ロータリーフラッシュドライヤー:技術的特長、動作原理、仕様

👤 Mark Gu🏷 インサイト🗓 June 28, 2023⏱ 8 min read
ロータリーフラッシュドライヤー:技術的特長、動作原理、仕様

ロータリーフラッシュドライヤー(スピンフラッシュ乾燥機とも呼ばれます)は、湿ったケーキ、ペースト、フィルタープレスの排出物を1回の通過で粉末に乾燥させます。熱風が垂直なチャンバーの底部から入って旋回しながら上昇し、ローターが湿潤材料を解砕するため、水分は数秒で抜け、乾いた粒子は空気とともに運び出されます。乾燥、搬送、解砕を1台にまとめた装置です。

フラッシュドライヤーを比較する際に重要な技術的特長は、ローターとチャンバーの設計、空気の温度と風量、供給方式、滞留時間、蒸発能力です。本ガイドではそれぞれを解説し、SINOTHERMOのXSGシリーズのラインアップを示し、ロータリーフラッシュドライヤーが適する場面と適さない場面を説明します。

概要:ロータリーフラッシュドライヤーが解決する課題

多くのプロセス流れは、フィルタープレス、遠心分離機、洗浄工程から湿ったケーキとして出てきます。含水率30〜60%以上の、凝集した塊状の固体です。塊を外側から乾かすには長い時間がかかり、塊同士が付着して従来の気流乾燥機を詰まらせます。ロータリーフラッシュドライヤーは、ケーキが熱風に触れる瞬間に細かい粒子へ砕くことでこれを解決します。ガスに触れる表面積が桁違いに増えるため、表面水分は一気に蒸発し、乾いた粉末はすぐに排出されて、熱による劣化の時間がほとんどありません。

動作原理

ロータリーフラッシュドライヤー(スピンフラッシュ乾燥機)の動作原理と技術的特長
  1. 1.供給。湿ったケーキまたはペーストは、スクリューフィーダーで乾燥チャンバーの下部に供給されます。ばらけた固体や粒状の固体も同様に供給できます。
  2. 2.熱風の導入。加熱された空気が底部から接線方向に入り、チャンバー内に旋回しながら上昇する流れをつくります。
  3. 3.ローターによる分散。チャンバー底部のローターが高速で回転し、ケーキをせん断して小さな粒子にします。旋回流がそれらを空気流中に浮遊させます。
  4. 4.乾燥。表面水分が素早く蒸発します。より湿って重い粒子はチャンバーの下部ゾーンにとどまり、解砕と乾燥を繰り返します。十分に乾いた粒子は軽くなって上昇します。
  5. 5.分級。一般的なスピンフラッシュの設計では、チャンバー上部の分級リングが大きすぎる粒子やまだ湿った粒子を押しとどめ、十分に小さく乾いた粒子だけが通過します。
  6. 6.捕集。乾いた粉末は空気とともに排出され、サイクロンとバグフィルターで分離されます。その後、排ガスはファンを通ります。

湿球効果により、水分を含んでいる間は製品が保護され、滞留時間もわずか数秒です。このため、フラッシュ乾燥は熱に敏感な多くの材料に適しています。より広い入門としては、当社のフラッシュドライヤーガイドをご覧ください。

重要な技術的特長

特長役割確認すべき理由
ローターと撹拌湿ったケーキを細かい粒子にせん断し、下部ゾーンを流動状態に保つ凝集性のペースト状原料が分散するか詰まるかを左右する
旋回する熱風粒子を浮遊させ、移動経路を延ばす回転流をつくる乾燥の均一性と滞留時間に影響する
分級リング大きな粒子や湿った粒子を乾くまで押しとどめる(一般的なスピンフラッシュ設計)最終含水率と粒子の上限サイズを制御する
一体型粉砕乾燥中に塊を砕くため、多くの材料で別途ミルが不要後工程と設置スペースを節約できる
空気温度標準140〜220 °C、熱に敏感な材料には140 °C未満(XSG製品データ)乾燥速度と製品温度を決める
滞留時間数秒熱にさらされる時間を抑える
コンパクトな設置面積垂直型の単一ユニットトレイ乾燥やベルト乾燥より省スペース

SINOTHERMO XSGシリーズのラインアップ

SINOTHERMOのスピンフラッシュ乾燥機はXSGシリーズです。製品データに基づく仕様:

