高速離心噴霧干燥機(jī)使用維護(hù)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(jīng)過噴霧干燥成為粉狀，細(xì)、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(yīng)熱敏物料。其干燥產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)良、流動(dòng)性、溶解性好、純度高、環(huán)境衛(wèi)生，有利于提高產(chǎn)量并獲得良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。可以說，噴霧干燥設(shè)備之一的離心噴霧干燥設(shè)備在原料藥生產(chǎn)中已多年應(yīng)用，能合理使用、維護(hù)與故障處理是此類設(shè)備的關(guān)鍵之一，因此筆者對(duì)此方面展開必要的討論。

1 離心噴霧干燥機(jī)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(fēng)中經(jīng)離心霧化器霧化成細(xì)小液滴，在它落下過程中，水分被蒸發(fā)經(jīng)旋風(fēng)分離器將空氣和干燥的固形物分離產(chǎn)生粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。

1.2  噴霧干燥的原理

在干燥塔頂部導(dǎo)入熱風(fēng)，同時(shí)將料液泵送至塔頂，經(jīng)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?zé)犸L(fēng)接觸后水分迅速蒸發(fā)，在極短的時(shí)間內(nèi)便成為干燥產(chǎn)品，從塔底排出。其中，熱風(fēng)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(fēng)機(jī)抽出，廢氣所夾帶細(xì)粉用分離裝置回收。

整個(gè)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(kuò)散速度所控制，其動(dòng)力是周圍熱風(fēng)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(kuò)散速度大于蒸發(fā)速度。爾后，當(dāng)擴(kuò)散速度降低而不能再維持顆粒表面的飽和時(shí)，蒸發(fā)速度開始減慢，干燥開始進(jìn)入減速階段。在減速階段，顆粒溫度開始上升，干燥結(jié)束，此時(shí)物料溫度接近周圍空氣溫度。

1.3  噴霧干燥的特點(diǎn)

（1）干燥過程中液滴的溫度不高，產(chǎn)品質(zhì)量好；（2）干燥后產(chǎn)品具有良好的分散性、流動(dòng)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(chǎn)；（5）整個(gè)操作密閉性，適用于潔凈生產(chǎn)區(qū)域。

噴霧干燥的不完善之處：一是當(dāng)熱風(fēng)溫度低于150 ℃時(shí)，熱容量系數(shù)低（相應(yīng)蒸發(fā)強(qiáng)度低），故塔的體積會(huì)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(jī)的使用

2.1  使用前準(zhǔn)備

在使用前應(yīng)作如下檢查：（1）檢查各個(gè)裝置的軸承和密封部分連接處有無松動(dòng)；（2）檢查各個(gè)機(jī)械部件的潤滑油狀況以及各個(gè)水、風(fēng)、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(jīng)加熱的空氣進(jìn)入干燥室；（4）檢查門和觀察窗孔是否關(guān)上與是否漏氣；（5）檢查離心風(fēng)機(jī)運(yùn)行的旋轉(zhuǎn)方向是否正確；（6）檢查離心風(fēng)機(jī)出口處的調(diào)節(jié)蝶閥是否打開，不要把蝶閥關(guān)死，否則將損壞電加熱器和進(jìn)風(fēng)管道，這一點(diǎn)必須引起充分注意；（7）檢查進(jìn)料泵的連接管道是否接好，電機(jī)與泵的旋轉(zhuǎn)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(nèi)料漿的量以及濃度等情況，若出現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)排除。

2.2  日常操作

（1）首先開啟離心風(fēng)機(jī)，然后開啟電加熱，并檢查有否漏氣，如正常即可進(jìn)行筒身預(yù)熱，因熱風(fēng)預(yù)熱決定著干燥設(shè)備的蒸發(fā)能力，在不影響被干燥物料的質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能提高進(jìn)風(fēng)溫度。（2）預(yù)熱時(shí)，干燥室底部和旋風(fēng)分離器下料口處閥門必須關(guān)好，以免冷風(fēng)進(jìn)入干燥室，降低預(yù)熱效率。（3）當(dāng)干燥室進(jìn)口溫度達(dá)到目180～220 ℃時(shí)，開啟離心噴頭，當(dāng)噴頭達(dá)到最高轉(zhuǎn)速時(shí)，開啟進(jìn)料泵，加入料液，進(jìn)料量應(yīng)由小到大，否則將產(chǎn)生粘壁現(xiàn)象，直到調(diào)節(jié)到適當(dāng)量。料液的濃度應(yīng)根據(jù)物料干燥的性質(zhì)溫度來配制，以保證干燥后成品有良好的流動(dòng)性。（4）干燥成品的溫度和濕度，取決于排風(fēng)溫度，在運(yùn)行過程中，保證排風(fēng)溫度為一個(gè)常數(shù)是極其重要的，這取決于進(jìn)料量的大小，進(jìn)料量調(diào)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(shí)出口溫度也會(huì)出現(xiàn)變動(dòng)。（5）產(chǎn)品溫度太低，可減少加料量，以提高出口溫度。產(chǎn)品的溫度太高，則反之。對(duì)于產(chǎn)品溫度較低的熱敏性物料可增加料量，以降低排風(fēng)溫度，但產(chǎn)品的濕度將相應(yīng)提高。（6）干燥后的成品被收集，在塔體下部和旋風(fēng)分離器下部的授粉器內(nèi)，在授粉器未經(jīng)充滿前就應(yīng)調(diào)換，在調(diào)換授粉器時(shí)，必須先將上面的蝶閥關(guān)閉方可進(jìn)行。（7）若干燥的成品具有吸濕性，旋風(fēng)分離器及其管道，授粉器的部位應(yīng)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(duì)于熱敏性、軟化點(diǎn)低的物料，排風(fēng)溫度過高時(shí)，物料產(chǎn)生軟化，需增加冷卻風(fēng)量。

