关于真空带式干燥机的节能思路分析
摘 要：在生产制造中对于真空带式干燥机的应用需求非常大，真空带式干燥机采用特殊材质的不粘式履带材料作为物料载体，具有低能耗、挥发性成分损失少的特点，可用于固体或液体物料的干燥，满足于医药化工等行业的应用。在干燥技术应用中，采用真空带式干燥设备能够有效的保证产品在生产过程中的质量，在进行产品加工过程中，与其他的干燥技术相比较，真空带式干燥技术有很大的应用优势。通过对设备应用的节能性进行对比分析发现，真空带式干燥机在应用中会比其他类型的干燥机（如喷雾干燥机）在能效方面的节能控制要高出许多。
关键词：真空带式干燥机;节能;系统运行;关键参数控制
随着经济建设的不断发展，对于节能减排工作的开展愈发引起重视。与此同时，在节能减排政策出台以来，在生产经营加工各控制环节，针对如何进行有效的节能降耗操作有着很重要的要求。实际生产管理中，对于控制生产过程中的能耗也作为了一个关键环节来管理。事实上，想要在经济发展中進一步的提高生产的经济效益，就要对生产加工过程中的设备应用控制环节进行节能降耗的处理，从而确保在企业发展中，能够实现较高的经济效益。
真空带式干燥机主要由干燥室、真空系统、布料系统、履带输送装置、切料系统、CIP在线清洗系统、PLC控制系统、加热和冷却系统以及卸料系统组成。其工作原理为：待干燥物料经进料泵平铺于履带上，履带按照设定的速度参数携带物料依次经过加热区，加热介质（蒸汽或水）通过加热板将热量传递给履带上物料，物料吸收热量使其水分蒸发，为避免物料过热，经若干加热区后设定有冷却区对物料进行冷却，冷却后物料从履带上经剥离器进行剥离，经切断装置切断后进入粗粉碎装置。物料经粗粉碎装置后进入真空卸料系统，最终完成干燥物料的收集[1]。
1 干燥设备研发应用的发展趋势及适用范围
加工制造业对于干燥设备应用方面的需求在不断的扩展，应该针对不同行业应用干燥设备技术的特点，对干燥的机械设备进行进一步的改进和研发。干燥操作的目的是除去某些固体原料、半成品及成品中的水分或溶剂，以便于储存、运输、加工和使用[2]。在此，针对药品加工处理环节中应用干燥技术的要求，对干燥设备的应用发展趋势做出说明，在药品生产的各个环节，通过干燥设备对药材及药品中间体进行干燥的处理是药品生产过程中尤为重要的一个技术控制环节。真空带式干燥技术在50年代被广泛的应用于牛奶的干燥中，前西德在1990年研制了用于生产果汁粉的真空带式干燥机，在无需添加麦芽糊精、果葡糖浆的基础上即可干燥苹果汁、橙汁[1]。随着优势的不断显现，真空带式干燥技术在不断实际应用发展中得以提升，从而使其在国内应用的发展水平也在不断的提高，设备在研发生产方面的力度也在不断的加大。
真空带式干燥技术可以广泛应用于食品业以及制药业等多个领域的干燥需求，针对粘性较强、热敏性、易结团的物料尤为适用，具有效率高、干燥效果好、自动化控制、可连续进料出料、可满足在线清洗等优点。产品在整个干燥过程中，一直处于真空封闭环境中，可最大限度保持天然提取物制品的本质，保证最终产品质量。
2 真空带式干燥机和喷雾式干燥机在应用中的对比
喷雾干燥技术是一种将溶液、乳浊液或悬浊液通过雾化器分散成微小的雾状液滴，并在干燥热气流的作用下进行热交换，使雾状液滴中的溶剂迅速蒸发，得到粉末状或细颗粒状成品或半成品的干燥技术。由于物料的干燥是在瞬间完成，受热时间非常短，特别适用于热敏性物料[3]。喷雾干燥设备主要包括药液配制罐、鼓风机、干燥塔、旋风分离器、加热器、雾化器、引风机、换热器、除尘机等部件[4]。
在干燥设备和干燥技术的应用中，通过采用合适的干燥机设备和技术能够发挥较好的干燥效果。通过对不同类型的干燥机设备和技术应用比较中发现，真空带式干燥机与其他类型的干燥机相比较，在节能方面会有很强的优势。在相应的节能性能分析对比中，喷雾式干燥机由于在能耗结构组成方面较为复杂，因此生产过程中应该加强不同环节和流程的参数控制。资料显示，生产固体含量在50%左右的中药浸膏中，对于真空带式干燥机和喷雾式干燥机的运行效率计算分析来看，在配套能耗的消耗方面喷雾式干燥机的电能功率消耗要大于真空带式干燥设备运行的能耗[5]。与此同时，由于大多数中药提取液含有糖类、蛋白质、淀粉等物质，黏性较大，有些提取液含有热敏性成分，要求低温干燥，干燥时间长，这些特点容易造成喷雾干燥机干燥过程中出现粘壁的现象。
