Вакуумная сушилка для полимеров принцип работы

Обновлено: 25.04.2024

Основное преимущество сушильных установок вакуумного типа – они подходят для продуктов чувствительных к нагреву, легко окисляемых, токсичных. За счет пониженного давления в сушильных камерах кипение воды происходит при более низкой температуре, как следствие скорость обезвоживания увеличивается. Используются установки в химической, пищевой, фармацевтической, биохимической и других отраслях промышленности.

Принцип работы

Лиофильная сушильная установка. Принцип работы такой сушки основан на обезвоживании продукта путем сублимации. Аппарат включает в себя рабочую камеру, конденсор, вакуумный насос, панель управления. На первом этапе сушки продукт подвергается глубокой быстрой заморозке. В открытой таре замороженный продукт помещается в камеру, где поддерживается вакуум. В такой среде пониженного давления лед преобразовывается в пар, минуя жидкое состояние. Водяной пар откачивается и конденсируется в низкотемпературном конденсоре. Такой метод сушки подходит для осушения растворов без нагрева.
Вакуумная сушилка/миксер. Посредством теплоносителя осуществляется нагрев рубашки емкости, разрежение в камере достигается при помощи вакуумного насоса. Установленный внутри камеры шнек вращается вдоль стенки емкости и вокруг своей оси, тем самым поднимает продукт вверх. После достижения верхней точки рабочего объема продукт опускается вниз. Таким образом в глубоком вакууме в сочетании с щадящим нагревом и непрерывным перемешиванием влага быстро испаряется из исходного продукта. Пары проходят через фильтр и отводятся в конденсатор в виде жидкости. Такая установка обеспечивает бережное и равномерное высушивание. Подходит для порошков, гранул, паст, густых и липких масс, шламов.

Подробную статью о распылительных сушилках, их областях применения, схеме установки и другое, читайте в нашей статье "Сушка методом распыления".

Проводим испытания по сушке образца сырья заказчика на промышленной распылительной сушилке.Подробнее

Вакуумная сушка – это обработка различных материалов, которая на данный момент стала очень востребованной во многих направлениях. Такой тип обработки применяется на пищевых, промышленных и тому подобных производствах, которые нуждаются в оборудовании для проведения подобных процессов.

Если же говорить о той отрасли, где вакуумная сушка стала неотъемлемой частью, то, безусловно – это мебельная промышленность, где без проведения подобного процесса, не может происходить создание качественной мебели. Такой тип обработки применяется в мебельной промышленности во время первичной обработки древесины. Пройдя процесс вакуумной сушки, дерево обретает свои характерные свойства. Во-первых, оно становится более качественным, во-вторых, более практичным и что самое главное – мебель, которая изготовлена из такого дерева, выглядит просто невероятно красиво. В других отраслях, вакуумная сушка имеет совершенно другой принцип работы. Кроме мебельной промышленности, такой процесс также весьма популярен в пищевой промышленности, но там принцип работы совершенно иной. Вакуумная сушка – это трудоемкий процесс, который имеет огромное количество нюансов, о которых ни в коем случае не стоит забывать:

Первый момент – это наличие большого количества качественного оборудования, которое является неотъемлемой частью подобного процесса.
Второй момент – это высокие показатели производительности оборудования, без которых достичь высоких результатов эффективности будет довольно проблематично.
Третий момент – это место, где будет происходить процесс вакуумной сушки. Для того, чтобы все происходило качественно, надо иметь место, которое будет соответствовать нормам влажности, воздуха, света и тому подобным критериям, которые играют в этом деле огромную роль.

Стоимость вакуумной сушки – это довольно спорный вопрос, и дать точный ответ на него весьма проблематично. Цена подобного процесса напрямую зависит от многих факторов, начиная от материала, который будет обрабатываться и, заканчивая вакуумным оборудованием, в котором будет происходить этот процесс. Не менее важным аспектом также является и время, за которое вам требуется сделать процесс вакуумной сушки. Все это играет определенную роль, из-за чего, цена подобного процесса может быть совершенно разной. Все эти аспекты играют большую роль, а это значит, что их в любом случае надо учитывать, если вы хотите получить конкретный ответ на то, каким же впоследствии будет результат вакуумной сушки.

