سامانهٔ خلأ خشککن خلأ را از سه عدد اندازه‌گیری کنید: بار بخاری که باید خارج کنید (کیلوگرم آب یا حلال در ساعت)، فشار مطلقی که باید نگه دارید و نرخ نشت مخزن. چگالنده بیشتر بخار را با چگالش خارج میکند؛ پمپ گاز ناچگالا (نشت هوا) و هر بخاری را که چگالنده نگرفته است خارج میکند. نوع پمپ را بر اساس حلال انتخاب کنید و چگالنده را همیشه برای فشار بخار حلال در دمای مایع خنک‌کنندهٔ موجود اندازه‌گیری کنید.
زمینهٔ سریع: خشککن فقط به اندازهٔ سامانهٔ خلأش خوب است
سطح گرمایشی خشککن خلأ تعیین میکند گرما با چه سرعتی وارد محصول می‌شود. سامانهٔ خلأ تعیین میکند آیا بخار می‌تواند خارج شود. اگر بخار به‌اندازهٔ کافی سریع خارج نشود، فشار در مخزن بالا می‌رود، نقطهٔ جوش هم با آن بالا می‌رود و خشک‌شدن کند می‌شود. بسیاری از خشک‌کن‌های کم‌بازده سطح گرمایشی درستی دارند و سامانهٔ خلأشان بیش از حد کوچک است، یا مایع خنک‌کنندهٔ چگالنده بیش از حد گرم است.
این راهنما توضیح می‌دهد سامانه چگونه اندازه‌گیری می‌شود. ادامهٔ مقالهٔ نقطهٔ جوش آب در خلأ است که رابطهٔ فشار و دما را می‌دهد، و مقالهٔ تجهیزات خشککردن در خلأ: چگونه بر اساس ماده انتخاب کنیم که انتخاب خشککن را پوشش می‌دهد.
چیدمان سامانهٔ خلأ
سامانهٔ استاندارد خشککن خلأ به این ترتیب است:
- 1.مخزن خشککن: جایی که تبخیر انجام می‌شود.
- 2.فیلتر گردوغبار یا جداکننده: خط و پمپ را از پودر همراه‌شده محافظت میکند.
- 3.چگالنده: بخار را خنک میکند تا به مایع تبدیل شود.
- 4.مخزن چگالیده: آب یا حلال را برای تخلیه یا بازیافت جمع میکند.
- 5.پمپ خلأ: گاز ناچگالا و بخار باقی‌مانده را خارج میکند.
- 6.شکن خلأ و ابزار دقیق: یک فشارسنج یا ترانسمیتر فشار و یک شیر برای رهاکردن ایمن خلأ.
چگالنده عمداً بین مخزن و پمپ قرار می‌گیرد. بخار در فشار پایین حجم عظیمی اشغال میکند و چگاندن آن بسیار ارزان‌تر از پمپ‌کردنش است.
گام 1: بار بخار را محاسبه کنید
بار بخار جرم مایعی است که هر ساعت باید از محصول خارج شود. برای خشککن ناپیوسته، این برابر تبخیر در هر بچ تقسیم بر زمان خشک‌شدن در مرحلهٔ نرخ ثابت است، که لحظهٔ اوج بار است.
تبخیر در هر بچ = جرم مرطوب منهای جرم نهایی، که جرم نهایی = جامدات خشک تقسیم بر (1 منهای کسر رطوبت هدف).
مثلاً 600 کیلوگرم خمیر با 55 درصد رطوبت که تا 5 درصد خشک شود، 270 کیلوگرم جامد خشک، جرم نهایی حدود 284 کیلوگرم و 316 کیلوگرم آب برای تبخیر باقی می‌گذارد. اگر مرحلهٔ نرخ ثابت 3 ساعت طول بکشد، بار بخار اوج حدود 105 کیلوگرم در ساعت است.
اندازهٔ چگالنده را بار اوج تعیین میکند، نه میانگین. پمپ را بار ناچگالا به‌علاوهٔ بخار باقی‌مانده تعیین میکند.
گام 2: فشار کاری را تعیین کنید
فشار مطلق را از بیشینهٔ دمای محصول و با جدول نقطهٔ جوش تعیین کنید. اگر محصول می‌تواند به 60 درجه برسد، فشار مطلق حدود 20 کیلوپاسکال هدف معقولی است. به یاد داشته باشید مشخصات بر حسب فشار مطلق است؛ قرائت فشارسنج به فشار جو محلی بستگی دارد.
