Ein Vakuum-Horizontal-Scheibentrockner ist ein geschlossener, mantelbeheizter Behälter mit einer Welle aus hohlen Scheiben, die Heizmedium führen. Die Scheiben bieten weit mehr Heizfläche als der Mantel allein, sodass Flüssigkeiten, Schlämme, Pasten und Maischen schneller und bei niedrigerer Temperatur zu Pulver trocknen als in vielen Rechen- oder Schaufeltrocknern. Die ZYG-Baureihe von SINOTHERMO reicht von 500 bis 7.000 l Gesamtvolumen, mit einer Heizmedium-Temperatur zwischen 50 und 200 °C und einer Endfeuchte von 3 bis 10 Prozent.
Kurzer Kontext: Wo der Scheibentrockner ins Bild passt
Vakuum-Kontakttrockner sind die Arbeitspferde bei der Trocknung von Feinchemikalien, pharmazeutischen Zwischenprodukten, Pigmenten und Spezialmaterialien. Innerhalb der Familie hängt die Wahl meist davon ab, wie viel Heizfläche das Rührwerk zusätzlich bringt und wie gut es das Produkt am Anbacken hindert. Der Rechentrockner hat das einfachste Rührwerk und die geringste Zusatzfläche. Der Schaufeltrockner ergänzt keilförmige Hohlschaufeln. Der Scheibentrockner bringt einen Stapel hohler Scheiben auf einer rotierenden Welle mit, was bei vielen Materialien die meiste Heizfläche pro Liter Behältervolumen ergibt.
Wenn Sie noch alle neun Vakuum- und Kontakttrockner vergleichen, lesen Sie zuerst Vakuumtrocknungsanlagen: Auswahl nach Material. Dieser Artikel geht bei einer davon in die Tiefe.
Wie ein Vakuum-Horizontal-Scheibentrockner funktioniert
- 1.Beschicken. Das nasse Material wird in einen liegenden zylindrischen Behälter gepumpt oder eingefüllt. Anschließend wird der Behälter verschlossen.
- 2.Evakuieren. Eine Vakuumpumpe (mit vorgeschaltetem Kondensator) senkt den Druck im Behälter. Niedrigerer Druck senkt den Siedepunkt der Flüssigkeit im Produkt, sodass Wasser oder Lösungsmittel bei deutlich niedrigerer Temperatur verdampfen können.
- 3.Heizen. Dampf, Heißwasser oder Thermoöl strömt durch den Mantel, durch die hohlen Scheiben und durch die hohle Welle. Die Wärme leitet sich von all diesen Flächen direkt in das Produkt.
- 4.Rühren. Die Welle dreht langsam, bei der Standard-ZYG-Reihe mit 6 bis 30 U/min. Die Scheiben heben und wenden den Ansatz, erneuern die Kontaktfläche und zerkleinern leicht, damit Klumpen nicht aushärten.
- 5.Kondensieren. Der Dampf verlässt den Behälter, passiert den Kondensator und wird als Flüssigkeit aufgefangen. Handelt es sich um ein Lösungsmittel, kann es zurückgewonnen werden.
- 6.Entleeren. Hat das Produkt die Zielfeuchte erreicht, wird es als rieselfähiges Pulver mit 3 bis 10 Prozent Feuchte ausgetragen.
Da es keinen Heißluftstrom gibt, sind Produktverluste über die Abluft sehr gering, und die geschlossene, sauerstoffarme Umgebung macht die Maschine geeignet für brennbare, explosionsfähige, lösungsmittelfeuchte und leicht oxidierbare Materialien.
Warum die Scheiben wichtig sind
In einem Mantelbehälter tritt Wärme nur über die Wand ein. Je größer der Behälter, desto schneller wächst das Volumen gegenüber der Wandfläche, sodass große Ansätze langsamer trocknen. Hohle Scheiben lösen das, indem sie beheizte Fläche in den Ansatz bringen. Der ZYG-7.0 von SINOTHERMO bietet 19,2 m² Haupt-Wärmeübertragungsfläche plus weitere 5,77 m² an der beheizten Welle. Der ZYG-0.5 bietet 3,2 m² und 0,9 m².
Mehr Heizfläche bedeutet bei gleichem Ansatz eine höhere Verdampfungsrate. Die Produktseite nennt eine typische Trocknungsintensität von 15 bis 20 kg Wasser pro Quadratmeter und Stunde. Verstehen Sie das als Bereich für geeignete Materialien, nicht als Garantie. Die tatsächlichen Raten hängen vom Produkt, seiner Viskosität beim Trocknen und davon ab, wie viel Vakuum die Pumpe halten kann.