Технология вакуумной сушки

Технология вакуумной сушки также может похвастаться большим количеством интересных моментов. Сейчас мы попытаемся разобрать принцип работы вакуумной сушки, взяв в пример обработку древесины, так как именно этот материал чаще всего поддается вакуумной сушке.

Ранее мы уже говорили о том, что перед созданием мебели, дерево должно обязательно пройти процесс вакуумной сушки, что позволит извлечь из неё всю лишнюю жидкость и значительно уменьшить дерево в размерах. Главные процессы вакуумной сушки:

Удаление лишней жидкости из древесины, методом выпаривания
Циркуляция воды через древесину

Сначала, в системе происходит циркуляция, так как этот процесс занимает намного дольше времени. Скорость обработки дерева методом вакуумной сушки напрямую зависит от скорости циркуляции воды в древесине. Главной частью процесса вакуумной сушки, является полное высушивание древесины, и делается это для того, чтобы дерево потеряло лишние габариты и имело лишь свойственную себе массу, которая в дальнейшем будет задействовать при создании мебели. Никому не секрет, что в данной отрасли существует правило, которое гласит, что перед созданием изделий из дерева, его поверхность должна быть полностью избавлена от древесины. Так как только в таком случае, удастся извлечь влагу из сердцевины дерева, которая выйдет путем циркуляции. Но стоит отметить, что кроме вакуумной сушки древесины, подобная технология активно используется также и в других направлениях, о которых мы сейчас вам расскажем:

Вакуумная сушка мяса
Вакуумная сушка сыра
Вакуумная сушка порошков
Вакуумная сушка жидковязких продуктов
Вакуумная сушка молока

Это лишь часть списка направлений, где активно используется процесс вакуумной сушки. Такая технология уже сейчас успела обрести огромную популярность, которая с каждым днем только возрастает. Такая технология действительно уникальна, из-за чего её стали применять на многих предприятиях, которые сейчас уже попросту не могут без этого процесса в полной мере функционировать. А это значит, что существует вероятность, дальнейшего распространения вакуумной сушки. Возможно, в скором времени этот процесс будет применяться во всех областях без исключения, давая возможность повышения производительности многим предприятиям.

Камеры вакуумной сушки

Камеры вакуумной сушки – это механизмы, которые созданы для проведения огромного количества трудоемких задач. Ранее мы уже рассказывали о том, насколько полезным является процесс вакуумной сушки. Что касается камер для вакуумной сушки – то это, то без чего подобный процесс попросту не сможет проводиться. Вакуумные камеры сушки в этом плане играют просто огромную роль и без них, о каких-то показателях производительности можно и вовсе забыть.

Ценовой сегмент вакуумных камер для сушки на данный момент далеко не самый низкий. При желании можно найти уже поддержанные установки, которые будут вполне средними в плане цены. Но лучше всего покупать новые установки, так как только они могут предоставить вам все возможные гарантии качества. На современном рынке можно увидеть огромное количество видов камер для вакуумной сушки, которые могут иметь совершено разные предназначения. Все эти камеры имеют свои функциональные особенности, так как применяются в определенной отрасли. Сейчас мы рассмотрим лавные разновидности сушильных камер:

Вакуумный сушильный шкаф
Вакуумная камера для сушки фруктов
Сушильная камера для сушки пищевых продуктов
Сушильная камера для древесины

Принцип работы каждой камеры индивидуален, так как предназначен для работы в какой-то конкретной отрасли. Но в любом случае можно сказать, что подобное оборудование на данный момент является действительно очень эффективным.

