Применение прецизионного контроля вакуума – секрет сушки мелкодисперсного порошка в вакуумной печи

1. Что такое вакуумная сушка?

Вакуумная сушка — это метод сушки, при котором материалы помещаются в условия вакуумного отрицательного давления и соответствующим образом нагреваются до точки кипения при отрицательном давлении или охлаждаются, чтобы материалы затвердевали, а затем сушат материалы до точки плавления. Общие типы сушилок в основном включают тарельчатые сушилки, сушилки с псевдоожиженным слоем, распылительные, ротационные и вакуумные сушилки.

Процесс вакуумной сушки осуществляется в закрытой камере, подключенной к вакуумному насосу, а вакуумная печь использует баланс температуры и вакуумного давления для снижения влажности в камере и высушиваемом продукте. Эта технология представляет собой наиболее распространенную лабораторную, исследовательскую и промышленную сушку термочувствительных, гигроскопичных или токсичных порошков и гранул. Например, отрасли, в которых обычно используются сухие порошки, включают фармацевтику, пищевую промышленность, пластмассовую и химическую обработку.

При вакуумной сушке мелкодисперсного порошка одной из распространенных проблем является то, что независимо от того, какой тип сушильного оборудования используется, сухой порошок будет накапливаться в комки или слои в различных положениях в сушилке или в последующем технологическом оборудовании, таком как вакуумные насосы, таким образом влияющие на нормальную работу и срок службы вакуумного насоса. Другие потенциально опасные проблемы могут возникнуть, если мелкий порошок выбрасывается из вакуумного насоса.

Недавно производитель вакуумной печи явно предложил модернизировать существующую технологию вакуумной печи и попросил нас предоставить соответствующие меры технической поддержки для полного решения вышеупомянутых проблем в процессе сушки мелкодисперсного порошка в вакуумной печи. В этой статье будут подробно представлены соответствующие решения. Суть решения заключается в достижении контролируемой разгрузки вакуумной печи, чтобы степень вакуума в печи менялась медленно и контролируемо. В этой статье также подробно представлены ключевые технические параметры и функции соответствующих вспомогательных устройств в решении.

2. Как решить проблему вакуумной сушки?

В процессе вакуумной сушки мелкодисперсного порошка без пыли и скоплений необходимо принять две меры:

1. Контроль выбросов: подайте небольшое количество сухого воздуха или азота в вакуумную камеру, чтобы удалить из нее водяной пар, а также одновременно нагрейте его, чтобы циклическая промывка через выхлопную/впускную систему помогла ускорить процесс сушки. Однако при сушке мелкодисперсного порошка, если выхлоп не контролируется, процесс также может смыть его, поэтому для управления потоком выхлопных газов используется точный и управляемый выпускной клапан.
2. Контроль вакуума: изменение степени вакуума в процессе сушки должно быть точным и контролируемым, особенно по мере увеличения времени сушки изменение степени вакуума должно быть медленнее, чтобы избежать возможного образования пыли и попадания ее в воздух за пределами сушилки.

Видно, что ключом к решению проблемы вакуумной сушки мелкодисперсного порошка является достижение программного управления степенью вакуума. Программа управления степенью вакуума включает два типа: линейное изменение и постоянное, а программу управления можно задавать произвольно, чтобы можно было выполнять различные процессы вакуумной сушки. План технической трансформации вакуумной печи, спроектированной по идее программного управления вакуумом, показан на рисунке 1. Вся система управления вакуумом в основном включает в себяПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU, вакуумметр, программируемый ПИД-регулятор и вакуумный насос, ПИД-регулятор для регулировки открытияПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUсоответственно, чтобы достичь изменения степени вакуума в коробке в соответствии с установленной процедурой.