Scheibentrockner vs. Rechentrockner vs. Schaufeltrockner
| Merkmal | Vakuum-Rechentrockner | Vakuum-Schaufeltrockner | Vakuum-Horizontal-Scheibentrockner |
|---|---|---|---|
| Heizfläche über den Mantel hinaus | Begrenzt | Hohle Keilschaufeln | Hohlscheiben auf beheizter Welle |
| Typische Heizmedium-Temperatur | 50–200 °C | 50–200 °C | 50–200 °C |
| Typische Endfeuchte | 3–10% | 3–10% | 3–10% |
| Am besten geeignet für | Nicht klebende Produkte, einfachere Aufgaben | Klebrige, verkrustende Produkte, die Selbstreinigung brauchen | Pasten und Maischen, bei denen die Heizfläche pro Liter zählt |
| Baureihe | ZPG, 300–6.000 l Arbeitsvolumen | KJG, 3–110 m² | ZYG, 300–4.200 l Arbeitsvolumen |
Den ausführlichen Vergleich von Rechen- und Schaufeltrockner finden Sie in Vakuum-Rechentrockner vs. Vakuum-Schaufeltrockner und Auswahl von Schaufeltrocknern. Kurz gesagt lohnt sich ein Test mit dem Scheibentrockner, wenn Ihr Produkt im Rechentrockner langsam trocknet oder wenn Sie für eine große Verdampfungslast einen kompakten Behälter brauchen.
Auslegung der ZYG-Baureihe
| Modell | Gesamtvolumen (l) | Arbeitsvolumen (l) | Haupt-Wärmeübertragungsfläche (m²) | Motor (kW) |
|---|---|---|---|---|
| ZYG-0.5 | 500 | 300 | 3.2 | 3–5.5 |
| ZYG-1.0 | 1,000 | 600 | 5.1 | 5.5–7.5 |
| ZYG-2.0 | 2,000 | 1,200 | 8.7 | 7.5–15 |
| ZYG-3.0 | 3,000 | 1,800 | 10.6 | 11–18.5 |
| ZYG-5.0 | 5,000 | 3,000 | 14.3 | 22–37 |
| ZYG-7.0 | 7,000 | 4,200 | 19.2 | 37–55 |
Weitere Größen der Baureihe sind ZYG-0.75, 1.5, 4.0 und 6.0. Standard-Auslegungswerte sind ein Manteldruck von 0,8 MPa, ein Behälterdruckbereich von -0,1 bis 0,15 MPa und ein Geräuschpegel von höchstens 65 dB(A). Alles darüber Hinausgehende wird bei der Bestellung festgelegt.
Die vollständige Tabelle finden Sie auf der Produktseite des Vakuum-Horizontal-Scheibentrockners.
So dimensionieren Sie: Ermitteln Sie die pro Ansatz zu verdampfende Wassermenge (Anfangs- minus Endfeuchte, multipliziert mit der Trockenmasse), wählen Sie ein zum Ansatz passendes Arbeitsvolumen und prüfen Sie dann, ob die Heizfläche die Verdampfung in akzeptabler Zeit leisten kann. Ein Pilotversuch liefert die reale Trocknungsrate.
Typische Anwendungen
Der Scheibentrockner kommt überall zum Einsatz, wo ein nasses, wärmeempfindliches oder lösungsmittelhaltiges Produkt zu Pulver werden muss:
- Feinchemikalien und Zwischenprodukte: Filterkuchen und Pasten aus der Synthese.
- Pigmente und Farbstoffe: Pasten, bei denen Farbton und Partikelqualität erhalten bleiben müssen.
- Pharmazeutische Zwischenprodukte: Niedertemperatur-Trocknung im geschlossenen System mit Lösungsmittelrückgewinnung.
- Harze und Polymerpulver: wärmeempfindliche Materialien, die weder aushärten noch abbauen dürfen.
- Lebensmittelzusätze, Aromen und Extrakte: aromaempfindliche Materialien, die niedrige Temperaturen brauchen.
Was schiefgehen kann – und wie Sie es vermeiden
Verkrustung an den Wänden. Manche Pasten bilden eine harte Schicht, bevor sie durchgetrocknet sind. Halten Sie die Rührwerksdrehzahl in dem Bereich, in dem das Produkt in Bewegung bleibt, und erwägen Sie einen Pilotlauf, um die kritische Phase zu finden.