Вакуумная сублимационная сушка

Сублимационная сушка – это процесс, который основывается на постоянной возгонке кристаллов льда замороженной продукции. Такой процесс за короткий промежуток времени, производит качественное обезвоживание продуктов, причем делает это по-настоящему качественно.

Важным является тот момент, что обезвоживание никаким образом не влияет на химические свойства продуктов, которые в дальнейшем остаются все такими же полезными. Кроме этого, в том же виде остается еще и витаминная активность, химический состав и анатомическое строение. Вакуумная сублимационная сушка состоит из трех ключевых этапов:

Первичная заморозка продукта
Возгонка льда без наличия тепла внутри системы
Окончательная досушка в спец. камере с подогревом

Исходя из этого, можем сделать вывод, что эффективность сублимационной сушки находится на высоком уровне и этот процесс действительно стоит вложенных денег.

Вакуумная сушка древесины

В предыдущих разделах мы брали данную разновидность сушки в качестве примера. В итоге мы пришли к выводу, что данный тип обработки очень эффективен, но также имеет определенное количество нюансов, на которые также стоит обращать свое внимание.

Процесс вакуумной сушки, может быть эффективен только в том случае, если среда в которой он происходит, полностью соответствует всем нормам влажности, температуры, света и тому подобных аспектов. Стоимость вакуумной сушки на данный момент колеблется в пределах среднего ценового сегмента. При желании можно найти место, где подобный процесс вам и вовсе обойдется в считанные копейки, но в таком случае, никаких гарантий качества вы не получите. Лучше всего немного переплатить, но в итоге получить качественный результат работы, который можно будет в дальнейшем использовать при производстве надежной и красивой мебели.

Присутствие влаги обычно вызывает проблемы с внешним видом изделий, иногда затрудняя последующую обработку. Это может даже привести к ухудшению свойств полимера, поскольку пар, образующийся при высоких температурах, изменяет свойства материалов, которые производятся путем поликонденсации. Поэтому бункер-сушилка является неотъемлемой частью технологической цепи производства полимерной продукции.

Особенности сушки различных типов пластических масс

Об отсутствии высыхания могут свидетельствовать такие дефекты, как искры, пятна, изменение цвета или, в некоторых случаях, потеря механических свойств или изменения вязкости.

Материалы сушат, чтобы избежать проблем, связанных с их обработкой в присутствии влаги. Однако часто путают понятия предварительного нагрева и сушки (осушения).

Материалы, которые по своей химической природе классифицируются как полярные, должны подвергаться процессу осушения. Им удаётся отбирать влажность из воздуха в свою молекулярную структуру. К ним относятся полиамид, полиэтилен, полистирол и прочие гигроскопичные материалы.

С другой стороны, неполярные материалы, такие как полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, будут содержать влагу только на своей поверхности, поэтому обычного процесса нагрева достаточно, чтобы высушить продукцию перед её последующей обработкой.

Критерии выбора бункера-сушилки

Процесс сушки имеет четыре основных параметра, которые необходимо отслеживать и контролировать:

Обеспечение необходимой консистенции и положительного воздействия, которого требует процесс трансформации (литья под давлением, экструзии, экструзионно-раздувного формования).
Температуры сушки как меры тепла, прикладываемого к материалу для удаления влаги. Тепло вызывает ускоренное движение молекул, которое способствует выделению влаги из полимерной цепи.
Температуры точки росы, при которой влага в воздухе воздуха конденсируется и падает. Этот показатель параметр зависит от давления пара: низкое давление пара вокруг материала способствует миграции влаги из материала в наружный воздух. Стабильная и низкая температура точки росы (близкая к -20°C) отражает идеальные условия для процесса сушки материала. Более низкие температуры точки росы требуют значительного количества энергии и не отражаются на увеличении скорости и качества сушки.
Процесс сушки не происходит мгновенно, он требует времени. Сначала необходимо достичь температуры, при которой молекулы воды начинают свободно перемещаться. Потом требуется время, чтобы процесс диффузии прошёл через материал. Скорость диффузии будет зависеть также от степени внутренней влажности полимера - по мере уменьшения данного скорость диффузии уменьшается.