Для контроля степени вакуума в процессе сушки мелкодисперсного порошка ключевым моментом является изменение степени вакуума в соответствии с определенной заданной скоростью, которая будет изменять степень вакуума в печи от атмосферного давления до давления воздуха в течение длительного периода времени (например, 10- 20 минут) и медленно уменьшите давление до желаемого низкого давления. Так называемая скорость представляет собой величину изменения в единицу времени, например, наклон 10 Торр/мин означает, что степень вакуума постепенно изменяется на 10 Торр в течение 1 минуты.

Для процесса сухого порошка один из наших клиентов выбрал скорость разгерметизации около -150 Торр/мин. Они начнутся с 750 Торр, а давление достигнет 600 Торр примерно за одну минуту. Затем в следующую минуту до 450 Торр, пока не будет достигнуто заданное целевое давление. После достижения целевого давления автоматический постоянный контроль также может быть продолжен при целевом давлении. Таким образом, с помощью этого метода автоматического контроля вакуума можно

Эта система контроля степени вакуума для процесса сушки мелкодисперсного порошка имеет следующие характеристики:

1. Обычный процесс сушки мелкодисперсного порошка не предъявляет очень высоких требований к конечной степени вакуума, а диапазон степени вакуума обычно находится только в диапазоне 10 Торр ~ 1 атмосферного давления. В настоящее время систему контроля степени вакуума необходимо оборудовать вакуумметром только тогда, когда она охватывает необходимый диапазон давления.
   Если требуется сушка при более высокой степени вакуума, например, в диапазоне атмосферного давления 0,1 Торр ~ 1, как показано на рисунке 1, система управления должна быть оснащена двумя вакуумметрами для достижения точного измерения и контроля полномасштабного давления. степень вакуума.
2. Используемый регулятор степени вакуума представляет собой высокоточный двухканальный контроллер, каждый канал имеет независимую функцию автоматического ПИД-регулирования. Каждый канал представляет собой 24-битный AD и 16-битный DA, операции двойной точности с плавающей запятой, минимальный выходной процент составляет 0,01%. Контроллер имеет связь RS485 и стандартный протокол MODBUS, оснащен программным обеспечением для измерения и управления, которым можно удаленно управлять и сохранять для отображения тестовых кривых.
3. В системе контроля степени вакуума, как показано на рисунке 1,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUоборудован на входе и выходе воздуха соответственно, и контроллер автоматически регулирует открытие пропорционального клапана управления потоком для достижения точного контроля степени вакуума. В процессе контроля степени вакуума в диапазоне низкого давления,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUОтвечающий за выхлоп ниже по потоку обычно регулируется так, чтобы он был постоянно полностью открыт.

Контроль степени вакуума достигается путем регулировки потока всасываемого воздуха через пропорциональный клапан управления потоком. В процессе контроля степени вакуума в диапазоне высокого давления,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUответственный за впуск воздуха на входе, регулируется до определенного отверстия и поддерживается постоянным, а поток выхлопных газов регулируется с помощью клапана пропорционального регулирования потока на выходе для достижения контроля вакуума.

Кроме того,Пропорциональный клапан регулирования расхода KAOLUЗдесь установлены все высокоскоростные клапаны, а время от полного закрытия до полного открытия составляет менее 1 секунды, что очень подходит для динамического управления степенью вакуума. Использование аналоговых сигналов 0–10 В или 4–20 мА может осуществляться напрямую, а пропорциональный клапан управления потоком KAOLU имеет низкую скорость утечки вакуума, что подходит для требований к высокому вакууму различного закрытого оборудования.

Подводя итог, можно сказать, что решение для программируемого управления степенью вакуума, описанное в этой статье, является очень продвинутым в технологии. После большого количества экспериментов была проверена реализуемость и надежность этого решения. Точность контроля степени вакуума может легко достигать ± 1%, что может полностью решить проблему пыли и загрязнения, вызванную сушкой мелкодисперсного порошка в вакуумной печи. Это решение также применяется во многих других вакуумных оборудовании и процессах.

Для получения дополнительной информации оПропорциональный клапан регулирования расхода KAOLU, пожалуйста, посетите наш сайт.