高速離心噴霧干燥機使用維護與故障處理

噴霧干燥可以使溶液、乳化液、懸浮液、糊狀液的物料，經過噴霧干燥成為粉狀，細、小顆粒的制品。它干燥速度快、效率高、工序少、節(jié)省人力，特別適應熱敏物料。其干燥產品質量優(yōu)良、流動性、溶解性好、純度高、環(huán)境衛(wèi)生，有利于提高產量并獲得良好的技術、經濟效益?？梢哉f，噴霧干燥設備之一的離心噴霧干燥設備在原料藥生產中已多年應用，能合理使用、維護與故障處理是此類設備的關鍵之一，因此筆者對此方面展開必要的討論。

1 離心噴霧干燥機簡介

1.1  噴霧干燥的定義

將溶液、乳濁液、懸濁液等形式的漿料在熱風中經離心霧化器霧化成細小液滴，在它落下過程中，水分被蒸發(fā)經旋風分離器將空氣和干燥的固形物分離產生粉狀或顆粒狀產品。

1.2  噴霧干燥的原理

在干燥塔頂部導入熱風，同時將料液泵送至塔頂，經過霧化器噴成霧狀的液滴，這些液滴群的表面積很大，其與高溫熱風接觸后水分迅速蒸發(fā)，在極短的時間內便成為干燥產品，從塔底排出。其中，熱風與液滴接觸后溫度顯著降低而引起濕度增大，它作為廢氣由排風機抽出，廢氣所夾帶細粉用分離裝置回收。

整個干燥分為等速和減速兩階段。在等速階段，水分蒸發(fā)是在液滴表面發(fā)生，蒸發(fā)速度由蒸汽通過周圍氣膜的擴散速度所控制，其動力是周圍熱風與液滴的溫度差，溫度差越大蒸發(fā)速度越快，水分通過顆粒的擴散速度大于蒸發(fā)速度。爾后，當擴散速度降低而不能再維持顆粒表面的飽和時，蒸發(fā)速度開始減慢，干燥開始進入減速階段。在減速階段，顆粒溫度開始上升，干燥結束，此時物料溫度接近周圍空氣溫度。

1.3  噴霧干燥的特點

（1）干燥過程中液滴的溫度不高，產品質量好；（2）干燥后產品具有良好的分散性、流動性和溶解性；（3）干燥速度十分迅速；（4）過程簡單、控制方便及適用連續(xù)規(guī)模生產；（5）整個操作密閉性，適用于潔凈生產區(qū)域。

噴霧干燥的不完善之處：一是當熱風溫度低于150 ℃時，熱容量系數低（相應蒸發(fā)強度低），故塔的體積會變大；二是廢氣中夾帶的約15％左右微粉需高效分離收集裝置。

2 離心噴霧干燥機的使用

2.1  使用前準備

在使用前應作如下檢查：（1）檢查各個裝置的軸承和密封部分連接處有無松動；（2）檢查各個機械部件的潤滑油狀況以及各個水、風、漿管閥口等是否處于所需位置；（3）檢查管道連接處是否裝好密封材料，然后將其連接，以保證不讓未經加熱的空氣進入干燥室；（4）檢查門和觀察窗孔是否關上與是否漏氣；（5）檢查離心風機運行的旋轉方向是否正確；（6）檢查離心風機出口處的調節(jié)蝶閥是否打開，不要把蝶閥關死，否則將損壞電加熱器和進風管道，這一點必須引起充分注意；（7）檢查進料泵的連接管道是否接好，電機與泵的旋轉方向是否正確；（8）檢查干燥室頂部安放噴霧頭處是否蓋好，以免漏氣；（9）霧化器潤滑油冷卻管接頭是否接好，冷卻水是否開啟。

