เครื่องอบผ้าเบดของเหลวสั่น (VFDs) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่าง ๆ เพื่อให้ได้อย่างมีประสิทธิภาพเม็ดเม็ดแห้งผงหรือฝุ่นละอองโดยการระงับพวกเขาในกระแสอากาศร้อนในขณะที่ใช้การสั่นสะเทือนเพื่อปรับปรุงการทำให้เป็นของเหลว การรวมกันของ fluidization และการสั่นสะเทือนช่วยเพิ่มความร้อนและการถ่ายโอนมวลทำให้การอบแห้งอย่างรวดเร็วและสม่ำเสมอด้วยคุณภาพของผลิตภัณฑ์ที่ดี อย่างไรก็ตามการอบแห้งวัสดุที่ไวต่อความร้อนหรือเหนียวนำเสนอความท้าทายที่ไม่ซ้ำกันหลายประการที่ต้องใช้การออกแบบและควบคุมกระบวนการอย่างระมัดระวัง
ความไวต่อความร้อน: ความเสี่ยงของการย่อยสลายความร้อน
วัสดุที่ไวต่อความร้อนมีแนวโน้มที่จะลดลงทางเคมีหรือการย่อยสลายทางกายภาพเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิที่มากเกินไปในระหว่างการอบแห้ง ตัวอย่างเช่นยาส่วนผสมอาหารเอนไซม์และโพลีเมอร์บางชนิด
ความท้าทายที่สำคัญสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน:
การสลายตัวด้วยความร้อนหรือการสูญเสียสภาพ: สารประกอบทางชีวภาพหลายอย่างหรือโมเลกุลอินทรีย์สลายตัวเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิสูงสูญเสียการทำงานหรือความปลอดภัย ตัวอย่างเช่นเอนไซม์หรือวิตามินอาจทำให้ไม่สามารถย้อนกลับได้หากอุณหภูมิการอบแห้งสูงเกินไปหรือใช้เวลาในการอบแห้งนานเกินไป
การเปลี่ยนแปลงสีและรสชาติ: ความร้อนอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีหรือรสชาติในผงอาหารส่งผลกระทบต่อการดึงดูดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
การรวมตัวกันเนื่องจากการหลอมละลายบางส่วน: พอลิเมอร์หรือวัสดุแว็กซ์บางส่วนอ่อนลงหรือละลายบางส่วนภายใต้ความร้อนซึ่งนำไปสู่การรวมตัวกันของอนุภาคซึ่งมีผลต่อความสามารถในการไหลและความสม่ำเสมอของการอบแห้ง
การอบแห้งแบบไม่สม่ำเสมอ: วัสดุที่ไวต่อความร้อนมักต้องการสภาพการอบแห้งที่อ่อนโยน จำกัด อุณหภูมิอากาศแห้งและอัตราการไหล สิ่งนี้อาจนำไปสู่อัตราการอบแห้งที่ช้าลงและโปรไฟล์ความชื้นที่ไม่สม่ำเสมอภายในเตียง
วัสดุเหนียว: ปัญหาการทำงานร่วมกันและการจับเป็นก้อน
วัสดุเหนียวหรือไม่มีรสนิยมที่มีปัญหาเฉพาะสำหรับการอบแห้งเตียงของเหลวเพราะอนุภาคของพวกเขามักจะยึดติดกันหรือกับเครื่องเป่าภายในภายใต้สภาวะความชื้นหรืออุณหภูมิที่แน่นอน
ความท้าทายที่สำคัญสำหรับวัสดุเหนียว:
ประสิทธิภาพการไหลของการไหลลดลง: อนุภาคเหนียวสามารถรวมเข้าด้วยกันหรือยึดติดกับผนังทำให้เกิดช่องทางที่อากาศไหลไม่สม่ำเสมอลดพื้นที่การอบแห้งที่มีประสิทธิภาพและเพิ่มเวลาในการอบแห้ง
การอุดตันและการอุดตัน: เงินฝากเหนียวสามารถสะสมบนเพลตผู้จัดจำหน่ายหัวฉีดอากาศหรือหน้าจอที่สั่นสะเทือนต้องทำความสะอาดและบำรุงรักษาบ่อยครั้ง
การสูญเสียคุณภาพของผลิตภัณฑ์: กอหรือก้อนที่เกิดขึ้นจากอนุภาคเหนียวสามารถลดคุณภาพของผงส่งผลให้คุณสมบัติการไหลที่ไม่ดีการกระจายขนาดอนุภาคที่ไม่สอดคล้องกันหรือความยากลำบากในการประมวลผลดาวน์สตรีม
การถ่ายเทความร้อนและมวลที่ลดลง: อนุภาค agglomerated มีพื้นที่ผิวที่ต่ำกว่าสัมผัสกับอากาศร้อนทำให้การระเหยของความชื้นช้าลง
