高速离心喷雾干燥机使用维护与故障处理

02-17

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喷雾干燥可以使溶液、乳化液、悬浮液、糊状液的物料，经过喷雾干燥成为粉状，细、小颗粒的制品。它干燥速度快、效率高、工序少、节省人力，特别适应热敏物料。其干燥产品质量优良、流动性、溶解性好、纯度高、环境卫生，有利于提高产量并获得良好的技术、经济效益。可以说，喷雾干燥设备之一的离心喷雾干燥设备在原料药生产中已多年应用，能合理使用、维护与故障处理是此类设备的关键之一，因此笔者对此方面展开必要的讨论。

1 离心喷雾干燥机简介

1.1 喷雾干燥的定义

将溶液、乳浊液、悬浊液等形式的浆料在热风中经离心雾化器雾化成细小液滴，在它落下过程中，水分被蒸发经旋风分离器将空气和干燥的固形物分离产生粉状或颗粒状产品。

1.2 喷雾干燥的原理

在干燥塔顶部导入热风，同时将料液泵送至塔顶，经过雾化器喷成雾状的液滴，这些液滴群的表面积很大，其与高温热风接触后水分迅速蒸发，在极短的时间内便成为干燥产品，从塔底排出。其中，热风与液滴接触后温度显著降低而引起湿度增大，它作为废气由排风机抽出，废气所夹带细粉用分离装置回收。

整个干燥分为等速和减速两阶段。在等速阶段，水分蒸发是在液滴表面发生，蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所控制，其动力是周围热风与液滴的温度差，温度差越大蒸发速度越快，水分通过颗粒的扩散速度大于蒸发速度。尔后，当扩散速度降低而不能再维持颗粒表面的饱和时，蒸发速度开始减慢，干燥开始进入减速阶段。在减速阶段，颗粒温度开始上升，干燥结束，此时物料温度接近周围空气温度。

1.3 喷雾干燥的特点

（1）干燥过程中液滴的温度不高，产品质量好；（2）干燥后产品具有良好的分散性、流动性和溶解性；（3）干燥速度十分迅速；（4）过程简单、控制方便及适用连续规模生产；（5）整个操作密闭性，适用于洁净生产区域。

喷雾干燥的不完善之处：一是当热风温度低于150 ℃时，热容量系数低（相应蒸发强度低），故塔的体积会变大；二是废气中夹带的约15％左右微粉需高效分离收集装置。

2 离心喷雾干燥机的使用

2.1 使用前准备

在使用前应作如下检查：（1）检查各个装置的轴承和密封部分连接处有无松动；（2）检查各个机械部件的润滑油状况以及各个水、风、浆管阀口等是否处于所需位置；（3）检查管道连接处是否装好密封材料，然后将其连接，以保证不让未经加热的空气进入干燥室；（4）检查门和观察窗孔是否关上与是否漏气；（5）检查离心风机运行的旋转方向是否正确；（6）检查离心风机出口处的调节蝶阀是否打开，不要把蝶阀关死，否则将损坏电加热器和进风管道，这一点必须引起充分注意；（7）检查进料泵的连接管道是否接好，电机与泵的旋转方向是否正确；（8）检查干燥室顶部安放喷雾头处是否盖好，以免漏气；（9）雾化器润滑油冷却管接头是否接好，冷却水是否开启。