Agglomeration. Nasses Material kann Kugeln bilden, die außen, aber nicht innen trocknen. Die leichte Zerkleinerungswirkung der Scheiben hilft, doch sehr klebrige Produkte brauchen unter Umständen eine andere Maschine, etwa einen Vakuum-Schaufeltrockner.
Vakuum durch die Pumpe begrenzt. Der Trockner trocknet nicht unterhalb des Siedepunkts, den das Vakuumsystem tragen kann. Dimensionieren Sie Pumpe und Kondensator nach der Verdampfungslast, nicht nach dem Behälter.
Reinigung zwischen Produkten. Scheiben vergrößern die Oberfläche, was fürs Trocknen großartig, fürs Reinigen aber schwieriger ist. Wenn Sie viele Produkte fahren, besprechen Sie den Reinigungszugang vorab mit dem Lieferanten.
Häufige Fehler, die Sie vermeiden sollten
- 1.Auswahl nach Gesamtvolumen. Das Arbeitsvolumen beträgt bei der ZYG-Reihe etwa 60 Prozent des Gesamtvolumens.
- 2.Den Scheibentrockner für ein rieselfähiges Pulver wählen. Ist die Aufgabe bereits ein loses Pulver, passt meist besser ein Doppelkonus-Vakuumtrockner oder ein Konus-Bandmischtrockner.
- 3.Die Trocknungsintensität einer anderen Maschine verwenden. Der Bereich von 15 bis 20 kg/(m²·h) gilt nur für diese Maschine und diese Materialklasse.
- 4.Kondensator und Pumpe im Angebot weglassen.
- 5.Den Pilotversuch bei einem klebrigen oder schäumenden Produkt überspringen.
Ein Ansatzzyklus in der Praxis
Ein typischer Ansatz im Vakuum-Scheibentrockner durchläuft vier Phasen, und wer sie kennt, kann Versuchsdaten besser lesen.
- 1.Aufheizen. Mantel, Scheiben und Welle bringen das Produkt auf Verdampfungstemperatur. Gleichzeitig wird das Vakuum gezogen. Diese Phase verbraucht Energie, entfernt aber wenig Wasser.
- 2.Trocknung mit konstanter Rate. Freies Wasser verdampft schnell, solange das Produkt noch nass ist und die Wärmeübertragung am besten ist. In dieser Phase verlässt das meiste Wasser das Produkt. Das Rührwerk hält das Produkt in Bewegung, sodass kein Teil des Ansatzes an der Wand liegt und anbackt.
- 3.Trocknung mit fallender Rate. Wenn die Oberflächenfeuchte erschöpft ist, verlangsamt sich die Rate, weil die Feuchte aus dem Inneren der Partikel diffundieren muss. Hier beanspruchen die letzten Prozent Feuchte einen überproportionalen Anteil der Ansatzzeit.
- 4.Endphase und Entleerung. Das Produkt wird auf die Zielfeuchte gebracht, das Vakuum wird mit Luft oder Stickstoff aufgehoben, und das Pulver wird ausgetragen.
Weil die Phase fallender Rate oft die Zykluszeit bestimmt, kommt es auf die Endfeuchte an. 3 statt 8 Prozent vorzugeben kann den Ansatz spürbar verlängern; legen Sie das Ziel deshalb nach dem Bedarf des nachgelagerten Prozesses fest, nicht aus Gewohnheit.
Ein durchgerechnetes Auslegungsbeispiel
Die folgenden Zahlen sind illustrativ, keine Kundendaten.
Ein Hersteller hat 600 kg nasse Paste pro Ansatz mit 55 Prozent Feuchte und möchte ein Pulver mit 5 Prozent Feuchte.
- Trockensubstanz: 600 x 0,45 = 270 kg
- Endmasse bei 5 Prozent Feuchte: 270 / 0,95 = etwa 284 kg
- Zu verdampfendes Wasser: 600 - 284 = etwa 316 kg
Läge die Trocknungsrate im Mittel bei 15 kg Wasser pro Quadratmeter und Stunde (dem unteren Ende des Bereichs auf der Produktseite), bräuchte eine Maschine mit 8,7 m² Haupt-Heizfläche etwa 316 / (15 x 8,7) = 2,4 Stunden Verdampfungszeit, zuzüglich Aufheizen und Entleeren. In diesem Beispiel würde ein ZYG-2.0 (1.200 l Arbeitsvolumen, 8,7 m²) den Ansatz bequem aufnehmen. Ein reales Projekt muss die Trocknungsrate durch einen Versuch bestätigen, weil Pastenverhalten, Schäumen und Verkrusten die Rate weit über oder unter diesen Wert verschieben können.