ความท้าทายในการอบแห้งเฉพาะใน เครื่องอบแห้งเตียงของเหลว
ใน VFDs การสั่นสะเทือนช่วยเพิ่มการเคลื่อนไหวของอนุภาคและการไหลออกซึ่งสามารถช่วยบรรเทาปัญหาบางอย่าง แต่ยังแนะนำปัญหาที่เป็นเอกลักษณ์:
การควบคุมการขยายตัวของเตียง: แอมพลิจูดการสั่นสะเทือนหรือความถี่ที่มากเกินไปอาจทำให้การชนกันของอนุภาคแย่ลงและส่งเสริมการรวมตัวกันของอนุภาคเหนียว ในทางกลับกันการสั่นสะเทือนที่ไม่เพียงพออาจนำไปสู่การฟลูอิไดซ์ที่ไม่ดีและการอบแห้งที่ไม่สม่ำเสมอ
การเพิ่มประสิทธิภาพความเร็วอากาศ: ความเร็วอากาศจะต้องมีความสมดุลอย่างระมัดระวัง ต่ำเกินไปทำให้เกิดฟลูอิไดเซชันที่ไม่ดีและโซนที่ตายแล้วในขณะที่ความเสี่ยงสูงเกินไป (สูญเสียอนุภาคละเอียด) และความเครียดเชิงกลที่มากเกินไปบนวัสดุที่ไวต่อความร้อน
การจัดการการไล่ระดับอุณหภูมิ: VFD มักจะมีการไล่ระดับอุณหภูมิจากล่างขึ้นบน การควบคุมพารามิเตอร์การไหลเวียนของอากาศและการสั่นสะเทือนเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอเพื่อป้องกันวัสดุที่ไวต่อความร้อน
การควบคุมการไล่ระดับสีความชื้น: วัสดุเหนียวสามารถดักจับความชื้นภายในได้ซึ่งนำไปสู่การอบแห้งที่ไม่สม่ำเสมอและจุดเปียกชื้นที่เหลืออยู่
กลยุทธ์ในการเอาชนะความท้าทายเหล่านี้
อุณหภูมิการอบแห้งลดลงและเวลาในการอบแห้งนานขึ้น
ใช้อุณหภูมิอากาศเข้าต่ำรวมกับเวลาการอบแห้งที่ขยายออกไปเพื่อป้องกันการย่อยสลายด้วยความร้อน
การสั่นสะเทือนเป็นระยะ ๆ หรือพัลซิ่ง
การใช้วัฏจักรการสั่นสะเทือนแบบควบคุมสามารถลดการเกาะติดของอนุภาคโดยคลายเตียงเป็นระยะและป้องกันการรวมตัวกันอย่างถาวร
การปรับแต่งล่วงหน้าหรือการปรับสูตร
เพิ่มสารต่อต้านเค้กช่วยการไหลหรือแก้ไขสูตรเพื่อลดความหนืดก่อนอบแห้ง
การอบแห้งแบบหลายขั้นตอน
ใช้การอบแห้งแบบหลายโซนด้วยอุณหภูมิที่ควบคุมและการตั้งค่าการไหลของอากาศในแต่ละโซนเพื่อลดความชื้นโดยไม่ต้องร้อนเกินไป
การใช้การเคลือบหรือการห่อหุ้ม
การเคลือบอนุภาคเหนียวด้วยวัสดุเฉื่อยหรือการห่อหุ้มส่วนผสมที่ละเอียดอ่อนสามารถป้องกันความร้อนและความเหนียว
การปรับปรุงการออกแบบอุปกรณ์
ออกแบบเครื่องอบผ้าเตียงของเหลวด้วยส่วนประกอบที่ถอดออกได้หรือทำความสะอาดได้ง่ายเพื่อลดการหยุดทำงานสำหรับการสะสมวัสดุเหนียว
การตรวจสอบและควบคุมแบบเรียลไทม์
ใช้เซ็นเซอร์สำหรับความชื้นอุณหภูมิและการสั่นสะเทือนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การอบแห้งแบบไดนามิก
การอบแห้งวัสดุที่ไวต่อความร้อนหรือเหนียวในเครื่องอบแห้งของเหลวที่สั่นสะเทือนมีความซับซ้อนเนื่องจากความเสี่ยงของความเสียหายทางความร้อนการรวมตัวกันของอนุภาคและกระบวนการไร้ประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตามด้วยการออกแบบกระบวนการอย่างระมัดระวังกลยุทธ์การควบคุมขั้นสูงและคุณสมบัติอุปกรณ์ที่เหมาะสมความท้าทายเหล่านี้สามารถลดลงได้ การทำความเข้าใจคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของวัสดุรวมกับการทดสอบอย่างละเอียดเป็นสิ่งจำเป็นในการเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การอบแห้งและผลิตผลิตภัณฑ์แห้งคุณภาพสูง