2.3  結(jié)束與清洗

2.3.1 結(jié)束

離心噴霧干燥機(jī)正常運(yùn)行后，還應(yīng)定時(shí)收料、定時(shí)檢查各系統(tǒng)運(yùn)行情況，記錄各工藝參數(shù)。結(jié)束時(shí)，應(yīng)首先關(guān)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(guān)閉料泵。當(dāng)進(jìn)口溫度減低到100 ℃以下后可以停止送風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。接著清理干燥塔和除塵器內(nèi)余料，關(guān)閉除塵器及氣錘，最后關(guān)閉總電源，完成生產(chǎn)操作。如遇緊急情況，必須立即關(guān)停設(shè)備，應(yīng)首先關(guān)停送風(fēng)機(jī)和料泵。如果突遇停電，應(yīng)使塔體自然降溫，然后打開排污閥，排盡料漿管道內(nèi)漿料，并清洗設(shè)備。

此外，使用完畢后應(yīng)將噴霧盤拆下，浸入水中，把殘留物質(zhì)用水清洗干凈。用清水洗不掉時(shí)，應(yīng)用刷子刷洗。因?yàn)閲婌F盤上的殘留物質(zhì)會(huì)帶來噴霧不平衡度，嚴(yán)重影響噴頭的使用壽命甚至損壞其它機(jī)件。噴頭工作完畢后和運(yùn)輸過程中切忌臥放。安放不正確，會(huì)使主軸彎曲，影響使用，因此安放應(yīng)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(chǎn)品，有規(guī)則的清洗設(shè)備是十分必要的。當(dāng)產(chǎn)品品種更換時(shí)，或是設(shè)備已經(jīng)停產(chǎn)24 h以上而未清洗的，應(yīng)作一次全面徹底的清洗。

清洗方法，可根據(jù)實(shí)際選擇干洗、濕洗或化學(xué)洗。

干洗：用刷子、吸塵器清掃（適用于小型干燥機(jī)）。

濕洗：用60～80 ℃的熱水進(jìn)行清洗。

化學(xué)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(jìn)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(jìn)行洗滌，然后用清水清洗。

當(dāng)進(jìn)行濕洗和化學(xué)洗滌后，應(yīng)將設(shè)備和各部件安裝好，進(jìn)行高溫消毒，時(shí)間15～30 min。

在設(shè)備清洗時(shí)，注意不能用氯及其化合物洗滌。

空氣過濾器的清洗，應(yīng)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(xì)絲，用堿洗法洗滌后，仍應(yīng)均勻地敷設(shè)到空氣過濾器的框架內(nèi)，并噴以輕質(zhì)錠子油或真空泵油。

3 離心噴霧干燥機(jī)的維護(hù)

3.1 日常維護(hù)

（1）經(jīng)常檢查各潤滑部位的潤滑情況；（2）經(jīng)常檢查各機(jī)構(gòu)及主、附電機(jī)的運(yùn)行情況，注意各軸承、齒輪嚙合部位的震動(dòng)、溫升情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)停車處理；（3）噴頭在使用過程中如有雜聲和振動(dòng)，應(yīng)立即停車取出噴頭，檢查噴霧盤內(nèi)有否附有殘留物質(zhì)，如有的話應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清洗；（4）機(jī)械傳動(dòng)噴頭采用高速齒輪傳動(dòng)，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(shí)，應(yīng)注意不能把主軸弄彎，裝噴霧盤時(shí)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(dòng)脫落；（6）噴霧盤需根據(jù)工藝要求拆卸消洗；（7）檢查各密封裝置有無泄漏；（8）經(jīng)常檢查敲塔電錘的動(dòng)作靈敏度及敲塔效率；（9）經(jīng)常檢查各壓力表、真空計(jì)、溫度計(jì)、流量計(jì)等儀器儀表的靈敏與可靠性；（10）經(jīng)常檢查電除塵效率，積塵過量應(yīng)及時(shí)清洗；（11）經(jīng)常檢查排空尾氣的含塵情況；（12）經(jīng)常檢查噴霧盤的噴、甩料情況。

3.2 定期維護(hù)

（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(jù)情輪換；（2）滾動(dòng)軸承的潤滑在150～200 h應(yīng)調(diào)換一次。