هرچه فشار پایین‌تر باشد، حجم بخار بزرگ‌تر و چگالنده و پمپ سخت‌گیرتر می‌شوند. کمترین خلأیی را انتخاب کنید که محصول را محافظت میکند، نه عمیق‌ترین خلأ موجود.
گام 3: چگالنده را اندازه‌گیری کنید
چگالنده گرما را خارج میکند. ظرفیت برابر بار بخار ضرب‌در گرمای نهان تبخیر است که برای آب در 60 درجه حدود 2,350 کیلوژول بر کیلوگرم است (حدود 0.65 کیلووات به‌ازای هر کیلوگرم در ساعت).
در مثال قبل، 105 کیلوگرم در ساعت بخار آب حدود 105 × 2,350 / 3,600 = حدود 69 کیلووات ظرفیت چگالنده می‌خواهد.
سپس سه چیز را بررسی کنید:
- دمای مایع خنک‌کننده. بخار در دمای اشباعش برای فشار مخزن می‌چگد. در 20 کیلوپاسکال این برای آب حدود 60 درجه است، پس آب خنک‌کنندهٔ 25 تا 30 درجه اختلاف دمای مناسبی می‌دهد. در 5 کیلوپاسکال بخار آب در حدود 33 درجه اشباع می‌شود، پس آب خنک‌کنندهٔ 30 درجه به‌زحمت آن را می‌چگاند و آب سردشده لازم است.
- سطح انتقال گرما. سطح = ظرفیت / (U × اختلاف دمای میانگین لگاریتمی). تأمین‌کنندگان چگالنده مقادیر U خودشان را به کار می‌برند که به وجود ناچگالا بستگی دارد؛ از آن‌ها بخواهید از ظرفیت، فشار و دمای مایع خنک‌کنندهٔ شما اندازه‌گیری کنند.
- افت فشار. خط مخزن تا چگالنده باید کوتاه و با قطر بزرگ باشد. در فشار پایین، افت فشارهای کوچک باعث افت‌های بزرگ سطح خلأ در محصول می‌شوند.
برای حلالها، به‌جای مقادیر آب از گرمای نهان و منحنی اشباع حلال استفاده کنید. حلال‌های با نقطهٔ جوش کمتر ممکن است چگالندهٔ سردشده یا تلهٔ سرد دوم بخواهند تا به پمپ نرسند.
گام 4: پمپ خلأ را اندازه‌گیری کنید
پمپ دو کار دارد:
- 1.خارج‌کردن گاز ناچگالا. این گاز از هوای نشت‌کرده به مخزن و گاز آزادشده از محصول می‌آید.
- 2.خارج‌کردن بخاری که چگالنده نمی‌گیرد. این به سردی چگالنده نسبت به دمای اشباع بخار بستگی دارد.
برای اندازه‌گیری، رویکرد معمول محاسبهٔ نرخ نشت و افزودن حاشیه است. نرخ نشت به مخزن، آب‌بندهای شفت و تعداد فلنج‌ها و شیرها بستگی دارد. روش رایج سنجش نشت، آزمون افزایش فشار است: مخزن را در فشار کاری ایزوله کنید و بسنجید فشار با چه سرعتی بالا می‌رود. سامانهٔ خوش‌ساخت و تمیز نشت کمی دارد.
از تأمین‌کننده یک حد توافق‌شده برای افزایش فشار بخواهید و در راه‌اندازی آزمایش کنید. اگر افزایش اندازه‌گیری‌شده بسیار بیشتر از توافق باشد، پیش از سرزنش پمپ نشت را پیدا کنید.
ظرفیت پمپ بهصورت دبی حجمی در فشار مکش معین بیان می‌شود. پمپ‌ها در فشار مکش پایین ظرفیت از دست می‌دهند، پس از منحنی ظرفیت در فشار کاری خود استفاده کنید، نه عدد کاتالوگ.
