淺談沸（fèi）騰幹（gàn）燥機的發展及改（gǎi）進建議

    在（zài）固體製劑的生產工藝中，沸騰幹燥機是經常被選用的設備。沸騰（téng）幹（gàn）燥具有傳熱效果（guǒ）良好、生產能力大、溫度分（fèn）布均勻（yún）、操作形式（shì）多樣、物料（liào）停留時間（jiān）可調、投資費用低廉和維修工作量較小等優點。在（zài）國內經過30多年的使用與改進，已顯示出其（qí）在幹燥領域的獨特地位，目前在製藥、化工、食品等方麵越來越體現出它的重（chóng）要作用。

1．沸騰幹燥機的工作原理
    沸騰幹燥又稱流化床幹（gàn）燥，它是利（lì）用（yòng）經過濾後的潔淨空氣，經熱交換器的對流換熱，使空氣溫（wēn）度上升到一定值進入主（zhǔ）機分風（fēng）筒，經（jīng）閥片分配進入沸騰器，濕物料從加料器進入幹（gàn）燥器。由於風壓作用，物料在幹燥器內形成沸騰狀態，使熱空氣與物料進行充分接觸，增強了傳熱（rè）傳質過程，在較短的時間內促使物料中的水分蒸發分離。物料幹燥後由排料口排出，廢氣由沸騰（téng）床頂部（bù）排（pái）出，經旋風除塵器和布袋除塵器回收固體粉料後排（pái）空。

2.沸騰幹燥機（jī）的工作流程

    物料通過料（liào）車運送到（dào）沸騰床，在氣（qì）缸頂升作用（yòng）下通過密封圈與沸騰床密封。然後（hòu），空氣在（zài）引風機動力作用（yòng）下，經過濾（lǜ）裝置淨（jìng）化、散熱器加熱（rè）後，再經氣流分（fèn）布板(篩網)分配進入沸騰床(幹燥室)。料鬥內的物料在（zài）熱風和攪拌作用下形成沸騰（téng）狀態(即流態化)，在大麵積氣、固兩相接觸中，物料內部的水分(或溶（róng）劑)在較短（duǎn）的時（shí）間內蒸發並（bìng）隨排出（chū）空氣帶走，物料被幹燥。

3.沸騰幹燥機的技術特點

(1)傳熱效果良好，床（chuáng）層內溫度比較均勻，具有很高的熱容量係（xì）數（shù）(或體積傳熱係數)，生產（chǎn）能力大；

(2)由於流化床內溫（wēn）度分布均勻，可（kě）避免產品的任何局部過熱，所以特（tè）別適用於某（mǒu）些熱敏物料的幹燥(如（rú）磨芋、聚丙烯酰胺等)；

(3)在同一設備內可以進行（háng）連續操作，也可進行（háng）間歇操作；

(4)物料在幹燥器內的停留時間可以按（àn）需（xū）要進行調整，所以產品含水率穩定；

(5)獨立電氣櫃和（hé）PLC人機交互（hù）操作控製（zhì），集成了所有幹燥（zào）參數設置，操作安全方便；

(6)幹燥裝置機（jī）械傳動（dòng）部件少，設備的投資（zī）費用低廉，維修工作量較小。

4.對沸騰幹燥機的改進建議

    經過長期的應用和（hé）發展，沸騰幹燥機在結構、性能方麵都有（yǒu）了明（míng）顯（xiǎn）的改善，質量（liàng）也在不斷提高，但還存在著一些問題，下麵結（jié）合生產實踐提（tí）出改進建議：

4.1對熱能（néng）利用不充分的改進建議

    沸騰幹燥機從形式上來說是一種空氣對流幹燥設備，與傳導型幹燥設備相比（bǐ），能（néng）耗確實（shí）要（yào）大一些，但如果采取一些措（cuò）施，則（zé）可以達到（dào）很好的節能效果。建議（yì）：(1)加強設（shè）備（bèi）的密（mì）封效果。目前大多（duō）數沸騰幹燥機料鬥與設備本體采用平麵法蘭連接，密封效果較差，建議設計時（shí）改用凹凸麵法蘭（lán）連接；進口泵 (2)幹燥器不少都采用鋼（gāng）管纏繞翅片進行換熱，鋼管雖（suī）可節約材料成（chéng）本，但（dàn）換熱（rè）效果不好，建議改用銅管；(3)增（zēng）加（jiā）保溫措施。對熱（rè）交換器的外殼添加保溫層，減少熱能損失。