Интенсивность и эффективность сушки зависит также и от некоторых конструктивных факторов, например, от скорости сухого воздушного потока (с низкой точкой росы), который отвечает за удаление влаги из сушильного бункера.

Принципы и последовательность выбора

Исходным пунктом является определение расхода сухого воздуха: он должен быть таким, чтобы температура внутри бункера в течение необходимого времени оставалась стабильной в соответствии с рекомендациями. Если поток имеет малую скорость, температурный профиль может измениться, и сушка станет менее эффективной.

Очень важно соблюсти идеальное соотношение показателей скорости и температуры, при которых достигаются оптимальные условия влажности, рекомендованные для процесса производства полимера. Например, при чрезмерном потреблении энергии может произойти повреждение материала (например, его разрушение или спекание).

Наилучшей для данных условий применения будет бункер-сушилка, где достигается повышение температуры материала только до требуемого значения, поддержание этой температуры в стабильных значениях, гарантия регенерации сушильного материала и, следовательно, использование наименьшего количества энергии, необходимой для удаления влаги из материала.

Поэтому преимущества получают те конструкции бункеров-сушилок, которые гарантируют хорошую теплоизоляцию и регулирование воздушных потоков с изменением скорости вращения вентиляторов.

Сушильные шкафы являются одними из наиболее распространенных единиц оборудования, встречающихся на заводах в нашей стране. Эти универсальные агрегаты, известные как сушилки или печи, могут использоваться по целому ряду причин во многих отраслях промышленности.

Они также могут быть построены так, чтобы они подходили практически к любому плану завода, если объект соответствует нескольким основным требованиям.

В этой статье обсудим различные типы промышленных сушильных печей, их преимущества и отрасли, в которых они чаще всего используются.

Для чего используются вакуумные сушильные шкафы

Для чего используются вакуумные сушильные шкафы

Основная работа промышленных сушильных шкафов заключается в удалении влаги из веществ или продуктов. Это означает, что их можно использовать для выпаривания, инкубации, стерилизации, выпекания и многих других процедур.

Помните, что промышленные печи различаются по размеру, емкости и форме в зависимости от того, для чего они используются, поэтому идеальная модель будет зависеть от области применения.

Типы промышленных сушильных шкафов для лаборатории или производства

Даже при том, что промышленные печи имеют одну и ту же основную концепцию, существуют десятки различных типов технологий. Промышленные печи различаются по механизмам нагрева, времени и объему и другим ключевым элементам, в зависимости от отрасли.

Типы промышленных сушильных шкафов для лаборатории или производства

Имейте в виду, что даже если нет стандартной конструкции, подходящей для работы, промышленная печь на заказ - это отличный способ значительно повысить эффективность работы вашего завода.

Конвейерные сушилки используются в процессах, которые требуют непрерывного производства мелких и средних продуктов. Они также являются отличным выбором, если на вашем предприятии используется автоматизированное массовое производство, поскольку они идеально подходят для большинства производственных линий.

Эти универсальные машины используются в основном в машиностроении, научных исследованиях и других отраслях, где может потребоваться сушка в условиях низкого давления. Вакуумные сушильные шкафы также минимизируют окисление и могут даже включать автоматический цифровой интерфейс для целей мониторинга.

Конвекционные лабораторные сушильные шкафы полагаются на высокие температуры, чтобы мягко ускорить процесс дегидратации. Эти единицы оборудования являются отличным выбором для предварительного нагрева, старения, выпекания, стерилизации и хранения тепла. Их еще называют инфракрасными сушилками.

Ротационные сушильные шкафы, которые часто используются в металлообрабатывающей промышленности, позволяют сократить время сушки без окисления. Эти сушилки часто имеют энергоэффективную конструкцию, которая может чередоваться с дополнительными процессами, сохраняя при этом низкие эксплуатационные расходы.