3 真空带式干燥机应用的关键参数分析
3.1 真空动力角度考虑提高节能技术
资料显示，真空带式干燥机的能耗包括蒸汽加热，真空动力，履带传动及附属设施所需动力。其中蒸汽加热部分蒸汽耗用量少，成本也低;电耗中真空动力部分约占总装机功率的75%，所以真空带式干燥机的节能应在真空动力上寻求突破点[5]。实际生产中应综合考虑物料特性调节真空度，真空度过高可能导致物料沸腾发泡太大，反而不利于干燥。
3.2 真空带式干燥设备中的关键参数控制
为了进一步的提高真空带式干燥机技术在实际应用中的节能效果，就要在技术应用开展环节中对真空带式干燥设备的设备运行特点和设备运行的关键运行参数作用有充分的了解和认识，通过合理调节设备的运行参数，提升设备利用率，从而实现设备节能。真空带式干燥设备关键参数包括以下几个方面：
3.2.1 进料量
进料阀阀门开度大小需根据物料的干燥特性判定，同一种物料需反复摸索确定最佳进料量，分别将各层的螺杆泵频率记录，以便下次进料。生产过程中如更换新物料，初次调试进料时，进料量应从小往大逐渐开启，皮带转速应从慢到快逐渐增加，反复调整方能确定最佳干燥参数，进料时应逐层进料，待该层物料干燥后再投试下一层物料。调整最佳进料量，实现真空带式干燥机的节能控制。
3.2.2 履带速度
履带运行速度决定履带物料干燥状态及物料含水量。履带速度过快，将导致布料不连续或者布料过薄，不能从输送带上剥离;履带带速度过慢，可能导致布料过厚，干燥时间大大加长，降低生产效率，增大设备能耗。实际生产中，应根据物料性质，合理调整适宜履带速度。
3.2.3 加热区温度
各区温度设定值需根据物料特性确定，在保证物料不变性、不变色的前提下适当提高各区温度可以加快干燥速度，真空带式干燥设备最后一段为冷却区，目的是将干燥后物料冷却，以便物料脆化顺利从输送带上剥离。冷却区温度过低会导致设备内蒸汽二次冷凝，出现“结露”现象，影响干燥效果。加热时可考虑先开启一/二区蒸汽加热，待温度达到设定值时再逐区开启其他加热板，否则可能导致蒸汽压力波动过大，影响加热效果。
3.2.4 摆臂电机速度
摆臂电机速度决定布料的效果，布料器的摆动频率和布料角度可根据物性质进行调整，原则上最大布料宽度为履带带宽的90%，适宜的布料频率及角度可提高设备履带及单位能耗的利用率。
4 结语
真空带式干燥技术在实际生产应用中，尤其适用于热敏性物料和极易氧化物料的干燥，能干燥高浓度、高黏度的液态物料，具有可连续运行的特点，适用于大规模生产。由于设备在组成结构方面的优势，使得设备在具体的应用中在节能降耗方面表现出的性能较为优良，因此在实际生产中应该充分的重视对真空带式干燥机的技术应用进行改进性的提高，在控制干燥效果中应该将技术应用各个环节中的节能技术進行升级和改造，通过技术方面的研发进一步的提高真空带式干燥设备的运行效率，降低设备运行中的设备能耗。随着真空带式干燥机的生产应用范围的逐步扩大，如何实现设备节能变得尤为重要。实际生产中，应通过结合其性能特点，做好生产过程中关键参数的管控，不断优化，提高设备利用率，确保能耗降到最低，实现设备节能降耗，将真空带式干燥技术的应用发挥出最大化的效果。
参考文献：
[1]赵丽娟，李建国，潘永康.真空带式干燥机的应用及研究进展[J].化学工程，2012，40（3）：25-29.
[2]朱宏吉，张明贤.制药设备与工程设计[M].北京：化学工业出版社，2004：190.
[3]蔡微，韩静，李智.喷雾干燥技术在中药领域中的应用及进展[J].沈阳药科大学学报，2006，23（9）：613-616.
[4]魏伟耿，中药浸膏干燥设备及其选型要点[J].机电信息，2016（20）：26-29.
[5]曾尚浩，真空带式干燥机的节能思路探究[J].医药工程计，2011，32（4）：39-42.
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