モデルシリンダー径(mm)主機出力(kW)プロセス風量(m³/h)蒸発能力(kg/h)
XSG-2002005–9300–80010–20
XSG-3003008–15600–1,50020–50
XSG-40040010–17.51,250–2,50025–70
XSG-50050012–241,500–4,00030–100
XSG-60060020–292,500–5,00040–200
XSG-80080024–353,000–8,00060–600
XSG-10001,00040–625,000–12,500100–1,000
XSG-12001,20050–8910,000–20,000150–1,300
XSG-14001,40060–10514,000–27,000200–1,600
XSG-16001,60070–13518,700–36,000250–2,000
XSG-18001,800100–18030,000–40,000300–2,500
XSG-20002,000150–20035,000–45,000400–3,000

蒸発能力は、材料、供給水分、入口・出口温度によって変わります。表は規模の目安としてご利用いただき、モデルはお客様ご自身のケーキでの試験で確認してください。

ロータリーフラッシュドライヤーに適した材料は?

適する材料:スクリューで供給できるフィルタープレスケーキ、遠心分離ケーキ、ペーストや濃厚スラリー、ファインケミカルや顔料、デンプン、鉱物・セラミック原料、タンパクケーキなどの食品素材。スピンフラッシュ乾燥機の供給原料とフラッシュドライヤーでの米タンパク乾燥に関する当社のアプリケーションノートもご覧ください。

適さない材料:

  • ポンプ輸送できる液体。スプレードライヤーをお使いください。フラッシュドライヤーとスプレードライヤーの比較をご覧ください。
  • 結合水分が多い材料。フラッシュ乾燥は表面水分を素早く除去しますが、粒子内部に水分を保持する材料は、より長い滞留時間と別タイプの乾燥機が必要になる場合があります。
  • 熱可塑性が強い、または溶融する固体。ローターやチャンバー壁面に付着することがあります。
  • 形状を保つ必要がある材料。ローターが粒子を砕きます。

主な乾燥機の種類のどれにするか検討中の方は、粉体乾燥機:種類、選定、そして本当に選択を決めるものをお読みください。

ロータリーフラッシュドライヤーと他のフラッシュドライヤーの比較

スピンフラッシュと気流式フラッシュ。気流式フラッシュドライヤーは、ばらけた粘性のない材料を熱風ダクト内で搬送し、1回の通過で乾燥させます。ばらけた固体は得意ですが、粘着性のケーキは扱えません。スピンフラッシュはローターと旋回チャンバーを備え、ペースト状の原料にも対応できます。デンプンに特化した比較は、デンプン向けフラッシュドライヤーとスピンフラッシュ乾燥機の比較をご覧ください。

スピンフラッシュと流動層乾燥機。流動層は材料を乾燥機内に数分間とどめ、流動性のよい粒状固体に適しています。フラッシュドライヤーは数秒しかとどめず、ケーキや微粉末に適しています。

スピンフラッシュとロータリードラム乾燥機。ドラム乾燥機は滞留時間が長く、粗い材料を大量に処理します。フラッシュドライヤーはよりコンパクトで、熱に敏感な微粉に対して穏やかです。ロータリードラム乾燥機ガイドをご覧ください。

ロータリーフラッシュドライヤーのサイジング方法

サイジングは粉体の重量ではなく、除去すべき水分量から始めます。供給量、供給水分、目標製品水分を求め、その差が1時間あたりの水分kgで表した蒸発負荷になります。次に、その負荷をXSGモデルの蒸発能力の範囲に当てはめます。結果は材料と温度によって変わるため、各モデルは単一の値ではなく範囲で示されることにご注意ください。

例:含水率50%(湿量基準)のろ過ケーキから、含水率5%の製品粉末を100 kg/h得たいとします。粉末は固形分95 kgと水分5 kgを含みます。ケーキ供給量は190 kg/hで、95 kgの水分を含むため、蒸発負荷は95 − 5 = 90 kg/hです。XSGの表では、実際のケーキでの試験を前提に、XSG-500またはXSG-600の範囲が目安となります。熱と風量を含む詳しい方法は、同じ蒸発量ベースの考え方を使うスプレードライヤーのサイジングをご覧ください。