然后，接通電源檢查電壓和儀表是否正常，最后檢查料漿攪拌桶內料漿的量以及濃度等情況，若出現問題應及時排除。

2.2  日常操作

（1）首先開啟離心風機，然后開啟電加熱，并檢查有否漏氣，如正常即可進行筒身預熱，因熱風預熱決定著干燥設備的蒸發(fā)能力，在不影響被干燥物料的質量的前提下，應盡可能提高進風溫度。（2）預熱時，干燥室底部和旋風分離器下料口處閥門必須關好，以免冷風進入干燥室，降低預熱效率。（3）當干燥室進口溫度達到目180～220 ℃時，開啟離心噴頭，當噴頭達到最高轉速時，開啟進料泵，加入料液，進料量應由小到大，否則將產生粘壁現象，直到調節(jié)到適當量。料液的濃度應根據物料干燥的性質溫度來配制，以保證干燥后成品有良好的流動性。（4）干燥成品的溫度和濕度，取決于排風溫度，在運行過程中，保證排風溫度為一個常數是極其重要的，這取決于進料量的大小，進料量調節(jié)穩(wěn)定，出口溫度是不改變的。若料液的含固量和流量發(fā)生變化時出口溫度也會出現變動。（5）產品溫度太低，可減少加料量，以提高出口溫度。產品的溫度太高，則反之。對于產品溫度較低的熱敏性物料可增加料量，以降低排風溫度，但產品的濕度將相應提高。（6）干燥后的成品被收集，在塔體下部和旋風分離器下部的授粉器內，在授粉器未經充滿前就應調換，在調換授粉器時，必須先將上面的蝶閥關閉方可進行。（7）若干燥的成品具有吸濕性，旋風分離器及其管道，授粉器的部位應用絕熱材料包扎，這樣可以避免干燥成品的吸潮吸濕。

此外，對于熱敏性、軟化點低的物料，排風溫度過高時，物料產生軟化，需增加冷卻風量。

2.3  結束與清洗

2.3.1 結束

離心噴霧干燥機正常運行后，還應定時收料、定時檢查各系統(tǒng)運行情況，記錄各工藝參數。結束時，應首先關停加熱裝置，并用水來代替料液以沖洗料管殘留料液，然后關閉料泵。當進口溫度減低到100 ℃以下后可以停止送風機和抽風機的運行。接著清理干燥塔和除塵器內余料，關閉除塵器及氣錘，最后關閉總電源，完成生產操作。如遇緊急情況，必須立即關停設備，應首先關停送風機和料泵。如果突遇停電，應使塔體自然降溫，然后打開排污閥，排盡料漿管道內漿料，并清洗設備。

此外，使用完畢后應將噴霧盤拆下，浸入水中，把殘留物質用水清洗干凈。用清水洗不掉時，應用刷子刷洗。因為噴霧盤上的殘留物質會帶來噴霧不平衡度，嚴重影響噴頭的使用壽命甚至損壞其它機件。噴頭工作完畢后和運輸過程中切忌臥放。安放不正確，會使主軸彎曲，影響使用，因此安放應有固定架。

2.3.2 清洗

為保證干燥塔體及其管道和所有與成品接觸的部件的清洗，得到一流的產品，有規(guī)則的清洗設備是十分必要的。當產品品種更換時，或是設備已經停產24 h以上而未清洗的，應作一次全面徹底的清洗。

清洗方法，可根據實際選擇干洗、濕洗或化學洗。

干洗：用刷子、吸塵器清掃（適用于小型干燥機）。

濕洗：用60～80 ℃的熱水進行清洗。

化學洗：用堿液、酸液和各種洗滌劑清洗。其中，酸洗：將HNO3配成1～2％濃度的溶液，加熱溫度不超過65 ℃進行洗滌，然后用水清洗；堿洗：將NaOH配成0.5～1％濃度的溶液，加熱溫度不超過65 ℃進行洗滌，然后用清水清洗。

當進行濕洗和化學洗滌后，應將設備和各部件安裝好，進行高溫消毒，時間15～30 min。

在設備清洗時，注意不能用氯及其化合物洗滌。

空氣過濾器的清洗，應按周圍環(huán)境條件，即空氣含塵量的高低而定，一般含量高的3～6星期清洗一次，含塵量低的6～8星期清洗一次。其中的不銹鋼細絲，用堿洗法洗滌后，仍應均勻地敷設到空氣過濾器的框架內，并噴以輕質錠子油或真空泵油。

