盘式干燥刮片机(也称为盘式干燥机或圆盘干燥机)是一种利用热传导原理对膏糊状、滤饼状、浆状或粘稠物料进行间接加热、干燥的设备。它特别适合处理热敏性物料、需要低温干燥的物料以及需要回收溶剂的场合。其核心工作原理可以概括为以下几个步骤:
物料加入与布料: 湿物料通过顶部的进料口连续或间歇地加入到设备最上层的加热盘(干燥盘)上。 进料装置(如星形给料器、螺旋给料器等)确保物料均匀分布在加热盘的中心区域。 耙臂刮料与薄层形成: 每层加热盘中央都安装有一根或多根旋转的耙臂(耙杆)。 耙臂上装有特殊的刮板(耙叶)。这些刮板通常设计成具有一定角度,并向盘的外缘方向倾斜。 随着耙臂在传动系统的驱动下缓慢旋转(通常在1-10转/分钟),刮板轻柔地搅动物料,并将其从加热盘的中心向外缘刮动。 刮板最关键的作用是将物料刮成一层非常薄的物料层(通常只有几毫米厚)均匀铺展在加热盘表面上。这个薄层极大地增加了物料与加热表面的接触面积,是高效传热传质的关键。 传导加热与水分蒸发: 加热盘是一个中空的结构,内部通有加热介质(如饱和蒸汽、导热油、热水或熔盐)。加热介质从入口进入,流经盘内通道,从出口流出,形成一个循环回路,持续提供热量。 热量通过金属盘面以热传导的方式传递给紧贴在其表面的薄层物料。 物料吸收热量后,其内部的水分(或其他溶剂)受热蒸发。蒸发产生的水蒸气直接从物料表面逸出到干燥盘上方的空间。 物料移动与逐层下落: 被刮板推动到加热盘外边缘的物料,会通过该层加热盘边缘特定位置开设的下料口落下。 干燥机的加热盘是奇数层和偶数层交替排列的,并且它们边缘的下料口位置是错开的。 例如,第一层(奇数层)的下料口可能开在边缘的东侧,物料由此落到第二层(偶数层)的加热盘上。 第二层(偶数层)的下料口开在边缘的西侧(与第一层错开)。耙臂将物料从中心刮向西侧的下料口,落入第三层(奇数层)。 依此类推,物料在每层上都被刮板从中心刮向边缘下料口,并逐层向下移动。这种错位设计迫使物料在每层都要走完几乎一整圈,延长了停留时间,保证了干燥均匀性。 连续干燥过程: 物料在每一层都经历相同的刮动、摊薄、加热、蒸发过程。随着物料逐层向下移动,其水分含量逐渐降低。 每一层的加热介质温度可以独立控制。通常上层温度较高(蒸发大量水分),下层温度较低(避免过热,尤其对热敏物料)。也可以采用逆流加热(热介质从下往上走)或顺流加热(热介质从上往下走)的方式。 干料排出: 物料到达最底层的加热盘后,经过最后的干燥,被刮板刮向底层加热盘上的出料口(通常位于边缘或中央)。 干燥后的产品通过出料口排出机外,进入收集装置(如料仓、输送带等)。出料可以是连续的。 尾气排出与处理: 蒸发产生的水蒸气(或其它溶剂蒸气)从设备顶部的排气口被引出。 排出的尾气通常需要经过除尘器(如旋风分离器、袋滤器、湿式洗涤器等)去除夹带的粉尘。 如果涉及到溶剂回收,尾气还需要进入冷凝器进行冷凝回收溶剂。最后剩余的不凝气(主要是水蒸气和空气)一般通过风机排空。 关键特点和优势: 传导干燥为主: 主要依靠热传导加热,热效率高(通常可达80-90%),能耗相对较低。 薄层干燥: 刮板形成薄层,蒸发速度快,干燥时间短。 可控性好: 可通过调节加热介质温度/压力、耙臂转速、加料量、真空度(可在真空下操作)等参数精确控制干燥过程(温度、停留时间、干燥终水分)。 处理粘性物料: 耙臂和刮板的不断搅拌和翻动,能有效防止物料结块、结疤,特别适合处理膏糊状、粘稠物料。 热敏物料友好: 较低的干燥温度(尤其下层)和较短的停留时间,适合热敏性物料的干燥。 溶剂回收方便: 封闭结构,易于连接冷凝回收系统,溶剂回收率高。 粉尘少: 物料在盘面移动,粉尘飞扬少,尾气处理负荷较小。 多层结构,占地小: 多层设计在垂直空间上叠加干燥面积,设备占地面积相对较小。 自清洁: 刮板连续刮动盘面,具有自清洁作用,减少结垢。 总结来说,盘式干燥刮片机的工作原理核心在于: 利用旋转耙臂上的刮板,将湿物料在通有加热介质的加热盘上刮成薄层,通过热传导使物料受热,水分蒸发;物料在错位下料口的引导下逐层下落,依次通过各层加热盘完成干燥过程;蒸发的气体被排出并处理,最终干物料从底层排出。其高效、节能、可控、适应性强等特点使其在化工、制药、食品、环保等领域得到广泛应用。
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