques, la transformation des aliments, les plastiques et la transformation chimique.

Pour le séchage sous vide de poudre fine, l'un des problèmes courants est que quel que soit le type d'équipement de séchage adopté, la poudre sèche s'accumule en morceaux ou en couches à diverses positions dans le séchoir ou dans les équipements de traitement en aval tels que les pompes à vide. affectant le fonctionnement normal et la durée de vie de la pompe à vide. D'autres problèmes potentiellement dangereux peuvent survenir si une fine poudre est expulsée de la pompe à vide.

Récemment, un fabricant d'étuves à vide a clairement proposé de mettre à niveau la technologie des étuves à vide existante et nous a demandé de fournir les mesures de support technique correspondantes pour résoudre complètement les problèmes mentionnés ci-dessus lors du processus de séchage de poudre fine dans une étuve à vide. Cet article présentera les solutions correspondantes en détail. Le cœur de la solution consiste à atteindre la décharge contrôlée du four à vide, de sorte que le degré de vide du four ait un processus de changement lent et contrôlable. Cet article présente également en détail les principaux paramètres techniques et fonctions des dispositifs de support correspondants dans la solution.

2. Comment résoudre le problème du séchage sous vide ?

Lors du processus de séchage sous vide de poudre fine sans poussière ni accumulation, deux mesures doivent être prises :

1. Contrôle des émissions : dirigez une petite quantité d'air sec ou d'azote dans la boîte à vide pour éliminer la vapeur d'eau dans la boîte, et chauffez-la également en même temps, de sorte que le cycle de rinçage par l'échappement/l'admission aidera à accélérer le processus de séchage. Cependant, lors du séchage de poudre fine, si les gaz d'échappement ne sont pas contrôlés, le processus peut également les emporter, c'est pourquoi une vanne d'échappement précise et contrôlable est utilisée pour contrôler le débit d'échappement.
2. Contrôle du vide : Le changement du degré de vide dans le processus de séchage doit être précis et contrôlable. En particulier, à mesure que le temps de séchage se prolonge, le changement du degré de vide doit être plus lent pour éviter une éventuelle génération de poussière et son introduction dans l'air extérieur du séchoir.

On peut voir que la clé pour résoudre le problème du séchage sous vide de la poudre fine est d’atteindre le contrôle programmé du degré de vide. Le programme de contrôle du degré de vide comprend deux types : changement linéaire et constant, et le programme de contrôle peut être défini arbitrairement, de sorte que divers processus de séchage sous vide puissent être effectués. Le plan de transformation technique du four à vide conçu selon l'idée de contrôle du programme de vide est illustré à la figure 1. L'ensemble du système de contrôle du vide comprend principalementVanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU, vacuomètre, contrôleur PID programmable et pompe à vide, contrôleur PID pour régler l'ouverture deVanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUrespectivement pour atteindre le changement du degré de vide dans la boîte selon la procédure définie.



Pour le contrôle du degré de vide du processus de séchage des poudres fines, la clé est de modifier le degré de vide selon un certain taux défini, ce qui fera passer le degré de vide dans le four de la pression atmosphérique à la pression de l'air sur une longue période de temps (par exemple 10 à 10 heures). 20 minutes) et réduire lentement jusqu'à la basse pression souhaitée. Le soi-disant taux est la quantité de changement par unité de temps, telle qu'une pente de 10 Torr/min signifie que le degré de vide change progressivement de 10 Torr en 1 minute.

Pour un procédé de poudre sèche d'un de nos clients, celui-ci a choisi un taux de dépressurisation d'environ -150 Torr/min. Ils commenceraient à 750 Torr et la pression monterait à 600 Torr environ une minute. Puis la minute suivante à 450 Torr jusqu'à ce qu'ils atteignent leur pression cible définie. Une fois la pression cible atteinte, le contrôle constant automatique peut également être poursuivi à la pression cible. De cette façon, grâce à cette méthode de contrôle automatique du vide, il peut être

Ce système de contrôle du degré de vide pour le processus de séchage des poudres fines présente les caractéristiques suivantes :

1. Le processus ordinaire de séchage de poudre fine n'a pas d'exigences très élevées en matière de degré de vide final, et la plage de degré de vide est généralement uniquement comprise dans la plage de 10 Torr ~ 1 pression atmosphérique. À l'heure actuelle, le système de contrôle du degré de vide ne doit être équipé d'un vacuomètre que lorsqu'il couvre la plage de pression requise.
   S'il est nécessaire de sécher sous un degré de vide plus élevé, tel qu'une plage de pression atmosphérique de 0,1 Torr ~ 1, comme le montre la figure 1, le système de contrôle doit être équipé de deux jauges à vide pour obtenir une mesure et un contrôle précis de la pleine échelle. degré de vide.
2. Le contrôleur de degré de vide utilisé est un contrôleur à double canal de haute précision, et chaque canal dispose d'une fonction de contrôle automatique PID indépendante. Chaque canal est AD 24 bits et DA 16 bits, fonctionnement en virgule flottante double précision et pourcentage de sortie minimum est de 0,01 %. Le contrôleur dispose d'une communication RS485 et d'un protocole MODBUS standard, équipé d'un logiciel de mesure et de contrôle, qui peut être commandé à distance et stocké pour afficher les courbes de test.
3. Dans le système de contrôle du degré de vide, comme le montre la figure 1,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUest équipé respectivement à l'entrée et à la sortie d'air, et le contrôleur ajuste automatiquement l'ouverture de la vanne de régulation de débit proportionnelle pour atteindre un contrôle précis du degré de vide. Dans le processus de contrôle du degré de vide de la plage basse pression,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUresponsable de l'échappement en aval est généralement réglé pour être complètement ouvert à tout moment.

Le contrôle du degré de vide est atteint en ajustant le débit d'admission d'air via une vanne de contrôle de débit proportionnelle. Dans le processus de contrôle du degré de vide de la plage haute pression,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUresponsable de l'admission d'air en amont est ajusté à une certaine ouverture et maintenu constant, et le débit d'échappement est ajusté via la vanne de régulation de débit proportionnelle en aval pour atteindre le contrôle du vide.

En outre,Vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLUtoutes les vannes à grande vitesse sont équipées ici, et le temps entre la fermeture complète et l'ouverture complète est inférieur à 1 seconde, ce qui est très approprié pour le contrôle dynamique du degré de vide. L'utilisation de signaux analogiques 0 ~ 10 V ou 4 ~ 20 mA peut être directement pilotée, et la vanne de régulation de débit proportionnelle de KAOLU a un faible taux de fuite de vide, ce qui convient aux exigences de vide poussé de divers équipements fermés.

Pour résumer, la solution programmable de contrôle du degré de vide décrite dans cet article est très mature technologiquement. Après de nombreuses expérimentations, la faisabilité et la fiabilité de cette solution ont été vérifiées. La précision du contrôle du degré de vide peut facilement atteindre ± 1 %, ce qui peut résoudre complètement le problème de la poussière et de l'encrassement causés par le séchage de la poudre fine dans un four à vide. Cette solution a également été appliquée dans de nombreux autres équipements et processus sous vide.

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