經(jīng)過一段時(shí)間（一般600 h 左右）的運(yùn)轉(zhuǎn)，需對(duì)離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行必要的檢查與養(yǎng)護(hù)：（1）對(duì)于供料系統(tǒng)，應(yīng)檢查過濾器、管道、閥門、噴嘴等，看有無堵塞，定時(shí)清洗，檢查噴嘴磨損情況以便及時(shí)更換。應(yīng)檢查料泵是否漏油，打壓是否正常，油位是否正常等；（2）對(duì)于風(fēng)機(jī)，應(yīng)查看軸和軸承是否缺油發(fā)熱，有無震動(dòng)、噪音等，必要時(shí)清洗風(fēng)葉和對(duì)風(fēng)葉做平衡校對(duì)；（3）對(duì)于加熱器，應(yīng)檢查熱管是否正常，必要時(shí)清洗油管、油泵、油嘴三處的過濾網(wǎng)；（3）還應(yīng)留意各電動(dòng)機(jī)有無發(fā)熱、振動(dòng)、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(shè)備地腳螺栓及其它緊固件有無松動(dòng)。

在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)2 400 h 左右（一般趁停產(chǎn)期間），需由維修人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行局部解體和維修保養(yǎng)。

3.3  特殊情況的維護(hù)

離心噴霧干燥機(jī)長時(shí)間運(yùn)行或因操作不當(dāng)，部分設(shè)備內(nèi)會(huì)出現(xiàn)集料而影響正常運(yùn)行，此時(shí)需停止工作進(jìn)行清洗。對(duì)于干燥塔內(nèi)集料的清理，應(yīng)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(nèi)。旋風(fēng)分離器內(nèi)集塵的清除，同樣需要打開旋風(fēng)分離器，用掃帚清掃集料，必要時(shí)也需用水沖洗。對(duì)于袋式除塵器的清理，應(yīng)打開控制開關(guān)，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(duì)于料漿管路系統(tǒng)的清理，應(yīng)打開雙向過濾器的排污閥，清洗過濾器濾網(wǎng)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(jī)的常見故障處理

4.1  產(chǎn)品含水量高

原因：排風(fēng)溫度太低。

處理：適當(dāng)減少進(jìn)料量以提高排風(fēng)溫度。

4.2  干燥室內(nèi)壁到處都有粘著濕粉現(xiàn)象

原因：（1）進(jìn)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(shí)，物料流量調(diào)節(jié)過大；（4）加入的料液未成穩(wěn)定細(xì)流或物料量過大或過小。

處理：（1）適當(dāng)減少進(jìn)料量；（2）適當(dāng)提高進(jìn)出口溫度；（3）開始噴霧時(shí)，流量要小，逐步加大，調(diào)至適當(dāng)為止；（4）檢查管道是否堵塞，或調(diào)整物料含固量，以保證料液的流動(dòng)性。

4.3 成品雜質(zhì)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(shè)備清洗不徹底。

處理：（1）檢查空氣過濾器中不銹鋼網(wǎng)鋪設(shè)是否均勻，或過濾器使用時(shí)間太長應(yīng)立即更換；（2）檢查熱風(fēng)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(shè)備。

4.4 產(chǎn)品粉粒太細(xì)

原因：（1）料液含固量太低；（2）進(jìn)料量太少。

處理：（1）提高料液含固量；（2）加大進(jìn)料量，相應(yīng)增加進(jìn)風(fēng)溫度。

4.5 產(chǎn)品得率低跑粉損失過多

原因：（1）旋風(fēng)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(guān)）；（2）某些物料可根據(jù)需要增加第二級(jí)除塵。

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

4.6 離心噴頭轉(zhuǎn)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(nèi)部件

4.7 嚴(yán)重粘壁、顆粒粗大、干燥困難

原因：（1）風(fēng)壓過低；（2）熱量不夠；（3）噴霧流量調(diào)節(jié)不當(dāng)；（4）進(jìn)料含水量過高。

處理：（1）調(diào)整風(fēng)壓；（2）檢修加熱系統(tǒng)；（3）調(diào)節(jié)噴霧流量；（4）控制其含水量。

4.8 運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)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(zhì)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(zhì)。

4.9 軸承溫度明顯升高

原因：（1）油孔堵塞，油量減少；（2）油質(zhì)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(dòng)；（3）支架松動(dòng)。

處理：（1）更換密封墊圈；（2）緊固；（3）調(diào)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(dāng)；（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(diào)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(fēng)口會(huì)噴水。原因：擋水網(wǎng)堵住。處理：清洗或更換擋水網(wǎng)。

4.12 振打電錘不動(dòng)作或動(dòng)作不良

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

處理：（1）檢修電路；（2）調(diào)整通電動(dòng)作時(shí)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(dòng)作機(jī)構(gòu)損壞。

處理：（1）檢修或更換儀表；（2）調(diào)換或檢修儀表線路；（3）補(bǔ)漏穩(wěn)壓；（4）修理、調(diào)整動(dòng)作機(jī)構(gòu)。

4.14 風(fēng)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(yīng)每班清洗

4.15 霧化器漏油

原因：負(fù)壓太高

處理：調(diào)整噴霧塔筒體壓力，使其負(fù)壓保持≤3 000 Pa

5 結(jié)語

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