مقایسهٔ انواع پمپ
| نوع پمپ | نقاط قوت | محدودیت‌ها | کاربرد معمول |
|---|---|---|---|
| حلقهٔ مایع | بخار، قطرات و گردوغبار را تحمل میکند؛ ساده و مقاوم | خلأ نهایی با فشار بخار مایع آب‌بندی محدود می‌شود (حلقه‌های آب‌بندی‌شده با آب حدود 3 تا 4 کیلوپاسکال می‌رسند)؛ به مایع آب‌بندی و دفع آن نیاز دارد | خشککردن آبپایه، سرویس مرطوب |
| پرهٔ چرخان (روغنآببندی) | خلأ عمیق، فشرده | آلودگی روغن با بخار؛ تعویض روغن | سرویس خشک و تمیز پشت چگالندهٔ خوب |
| پیچ خشک | بدون روغن و مایع آب‌بندی؛ در حالت گرم حلالها را تحمل میکند؛ آلودگی کم | هزینهٔ خرید بالاتر | دارویی، بازیافت حلال، سرویس تمیز |
| دمندهٔ روتس با پمپ پشتیبان | ظرفیت بالا در فشار پایین | هزینه و پیچیدگی افزوده | خلأ عمیق با بارهای بخار بزرگ |
| اجکتور بخار یا آب | بدون قطعهٔ متحرک؛ بخارهای خورنده را تحمل میکند | مصرف بالای تأسیسات جانبی | سرویس خورنده، تأمین بخار موجود |
پمپ را ابتدا از حلال، سپس از سطح خلأ و در آخر از هزینه انتخاب کنید.
یک مثال حل‌شده
اعداد نمایشی‌اند، داده‌های مشتری نیستند.
خمیر رنگدانه در خشککن خلأ با حجم کاری 1,200 لیتر خشک می‌شود. جرم مرطوب 600 کیلوگرم با 55 درصد رطوبت، هدف 5 درصد، فشار مطلق 15 کیلوپاسکال (آب در حدود 54 درجه می‌جوشد)، بار بخار اوج 105 کیلوگرم در ساعت.
- 1.ظرفیت چگالنده: حدود 69 کیلووات. در 15 کیلوپاسکال بخار آب در حدود 54 درجه می‌چگد. آب خنک‌کننده با ورود 30 درجه و خروج حدود 38 درجه، اختلاف دمای میانگین لگاریتمی نزدیک 20 درجه می‌دهد. با ضریب کلی انتقال گرمای فرضی 500 وات بر مترمربع‌کلوین برای چگالنده‌ای که کمی ناچگالا دارد، سطح = 69,000 / (500 × 20) = حدود 6.9 مترمربع. تأمین‌کننده به بالا گرد میکند و حاشیه می‌افزاید.
- 2.حجم بخار اگر همه به پمپ می‌رفت: در 15 کیلوپاسکال یک کیلوگرم بخار آب حدود 10 مترمکعب است، پس 105 کیلوگرم در ساعت حدود 1,050 مترمکعب در ساعت می‌شود. این برای یک پمپ بسیار زیاد است و به همین دلیل چگالنده مهم است.
- 3.پمپ: با چگالندهٔ درست اندازه‌گیری‌شده، پمپ با نشت و کسر کوچکی از بخار باقی‌مانده سروکار دارد. پمپی با چند ده مترمکعب در ساعت در فشار مکش 15 کیلوپاسکال برای این مقیاس معمول است و تأمین‌کننده باید آن را با منحنی ظرفیتش تأیید کند. برای سرویس تمیز و بدون حلال، پمپ حلقهٔ مایع انتخاب رایجی است.
ارقام برای توضیح‌اند. پمپ و چگالنده باید توسط تأمین‌کننده از بار بخار واقعی، فشار، مایع خنک‌کننده و حلال اندازه‌گیری شوند.
اشتباهات رایج که باید از آن‌ها پرهیز کرد
- 1.اندازه‌گیری پمپ برای بار بخار. چگالنده باید بخار را مدیریت کند. پمپ بقیه را مدیریت میکند.
- 2.ذکر ظرفیت پمپ در فشار جو. ظرفیت در فشار مکش پایین افت میکند.
- 3.نادیده‌گرفتن دمای مایع خنک‌کننده. مایع خنک‌کنندهٔ گرم می‌تواند چگالنده را در خلأ عمیق بی‌فایده کند.
- 4.خطوط بخار بلند و باریک. افت فشار در مخزن از آنچه فشارسنج کنار پمپ نشان می‌دهد بیشتر است.
- 5.نادیده‌گرفتن نشت. نشت خلأ قابل دستیابی را محدود میکند. افزایش فشار را در راه‌اندازی آزمایش کنید.