Werkstoffe und Optionen, die Sie besprechen sollten
Produktberührte Teile sind normalerweise aus Edelstahl; Güte, Oberflächenbeschaffenheit und Dichtungen richten sich nach dem Produkt. Sprechen Sie bei einer Anfrage diese Punkte früh an:
- Werkstoff der produktberührten Teile: Korrosionsbeständigkeit, wenn die Aufgabe Säuren, Chloride oder Lösungsmittel enthält.
- Art der Wellendichtung: Eine zuverlässige Vakuumdichtung ist entscheidend, besonders bei Lösungsmitteln.
- Heizmedium: Dampf, Heißwasser oder Thermoöl sowie dessen Temperatur und Druck an Ihrem Standort.
- Kondensator und Vakuumpumpe: ausgelegt auf die Verdampfungslast und das Lösungsmittel.
- Explosionsschutz: Wenn brennbare Lösungsmittel vorhanden sind, legen Sie die Zone und die Inertisierungsmethode fest.
- Reinigungszugang: Mannlöcher, Sprühkugeln oder andere Vorkehrungen für den Produktwechsel.
Vor dem Kauf testen
SINOTHERMO betreibt ein kostenpflichtiges Pilotversuchslabor, in dem Vakuum-Kontakttrockner mit Ihrem Material getestet werden können. Sie können einen Pilotversuch anfragen, um Trocknungszeit, Endfeuchte, Pulverqualität und Beobachtungen zu Anbacken oder Schäumen zu erhalten. Die Versuchsdaten gehören Ihnen, für welchen Lieferanten Sie sich auch entscheiden.
Weiterführende Lektüre
- Leitfaden Industrie-Vakuumtrockner
- Kontakttrocknungstechnologie
- Vakuum-Rechentrockner vs. Vakuum-Schaufeltrockner
- Leitfaden Schaufel- und Scheibentrockner
Häufig gestellte Fragen
Wofür wird ein Vakuum-Horizontal-Scheibentrockner verwendet?
Er trocknet Flüssigkeiten, Schlämme, Pasten und Maischen unter Vakuum zu Pulver. Er wird für chemische Zwischenprodukte, Pigmente, Harze und wärmeempfindliche Produkte eingesetzt, bei denen niedrige Temperatur und ein geschlossener Behälter zählen.
Wie unterscheidet sich ein Vakuum-Scheibentrockner von einem Vakuum-Schaufeltrockner?
Beide bringen über hohle Rührwerke zusätzliche Heizfläche ein. Der Schaufeltrockner nutzt keilförmige Hohlschaufeln mit Selbstreinigungswirkung, was klebrigen Produkten hilft. Der Scheibentrockner nutzt Hohlscheiben auf einer beheizten Welle und bietet damit eine große Heizfläche in einem kompakten Behälter.
Welche Endfeuchte kann ein Vakuum-Scheibentrockner erreichen?
Der Standardbereich liegt bei 3 bis 10 Prozent Feuchte. Niedrigere Werte hängen von Produkt, Trocknungszeit und Vakuumniveau ab.
Welches Heizmedium nutzt ein Scheibentrockner?
Dampf, Heißwasser oder Thermoöl, mit einer Heizmedium-Temperatur von 50 bis 200 °C.
Kann ein Vakuum-Scheibentrockner Lösungsmittel zurückgewinnen?
Ja. Der Dampf passiert einen Kondensator, sodass das Lösungsmittel aufgefangen statt freigesetzt werden kann.
Wie wähle ich die richtige ZYG-Größe?
Gehen Sie vom Arbeitsvolumen des Ansatzes und der zu entfernenden Wassermenge aus und prüfen Sie dann, ob die Heizfläche ausreicht. Ein Pilotversuch liefert die reale Trocknungsrate.
Bietet SINOTHERMO vor dem Kauf einen Test an?
Ja. Der Pilotversuch ist eine kostenpflichtige Leistung. Sie können ihn über die Kontaktseite anfragen.
Mark Gu
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