3 離心噴霧干燥機的維護

3.1 日常維護

（1）經常檢查各潤滑部位的潤滑情況；（2）經常檢查各機構及主、附電機的運行情況，注意各軸承、齒輪嚙合部位的震動、溫升情況，發(fā)現異常應停車處理；（3）噴頭在使用過程中如有雜聲和振動，應立即停車取出噴頭，檢查噴霧盤內有否附有殘留物質，如有的話應及時進行清洗；（4）機械傳動噴頭采用高速齒輪傳動，必須用高速潤滑冷卻油液不斷地循環(huán)冷卻，使齒輪、軸、軸承得到良好的潤滑，使用油的粘度不宜太高（可用液壓油或錠子油）；（5）拆裝噴霧頭時，應注意不能把主軸弄彎，裝噴霧盤時要用塞片控制盤和殼體的間隙，固定噴霧盤的螺母一定要擰緊，防止松動脫落；（6）噴霧盤需根據工藝要求拆卸消洗；（7）檢查各密封裝置有無泄漏；（8）經常檢查敲塔電錘的動作靈敏度及敲塔效率；（9）經常檢查各壓力表、真空計、溫度計、流量計等儀器儀表的靈敏與可靠性；（10）經常檢查電除塵效率，積塵過量應及時清洗；（11）經常檢查排空尾氣的含塵情況；（12）經常檢查噴霧盤的噴、甩料情況。

3.2 定期維護

（1）為增加噴頭使用壽命最好將噴頭交替使用、連續(xù)8 h或據情輪換；（2）滾動軸承的潤滑在150～200 h應調換一次。

經過一段時間（一般600 h 左右）的運轉，需對離心噴霧干燥機進行必要的檢查與養(yǎng)護：（1）對于供料系統(tǒng)，應檢查過濾器、管道、閥門、噴嘴等，看有無堵塞，定時清洗，檢查噴嘴磨損情況以便及時更換。應檢查料泵是否漏油，打壓是否正常，油位是否正常等；（2）對于風機，應查看軸和軸承是否缺油發(fā)熱，有無震動、噪音等，必要時清洗風葉和對風葉做平衡校對；（3）對于加熱器，應檢查熱管是否正常，必要時清洗油管、油泵、油嘴三處的過濾網；（3）還應留意各電動機有無發(fā)熱、振動、異聲等情況，控制柜的儀表和電器工作是否正常等；（4）檢查各單元設備地腳螺栓及其它緊固件有無松動。

在設備運轉2 400 h 左右（一般趁停產期間），需由維修人員對設備進行局部解體和維修保養(yǎng)。

3.3  特殊情況的維護

離心噴霧干燥機長時間運行或因操作不當，部分設備內會出現集料而影響正常運行，此時需停止工作進行清洗。對于干燥塔內集料的清理，應打開清掃門，用長把掃帚掃除漏斗形底部集料，打開出料閥，用自來水沖洗塔內。旋風分離器內集塵的清除，同樣需要打開旋風分離器，用掃帚清掃集料，必要時也需用水沖洗。對于袋式除塵器的清理，應打開控制開關，連續(xù)敲打，然后打開清洗門，敲打布袋除塵器，最后更換過濾袋。對于料漿管路系統(tǒng)的清理，應打開雙向過濾器的排污閥，清洗過濾器濾網和管路，然后打開料泵，以水代料，清洗泵管、穩(wěn)壓包及管道。

4 離心噴霧干燥機的常見故障處理

4.1  產品含水量高

原因：排風溫度太低。

處理：適當減少進料量以提高排風溫度。

4.2  干燥室內壁到處都有粘著濕粉現象

原因：（1）進料量太大，不能充分蒸發(fā)；（2）噴霧開始前干燥室加熱不足；（3）開始噴霧時，物料流量調節(jié)過大；（4）加入的料液未成穩(wěn)定細流或物料量過大或過小。

處理：（1）適當減少進料量；（2）適當提高進出口溫度；（3）開始噴霧時，流量要小，逐步加大，調至適當為止；（4）檢查管道是否堵塞，或調整物料含固量，以保證料液的流動性。