Эти специализированные сушильные шкафы используются для производства полотна и ткани, упаковки и текстильного производства. Сушка полотна для поддержки флотации и рулона обычно характеризуется стабильным потоком воздуха и точным контролем температуры, что повышает общую эффективность.

Многие фабрики могут извлечь выгоду из новой сушильной печи, но им не хватает места для такого добавления. Этим компаниям, как правило, необходимо передать часть своих операций на аутсорсинг, что в долгосрочной перспективе увеличивает их расходы.

Вертикальные башенные сушилки являются отличным решением, так как они оптимально используют пространство, при этом добавляя к работе промышленную сушильную печь. Это может помочь снизить общие затраты, одновременно улучшая качество и время выполнения заказа.

Как использовать сушильный шкаф

Промышленные сушильные шкафы предназначены для одновременного нагрева материала при отводе влаги с его поверхности. Этот процесс используется во многих коммерческих, фармацевтических и промышленных применениях.

Как использовать сушильный шкаф

Устройства в основном используются для периодических процессов - хотя для различных требований к продукту или исследованиям требуются совершенно разные механизмы и компоненты. Тем не менее, существует основной трехступенчатый рабочий процесс, который подчеркивает принцип работы промышленных сушильных печей во всех секторах.

Сначала продукт или образец помещают в промышленную сушильную печь, где его нагревают до требуемой температуры для отвода влаги с поверхности его поверхности, затем его оставляют на некоторое время при этом определенном уровне температуры. После этого промышленная сушильная печь проветривает это тепло и подает его в более холодный окружающий воздух, снижая вероятность того, что материал поглощает влагу из внутренней части печи во время этой стадии охлаждения.

Сферы применения сушильных шкафов

Сферы применения сушильных шкафов

Сушильные промышленные шкафы таких надежных брендов, как Binder (Биндер), Snol, Memmert используются в самых разных отраслях. Рассмотрим наиболее популярнее применения.

Эпоксидные смолы имеют огромный спектр применения, от производства электронного оборудования до формирования высокопрочных промышленных клеев. Эти области требуют исключительных эксплуатационных качеств от всех материалов, применяемых при их изготовлении. Некоторые эпоксидные материалы активно впитывают влагу, поэтому желательно, чтобы они не смешивались в периоды высокой влажности. Промышленные сушильные шкафы могут быть применены для устранения этого недостатка материала, дегазации эпоксидных смол, которые образуют скопления воздуха или влаги внутри смеси.

Несмотря на продолжающиеся инновации в различных областях электроники, повреждение от влаги все еще представляет значительную угрозу для функционирования электронных компонентов, таких как схемы. Расслоение печатных плат из-за воздействия жидких молекул может привести к непоправимому повреждению, поэтому важность термической обработки таких продуктов в первую очередь. Исключительное распределение тепла в промышленных сушильных печах обеспечивает превосходную однородность по всем партиям и повышает выход чувствительных электронных продуктов.

Промышленные сушильные шкафы могут быть интегрированы в конвейерные системы для различных промышленных сред, но предлагают явные преимущества для секторов, где транспортное оборудование подвержено потенциальному разливу жидкости. Они могут отводить влагу из конвейерного механизма, что увеличивает срок службы оборудования и снижает риск постепенной механической коррозии.

Влияние длительного старения на различные полимеры и металлы может быть определено с некоторой степенью точности с помощью промышленной сушильной печи, которая может имитировать определенные условия окружающей среды, которым материал может подвергаться в течение всего срока службы, за исключением реально измеряемого периода. Промышленные сушилки обычно применяются в процессах старения пластика, чтобы определить термические и деградационные свойства пластмасс, которые могут быть применены в промышленности или общественных секторах.

Фармацевтическая промышленность постоянно требует использования промышленных сушильных шкафов для стерилизации и инкубации, чтобы подготовить широкий спектр образцов для анализа или применения.

Читайте также: