Процессы сушки различных материалов находят широкое применений в технологических процессов
Процессы сушки различных материалов находят широкое применений в технологических процессов, включая;
- химическое производство,
- медицинскую промышленность и фармацевтику,
- выпарные установки, осушители;
- установки дегазации,
- емкости для перевозки и хранения сжиженных газов
- установки для улавливания паров нефтехранилищ и танкеров
и другие применения, связанные с откачкой емкостей, содержащих пары
Вакуумная сублимационная сушка - это технология, при которой сначала замораживают материал ниже температуры эвтектической точки, так что вода превращается в твердый лед, а затем при соответствующем вакууме лед непосредственно сублимируется в водяной пар, а затем используют конденсатор водяного пара в вакуумной системе для конденсации водяного пара, чтобы добиться сушки.
При давлении выше 610,5 па вода превращается в твердый лед, и вода нагревается при равном давлении в результате прохождения через жидкое состояние перед переходом в газообразное.
При давлении ниже 610,5 па вода нагревается непосредственно твердым льдом до газообразного состояния.
Откачка паров воды представляет существенную трудность для работы вакуумных насосов, в зависимости от механизма сжатия и типа уплотнения.
Например, при использовании вакуумных насосов с масляным уплотнением, способность этих типов насосов к откачке влаги исчисляется несколькими десятками миллиграм в час, и при превышении допустимых значений приводит к деградации вакуумного масла и полной потери производительности в связи с приходом уплотнительной жидкости в негодность.
Иногда насосом с масляным уплотнением необходимо откачивать пары, ограниченно растворимые в масле (например, водяные), легко растворимые в масле (трихлорэтилен), и пары или газы, которые химически взаимодействуют с маслом вакуумного насоса. При откачке паров неизбежно происходит конденсация, когда давление в рабочей камере достигает давления насыщения паров при данной температуре. Образовавшийся конденсат вместе с маслом выбрасывается в основной масляный резервуар. По мере загрязнения масла в основном резервуаре конденсатом все большее его количество поступает в вакуумный насос.
Здесь конденсат на стороне всасывания испаряется и создает противодавление, препятствующее поступлению в насос новых порций смеси пара и газа. Кроме того, из-за образования водомасляной эмульсии, ухудшается смазывание поверхностей трения, что приводит к их быстрому изнашиванию.
В результате эксплуатация откачной системы с масляным насосом требует многочисленных остановом для проведения продувки и смены рабочего масла. Данная ошибка при выборе средств, является типовой для многих пользователей. В противном случае. Пользователь должен отдавать себе отчет, в необходимости регулярной смены рабочего масла, с целью поддержания рабочего процесса в надлежащем состоянии. Периодичность смены масла оценочно приведена в таблице ниже, однако в зависимости от условий эксплуатации частота замены масла на процессах сушки может мыть увеличена, вплоть до ежедневной процедуры или по окончании каждого цикла сушки.
В применениях, где по технологическим причинам применение вакуумных насосов с масляным уплотнением не допускается, многие пользователи вакуумной техники начинают использовать сухие спиральные вакуумные насосы.
На иллюстрации, показана схема насоса в разрезе, где детали рабочей камеры насоса собраны на вале с эксцентриком, благодаря которому ротор совершает поступательно-вращательные движения для транспортировки и сжатию откачиваемого газа. Торцевые поверхности ротора и статора уплотняются с помощью композитного уплотнителя, имеющего форму спирали. Камера сжатия спирального вакуумного насоса чрезвычайно мала, и попадание даже небольшого количества влаги внутри камеры сжатия, при совершении ротором насоса возвратно-вращательного движения, может привезти к образованию «гидрозамка» в насосе.
Для устранения «гидрозамка» требуется проводить продувку насоса, что на практике далеко не всегда приводит к восстановлению рабочих характеристики насоса.
Для избежания ошибки к использованию спиральных насосов для процессов сушки, пользователю достаточно внимательно ознакомиться с информацией в инструкции на данные типы насосов, где указано:
«Стойкость насоса к откачке паров воды оценивается как – максимум 25-250 грамм ( в зависимости от производительности насоса) в день при эксплуатации с портом продувки. (условия окружающей среды: Температура 25оС, влажность 60%RH).»
Другим безмасляным типом вакуумного насоса, является винтовой вакуумный насос.
Винтовые вакуумные насосы идеально подходят для работы в диапазоне от нескольких сотен мбара до 1 мбара, что необходимо для процессов вакуумной сушки. При этом кривая быстроты откачки мало меняется с величиной давления на входе. Уже с атмосферного давления винтовой насос обеспечивает 90% от номинальной производительности.
Особого внимания заслуживает высокая способность винтового насоса к прокачиванию газа с высоким содержание капельной и жидкой фазы. Во всем диапазоне рабочих давлений способность к откачке паров воды и капельной фазы, составляет от 500 до 1500 гр/час, что невозможно достигнуть никакими другими средствами форвакуумной откачки.
Для наглядной иллюстрации работоспособности винтового насоса к работе с влажными средами, предлагаем ознакомиться с видео ниже, на которых можно увидеть количество воды поступающее с выхлопа винтового насоса при его работе на номинальной скорости. Другими словами, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать…и сделать правильный выбор вакуумного насоса для процессов вакуумной сушки.