- 6.استفاده از پمپ نامناسب برای حلالها. پمپهای روغنآببندی می‌توانند آلوده شوند و حلال‌های قابل‌اشتعال تجهیزات ضدانفجار می‌خواهند.
چه چیزی را با درخواست قیمت بفرستید
- محصول، حلال و مقدار تبخیر در هر بچ یا در ساعت
- نرخ تبخیر اوج، در صورت دانستن
- فشار مطلق هدف یا بیشینهٔ دمای محصول
- دمای آب خنک‌کننده یا آب سردشدهٔ موجود
- آیا بازیافت حلال لازم است
- طبقه‌بندی منطقهٔ خطرناک، در صورت وجود
تأمین بهصورت خط کامل
SINOTHERMO می‌تواند خشککن را بهصورت خط کامل تأمین کند: خود خشککن به‌علاوهٔ پمپ خلأ، چگالنده، مخزن چگالیده، فیلتر گردوغبار، واحدهای گرمایش یا سرمایش، لوله‌کشی و کنترل‌ها، متناسب با بار بخار و سطح خلأ شما. اندازه‌گیری یکجای کل سامانه از مشکل رایج خشککن خوب همراه با پمپ کوچک یا چگالندهٔ بیش از حد گرم جلوگیری میکند. محصول و کاربرد خود را برای ما بفرستید تا خط را برایتان اندازه‌گیری کنیم.
پیش از تعیین مشخصات آزمایش کنید
آزمایش پایلوت نرخ‌های تبخیر، کف‌کردن و بار بخار واقعی را روی محصول شما می‌سنجد که ورودی‌های اندازه‌گیری سامانهٔ خلأ هستند. درخواست آزمایش پایلوت و نتایج مال شماست و با هر تأمین‌کننده‌ای قابل استفاده است. SINOTHERMO تجهیزات میسازد و میفروشد و خشککردن قراردادی ارائه نمی‌کند. برای سمت خشککن فناوری خشککردن رسانشی و صفحهٔ فناوری خشککردن در خلأ را ببینید.
پرسش‌های متداول
چگونه پمپ خلأ را برای خشککن خلأ اندازه‌گیری کنم؟
بار ناچگالا را از نشت مخزن و گازدهی محصول محاسبه کنید، بخار باقی‌مانده‌ی نچگالیده را بیفزایید و پمپی انتخاب کنید که آن ظرفیت را در فشار مکش کاری شما با حاشیه بدهد.
آیا روی خشککن خلأ چگالنده لازم دارم؟
تقریباً در همهٔ موارد بله. چگالنده بیشتر بخار را بهصورت مایع خارج میکند، از پمپ محافظت میکند و بازیافت حلال را ممکن میسازد.
کدام پمپ خلأ برای خشککن خلأ بهتر است؟
به حلال و سطح خلأ بستگی دارد. پمپهای حلقهٔ مایع برای سرویس مرطوب آبپایه مناسباند. پمپهای پیچ خشک برای حلالها و سرویس تمیز مناسباند. پمپهای پرهٔ روغنآببندی برای سرویس خشک و تمیز پشت چگالندهٔ خوب مناسباند.
چه سطح خلأیی لازم دارم؟
از کمترین خلأیی استفاده کنید که محصول را زیر بیشینهٔ دمایش نگه می‌دارد. جدول نقطهٔ جوش فشار را برای دمای هدف می‌دهد.
چگالنده به چه دمای خنک‌کنندگی نیاز دارد؟
سردتر از دمای اشباع بخار در فشار مخزن، با حاشیه. بخار آب در 5 کیلوپاسکال در حدود 33 درجه اشباع می‌شود، پس خلأ عمیق آب سردشده می‌خواهد.
چگونه نشت را بررسی کنم؟
مخزن را در خلأ کاری ایزوله کنید و بسنجید فشار با چه سرعتی بالا می‌رود. نرخ افزایش بالا به نشت اشاره دارد.
آیا SINOTHERMO خشککردن قراردادی ارائه میکند؟
خیر. SINOTHERMO تجهیزات خشککردن میسازد و میفروشد و آزمایش پایلوت پولی ارائه میکند.
Mark Gu
Passionate about enhancing customer experiences and streamlining operations, Mark focuses on building strong relationships, fostering innovation, and leading teams to achieve exceptional service and efficiency.
ایمیل: mark.gu@sinothermo.com
تلفن: +86 18021972660