4.3 成品雜質過多

原因：（1）空氣過濾器效果不佳；（2）積粉混入成品；（3）料液純度不高；（4）設備清洗不徹底。

處理：（1）檢查空氣過濾器中不銹鋼網鋪設是否均勻，或過濾器使用時間太長應立即更換；（2）檢查熱風入口處“焦粉”情況，以克服淌流；（3）噴霧前將料液過濾；（4）重新清洗設備。

4.4 產品粉粒太細

原因：（1）料液含固量太低；（2）進料量太少。

處理：（1）提高料液含固量；（2）加大進料量，相應增加進風溫度。

4.5 產品得率低跑粉損失過多

原因：（1）旋風分離器效果差（其分離效率還和粉末的比重和粒度的大小有關）；（2）某些物料可根據需要增加第二級除塵。

處理：（1）檢查旋風分離器是否由于敲擊、碰撞而變形；（2）提高旋風分離器進出口的氣密性，檢查其內壁及出料口有否積料堵塞現象。

4.6 離心噴頭轉速太低

原因：離心噴頭部件有故障。

處理：停止使用噴頭，檢查噴頭內部件

4.7 嚴重粘壁、顆粒粗大、干燥困難

原因：（1）風壓過低；（2）熱量不夠；（3）噴霧流量調節(jié)不當；（4）進料含水量過高。

處理：（1）調整風壓；（2）檢修加熱系統(tǒng)；（3）調節(jié)噴霧流量；（4）控制其含水量。

4.8 運轉振動大，有雜音

原因：（1）霧化盤不平衡；（2）軸彎曲；（3）軸承或變速齒輪磨損或損壞；（4）潤滑油質量不良。

處理：（1）校正霧化盤平衡；（2）校正或更換軸；（3）更換軸承或齒輪；（4）檢查潤滑供油系統(tǒng)及油質。

4.9 軸承溫度明顯升高

原因：（1）油孔堵塞，油量減少；（2）油質不好；（3）冷卻水管堵塞；（4）軸承磨損或損壞。

處理：（1）檢查疏通油孔；（2）換油；（3） 檢查疏通冷卻水管；（4）更換軸承。

4.10 密封不良

原因：（1）密封圈老化；（2）緊固件松動；（3）支架松動。

處理：（1）更換密封墊圈；（2）緊固；（3）調整支架位置并緊固。

4.11 脈沖布袋除塵器除塵不良

原因：（1）布袋選擇不當；（2）布袋堵塞、破損；（3）脈沖周期過長；（4）接地不良；（5）脈沖閥損壞。

處理：（1）選擇過濾精度更高的布袋；（2）清洗或更換布袋；（3）調整反吹的周期；（4）檢查接地線；（5）更換脈沖閥。

如果是配水沫除塵器，水沫除塵器出風口會噴水。原因：擋水網堵住。處理：清洗或更換擋水網。

4.12 振打電錘不動作或動作不良

原因：（1）電路故障；（2）通電時間與電錘動作不同步；（3）彈簧回彈力不足。

處理：（1）檢修電路；（2）調整通電動作時間；（3）更換彈簧。

4.13 自控議表系統(tǒng)失靈

原因：（1）儀表本身失靈；（2）儀表線路接觸不良或老化；（3）氣源系統(tǒng)壓力不穩(wěn)或氣壓管路泄漏；（4）動作機構損壞。

處理：（1）檢修或更換儀表；（2）調換或檢修儀表線路；（3）補漏穩(wěn)壓；（4）修理、調整動作機構。

4.14 風量過小

原因：過濾器壓差過小

處理：檢查過濾器看是否堵塞，一般情況下初效過濾應每班清洗

4.15 霧化器漏油

原因：負壓太高

處理：調整噴霧塔筒體壓力，使其負壓保持≤3 000 Pa

5 結語

本文從離心噴霧干燥機的簡介入手，探討了離心噴霧干燥機的使用、維護與故障處理。目的能使具有蒸發(fā)面積大、干燥時間短、對有效成分破壞少等優(yōu)點的離心噴霧干燥機能發(fā)揮更大作用。