4.2關於氣（qì）流分布板(篩網（wǎng）)的改進（jìn）建議

    沸騰幹（gàn）燥機中（zhōng）的氣流分布板有兩個作用，一是支承物料層，二是使氣體分布均勻。分布板開孔的大小、形狀、分（fèn）布態勢、開孔率等都對（duì）流體的分布起著至關重要的影響。氣體分布不均勻，會使床層中出現“環流”，其趨於（yú）極端易使床層中（zhōng）某些部位出現（xiàn）“溝流”，而其餘部位則是死床，這時大部分氣體順（shùn）著床層中的（de）某些通道以“溝（gōu）流”的（de）形（xíng）式短路通過床層離去，使（shǐ）氣固（gù）接觸大為惡化，這是（shì）應（yīng）該著力避免的。良好的分布板設計，應能抑製床層中出現不（bú）均勻性，即當床層中某些部位（wèi）由於壓降降低、氣流速度增高時，分布（bù）板所產生（shēng）的阻力應（yīng）能抑製氣流的增（zēng）加（jiā），從而抑製（zhì）流化的惡化。目前（qián）大（dà）部分沸（fèi）騰幹燥機使用的氣流分布板形（xíng）式單一，多采用垂直的打孔板或席形網板，物料在流化（huà）過程中很容易出現流化不均或產生死角等問題，不（bú）能確保顆（kē）粒中藥（yào）品的均勻度，同時單一的開孔形（xíng）式也不能滿足不同藥品的生產工（gōng）藝要求。另一方麵，為了減少藥品的漏料損失，目前普遍采用多層（céng）網（wǎng）結構，氣流（liú）分布板和（hé）沸騰床體多采用大量螺（luó）栓固定，拆卸不方便，不易清（qīng）洗幹淨而產生殘留引起交叉汙染等（děng）問題（tí）。建議：利用計算（suàn）機（jī）流體（tǐ）動力學模型、傳熱與傳質模型，在氣（qì）流分布板設計（jì）時對孔（kǒng）距、孔徑、開孔率等（děng）參數進行空氣動力學、熱力學仿真計算並驗證，以滿足不（bú）同物（wù）料（liào）的生產工藝要求。在安裝方式上，連接方式製成可拆卸式，以確保（bǎo）實現快裝和徹底（dǐ）、完全的清洗。

4.3對控製係統的改進建議
    目前，流化（huà）床類設備的操作參數一般以操作人員的經（jīng）驗設定（dìng）為主，但其完全可以實現智能化，對工（gōng）藝參數也可以實現追溯，這就對流化床類設（shè）備（bèi）的電氣控製係統提出（chū）了較高要求。在電氣控製係統（tǒng）中，需要（yào）有檢測溫度、濕度、壓力、壓差、風速、操作時間、粉塵濃（nóng）度等一係列裝置並得到基礎數據，然後通過變送器輸送和存（cún）儲到觸摸（mō）屏中，由（yóu）觸摸屏對數（shù）據進行儲存分析，然後製定一（yī）個合適的工藝路線，即可實現智能化控製。

4.4溫度（dù）控製

    常用熱風加（jiā）熱控（kòng）製方式（shì）采（cǎi）用簡單的“開”、“關”模式，當溫度達到設定值時停止通汽，但換熱器仍然有（yǒu）餘熱使空（kōng）氣溫度繼（jì）續上升，反（fǎn）之亦然，這樣會造成溫度波（bō）動過大，影響設備的幹燥質量。建議：通過（guò）控製蒸汽流量的大小來保持進風溫度的高（gāo）低，開始升溫時蒸汽流量較大，使進風溫度盡快接近設定值，然後自動調節蒸汽量使其緩緩接近設定值，^後保持穩定的蒸汽量使進風溫（wēn）度保持穩定。
    本（běn）文從沸騰幹燥機的工作原理等入（rù）手，結合工藝操作參總結了生產（chǎn）過（guò）程中（zhōng）的一些問題（tí），並簡要（yào）提出了該類設備改進的建議，希望設備生產廠家今後能研發出更多的能滿足製藥生產過（guò）程工藝要求、性能參數指標先進、可操作性強、環（huán）保、節能及經濟技術指標先進的製藥幹（gàn）燥設備。