モデルが1つ上下する要因は3つあります。ケーキの凝集性(粘着性のケーキはローター動力が多く必要で、乾燥製品を供給に戻す場合もあります)、必要な最終水分(目標が低いほど風量を増やすか温度を上げます)、希望する粒子サイズ(より細かい製品には別の分級設定が必要です)です。

避けたいよくある間違い

  • 試験せずに、湿りすぎたケーキや粘着性の強いケーキを供給すること。非常に湿ったケーキはフィーダー内でブリッジしたり、ローターに付着したりします。試験により、装置が許容する供給水分と、乾燥製品の戻し混合が必要かどうかがわかります。
  • 蒸発能力だけで選ぶこと。風量、ローター動力、分級設定が、凝集性の原料がうまく分散するかを左右します。
  • 製品に対して空気温度を高く設定しすぎること。湿っている間は製品は空気より低温ですが、乾くと急速に温度が上がることがあります。入口だけでなく出口温度を管理してください。
  • 集じんを軽視すること。フラッシュ乾燥は微粉末を生じます。粒子サイズに合わせてサイクロンとバグフィルターを仕様化し、可燃性粉じんには防爆対策も検討してください。
  • 試験を省略すること。ケーキの挙動はそれぞれ異なります。お客様自身のろ過ケーキでのパイロット試験で、供給挙動、最終水分、粒子サイズがわかります。当社の試験ラボでは、お客様の材料で有償試験を実施しています。

まとめ

ロータリーフラッシュドライヤーは、湿ったケーキやペーストを数秒で微粉末に乾燥させる、コンパクトな解決策です。確認すべき特長は、ローターとチャンバーの設計、空気の温度と風量、分級設定、モデルの蒸発能力です。選定は、お客様ご自身の材料での試験で確認してください。

次のステップ:パイロット試験を依頼する(ろ過ケーキまたはペーストをご用意ください)。パイロット試験は有償サービスで、報告書には、生産機のサイジングに必要な最終水分、粒子サイズ、運転パラメーターが記載されます。

よくある質問

ロータリーフラッシュドライヤーとは?

ロータリーフラッシュドライヤー(スピンフラッシュ乾燥機とも呼ばれます)は、チャンバー内で熱風が旋回し、ローターが湿ったケーキを細かい粒子に砕く垂直型乾燥機です。水分は数秒で蒸発し、乾いた粉末は空気とともに運び出されます。

フラッシュドライヤーはどのように動作しますか?

湿った材料が熱風流に供給され、小さな粒子に分散して数秒で乾燥します。重くて湿った粒子はチャンバー内にとどまってさらに乾燥し、乾いた粒子は分級器を通過して、サイクロンとバグフィルターで捕集されます。

ロータリーフラッシュドライヤーの主な技術的特長は?

ケーキを分散させるローター、旋回する熱風、分級リング、一体型粉砕、数秒レベルの滞留時間、コンパクトな垂直設置面積です。SINOTHERMOのXSGシリーズは標準で140〜220 °C、熱に敏感な材料には140 °C未満で運転します。

SINOTHERMOのスピンフラッシュ乾燥機の能力は?

XSGシリーズは、蒸発量10〜20 kg/hのXSG-200から、400〜3,000 kg/hのXSG-2000までです。実際の能力は、供給水分、材料、温度によって変わります。

ロータリーフラッシュドライヤーで乾燥できる材料は?

ろ過ケーキ、ペースト、濃厚スラリー、ばらけた固体(化学品、顔料、デンプン、鉱物、食品素材など)。ポンプ輸送できる液体、熱可塑性の強い固体、粒子形状を保つ必要がある材料には適しません。

フラッシュドライヤーは熱に敏感な材料に適していますか?

多くの場合、適しています。滞留時間はわずか数秒で、湿っている間、製品は空気より低温に保たれます。SINOTHERMOの装置は、熱に敏感な材料に対して140 °C未満で運転できますが、結果は試験で確認してください。

自分のケーキがフラッシュ乾燥できるかどうか、どうすればわかりますか?

試験してください。ご自身の材料でのパイロット運転で、供給のしやすさ、到達できる水分、得られる粒子サイズがわかります。パイロット試験は有償サービスで、お問い合わせページからご依頼いただけます。

Mark Gu

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.

メールアドレス: mark.gu@sinothermo.com

電話: +86 18021972660

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