然后，接通电源检查电压和仪表是否正常，最后检查料浆搅拌桶内料浆的量以及浓度等情况，若出现问题应及时排除。
2.2 日常操作

（1）首先开启离心风机，然后开启电加热，并检查有否漏气，如正常即可进行筒身预热，因热风预热决定着干燥设备的蒸发能力，在不影响被干燥物料的质量的前提下，应尽可能提高进风温度。（2）预热时，干燥室底部和旋风分离器下料口处阀门必须关好，以免冷风进入干燥室，降低预热效率。（3）当干燥室进口温度达到目180～220 ℃时，开启离心喷头，当喷头达到最高转速时，开启进料泵，加入料液，进料量应由小到大，否则将产生粘壁现象，直到调节到适当量。料液的浓度应根据物料干燥的性质温度来配制，以保证干燥后成品有良好的流动性。（4）干燥成品的温度和湿度，取决于排风温度，在运行过程中，保证排风温度为一个常数是极其重要的，这取决于进料量的大小，进料量调节稳定，出口温度是不改变的。若料液的含固量和流量发生变化时出口温度也会出现变动。（5）产品温度太低，可减少加料量，以提高出口温度。产品的温度太高，则反之。对于产品温度较低的热敏性物料可增加料量，以降低排风温度，但产品的湿度将相应提高。（6）干燥后的成品被收集，在塔体下部和旋风分离器下部的授粉器内，在授粉器未经充满前就应调换，在调换授粉器时，必须先将上面的蝶阀关闭方可进行。（7）若干燥的成品具有吸湿性，旋风分离器及其管道，授粉器的部位应用绝热材料包扎，这样可以避免干燥成品的吸潮吸湿。

此外，对于热敏性、软化点低的物料，排风温度过高时，物料产生软化，需增加冷却风量。

2.3 结束与清洗

2.3.1 结束

离心喷雾干燥机正常运行后，还应定时收料、定时检查各系统运行情况，记录各工艺参数。结束时，应首先关停加热装置，并用水来代替料液以冲洗料管残留料液，然后关闭料泵。当进口温度减低到100 ℃以下后可以停止送风机和抽风机的运行。接着清理干燥塔和除尘器内余料，关闭除尘器及气锤，最后关闭总电源，完成生产操作。如遇紧急情况，必须立即关停设备，应首先关停送风机和料泵。如果突遇停电，应使塔体自然降温，然后打开排污阀，排尽料浆管道内浆料，并清洗设备。

此外，使用完毕后应将喷雾盘拆下，浸入水中，把残留物质用水清洗干净。用清水洗不掉时，应用刷子刷洗。因为喷雾盘上的残留物质会带来喷雾不平衡度，严重影响喷头的使用寿命甚至损坏其它机件。喷头工作完毕后和运输过程中切忌卧放。安放不正确，会使主轴弯曲，影响使用，因此安放应有固定架。

2.3.2 清洗

为保证干燥塔体及其管道和所有与成品接触的部件的清洗，得到一流的产品，有规则的清洗设备是十分必要的。当产品品种更换时，或是设备已经停产24 h以上而未清洗的，应作一次全面彻底的清洗。

清洗方法，可根据实际选择干洗、湿洗或化学洗。

干洗：用刷子、吸尘器清扫（适用于小型干燥机）。

湿洗：用60～80 ℃的热水进行清洗。

化学洗：用碱液、酸液和各种洗涤剂清洗。其中，酸洗：将HNO₃配成1～2％浓度的溶液，加热温度不超过65 ℃进行洗涤，然后用水清洗；碱洗：将N_aOH配成0.5～1％浓度的溶液，加热温度不超过65 ℃进行洗涤，然后用清水清洗。

当进行湿洗和化学洗涤后，应将设备和各部件安装好，进行高温消毒，时间15～30 min。

在设备清洗时，注意不能用氯及其化合物洗涤。

空气过滤器的清洗，应按周围环境条件，即空气含尘量的高低而定，一般含量高的3～6星期清洗一次，含尘量低的6～8星期清洗一次。其中的不锈钢细丝，用碱洗法洗涤后，仍应均匀地敷设到空气过滤器的框架内，并喷以轻质锭子油或真空泵油。

3 离心喷雾干燥机的维护

3.1 日常维护

（1）经常检查各润滑部位的润滑情况；（2）经常检查各机构及主、附电机的运行情况，注意各轴承、齿轮啮合部位的震动、温升情况，发现异常应停车处理；（3）喷头在使用过程中如有杂声和振动，应立即停车取出喷头，检查喷雾盘内有否附有残留物质，如有的话应及时进行清洗；（4）机械传动喷头采用高速齿轮传动，必须用高速润滑冷却油液不断地循环冷却，使齿轮、轴、轴承得到良好的润滑，使用油的粘度不宜太高（可用液压油或锭子油）；（5）拆装喷雾头时，应注意不能把主轴弄弯，装喷雾盘时要用塞片控制盘和壳体的间隙，固定喷雾盘的螺母一定要拧紧，防止松动脱落；（6）喷雾盘需根据工艺要求拆卸消洗；（7）检查各密封装置有无泄漏；（8）经常检查敲塔电锤的动作灵敏度及敲塔效率；（9）经常检查各压力表、真空计、温度计、流量计等仪器仪表的灵敏与可靠性；（10）经常检查电除尘效率，积尘过量应及时清洗；（11）经常检查排空尾气的含尘情况；（12）经常检查喷雾盘的喷、甩料情况。

3.2 定期维护

（1）为增加喷头使用寿命最好将喷头交替使用、连续8 h或据情轮换；（2）滚动轴承的润滑在150～200 h应调换一次。

经过一段时间（一般600 h 左右）的运转，需对离心喷雾干燥机进行必要的检查与养护：（1）对于供料系统，应检查过滤器、管道、阀门、喷嘴等，看有无堵塞，定时清洗，检查喷嘴磨损情况以便及时更换。应检查料泵是否漏油，打压是否正常，油位是否正常等；（2）对于风机，应查看轴和轴承是否缺油发热，有无震动、噪音等，必要时清洗风叶和对风叶做平衡校对；（3）对于加热器，应检查热管是否正常，必要时清洗油管、油泵、油嘴三处的过滤网；（3）还应留意各电动机有无发热、振动、异声等情况，控制柜的仪表和电器工作是否正常等；（4）检查各单元设备地脚螺栓及其它紧固件有无松动。
在设备运转2 400 h 左右（一般趁停产期间），需由维修人员对设备进行局部解体和维修保养。

3.3 特殊情况的维护

离心喷雾干燥机长时间运行或因操作不当，部分设备内会出现集料而影响正常运行，此时需停止工作进行清洗。对于干燥塔内集料的清理，应打开清扫门，用长把扫帚扫除漏斗形底部集料，打开出料阀，用自来水冲洗塔内。旋风分离器内集尘的清除，同样需要打开旋风分离器，用扫帚清扫集料，必要时也需用水冲洗。对于袋式除尘器的清理，应打开控制开关，连续敲打，然后打开清洗门，敲打布袋除尘器，最后更换过滤袋。对于料浆管路系统的清理，应打开双向过滤器的排污阀，清洗过滤器滤网和管路，然后打开料泵，以水代料，清洗泵管、稳压包及管道。

4 离心喷雾干燥机的常见故障处理

4.1 产品含水量高

原因：排风温度太低。

处理：适当减少进料量以提高排风温度。

4.2 干燥室内壁到处都有粘着湿粉现象

原因：（1）进料量太大，不能充分蒸发；（2）喷雾开始前干燥室加热不足；（3）开始喷雾时，物料流量调节过大；（4）加入的料液未成稳定细流或物料量过大或过小。

处理：（1）适当减少进料量；（2）适当提高进出口温度；（3）开始喷雾时，流量要小，逐步加大，调至适当为止；（4）检查管道是否堵塞，或调整物料含固量，以保证料液的流动性。

4.3 成品杂质过多

原因：（1）空气过滤器效果不佳；（2）积粉混入成品；（3）料液纯度不高；（4）设备清洗不彻底。

处理：（1）检查空气过滤器中不锈钢网铺设是否均匀，或过滤器使用时间太长应立即更换；（2）检查热风入口处“焦粉”情况，以克服淌流；（3）喷雾前将料液过滤；（4）重新清洗设备。

4.4 产品粉粒太细

原因：（1）料液含固量太低；（2）进料量太少。