熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱的三段結(jié)構(gòu)和原理

項(xiàng)恒

【摘 要】熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱主要是由預(yù)熱段、加熱滅菌段、冷卻段組成的。被加工的瓶子由網(wǎng)帶承載直接穿越預(yù)熱段、加熱段和冷卻段。熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱的三段結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)帶輸送過(guò)程中，瓶子經(jīng)箱內(nèi)百級(jí)層流空氣加熱并循環(huán)，從而達(dá)到滅菌烘干效果。瓶子經(jīng)箱內(nèi)低溫區(qū)預(yù)熱、高溫加熱滅菌到冷卻，完成整個(gè)瓶子滅菌工藝。

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)；原理；熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱

熱風(fēng)循環(huán)烘箱一般有加熱管，有循環(huán)風(fēng)機(jī)的烘箱都可稱為熱風(fēng)循環(huán)烘箱，因?yàn)椴还芎嫦涫裁唇Y(jié)構(gòu)，風(fēng)向水平還是垂直，歸根到底都是熱風(fēng)在里面循環(huán)，所以都可通稱為熱風(fēng)循環(huán)烘箱，熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱是利用熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機(jī)對(duì)烘箱加熱段內(nèi)的100級(jí)凈化風(fēng)進(jìn)行對(duì)流熱換瓶循環(huán)，對(duì)所需滅菌的安瓿或西林瓶進(jìn)行熱傳遞，并不斷補(bǔ)充新鮮空氣，同時(shí)排除箱內(nèi)的潮濕空氣或飽和熱氣，從而達(dá)到對(duì)安瓿或西林瓶進(jìn)行干燥滅菌，是常見(jiàn)的液體制劑設(shè)備。熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱主要是由預(yù)熱段、加熱滅菌段、冷卻段組成的。被加工的瓶子由網(wǎng)帶承載直接穿越預(yù)熱段、加熱段和冷卻段。

1 熱風(fēng)循環(huán)烘箱的結(jié)構(gòu)

熱風(fēng)循環(huán)烘箱由角鋼、不銹鋼板以及冷鋼板構(gòu)成。保溫層則由高密度硅酸鋁棉填充，高密度硅酸鋁棉保證了烘箱的保溫性，也確保了使用者的安全性。隧道烘箱是連續(xù)式烘干設(shè)備，可持續(xù)不間斷地烘烤，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。雙邊配有鏈條傳動(dòng)，解決運(yùn)輸過(guò)程中跑偏的現(xiàn)象。烘箱分段式加熱，獨(dú)立電箱控制、操作方便。結(jié)構(gòu)主要由輸送機(jī)系統(tǒng)與烘干爐兩大部分組成。多段獨(dú)立PID溫度控制，爐內(nèi)溫度均勻。輸送速度變頻調(diào)速，調(diào)節(jié)自如，運(yùn)行平穩(wěn)，生產(chǎn)效率高。

與真空烘箱區(qū)別隧道烘箱一般是通過(guò)加熱方式進(jìn)行烘干的，沒(méi)有真空烘干方式，跟流水線似的，一般可以連續(xù)工作。真空烘箱一般是由真空和加熱方式進(jìn)行烘干的，是分配進(jìn)行的，烘干一批將烘干產(chǎn)品取出，然后再烘干另一批。然后就是性能上：真空烘箱就是在烘烤的同時(shí)對(duì)容器進(jìn)行抽真空，最主要的特點(diǎn)是能夠加快非油類液體的干燥，比如水、可揮發(fā)的溶劑等，不是連續(xù)的。

2 熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱的特點(diǎn)

熱風(fēng)在烘箱內(nèi)循環(huán)，熱效率高，節(jié)約能源，利用強(qiáng)制通風(fēng)作用，烘箱內(nèi)設(shè)有風(fēng)道，物料干燥均勻，烘箱運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。自動(dòng)控溫，安裝維修方便，適用范圍廣，隧道烘箱加熱元件安裝在烘箱頂端，提高了熱效率，烘箱配有電器控制柜，溫度數(shù)顯控制。可控制在任一恒溫狀態(tài)。出口處采用100級(jí)潔凈度垂直層流的凈化對(duì)物料進(jìn)行冷卻使物料處于嚴(yán)格無(wú)菌無(wú)塵狀態(tài)。烘箱保溫層內(nèi)采用硅酸鋁作為保溫材料，保溫性能良好。可干燥各種物料，是理想的通用干燥設(shè)備。

3 預(yù)熱段的功能和工作原理

3.1 預(yù)熱段功能

對(duì)瓶子進(jìn)行預(yù)熱并排除箱內(nèi)水份。通過(guò)100級(jí)層流隔離箱內(nèi)100級(jí)環(huán)境與箱外十萬(wàn)級(jí)環(huán)境，起到保護(hù)箱內(nèi)100級(jí)潔凈度。

3.2 工作原理

循環(huán)風(fēng)回路由循環(huán)風(fēng)機(jī)、靜壓箱、高效過(guò)濾器、回風(fēng)收集箱、回風(fēng)管共同組成。循環(huán)風(fēng)機(jī)由回風(fēng)管內(nèi)抽取空氣，經(jīng)加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，空氣到達(dá)靜壓箱底部即高效過(guò)濾器前端面時(shí)，空氣壓力就均勻分布在高效過(guò)濾器前端面上。空氣穿過(guò)高效過(guò)濾器時(shí)被過(guò)濾成100級(jí)，并形成層流氣幕通過(guò)預(yù)熱區(qū)，層流空氣穿過(guò)瓶子穿過(guò)網(wǎng)帶到達(dá)回風(fēng)收集區(qū)，再穿過(guò)回風(fēng)口經(jīng)回風(fēng)管到達(dá)循環(huán)風(fēng)機(jī)。

預(yù)熱效應(yīng)：加熱段的加熱區(qū)比預(yù)熱區(qū)的壓力略高，因此加熱區(qū)內(nèi)的高溫空氣將有一小部分流入預(yù)熱區(qū)與循環(huán)風(fēng)混合，形成較高溫度的空氣流，該空氣流穿越瓶子時(shí)即對(duì)瓶子產(chǎn)生預(yù)熱。

排濕效應(yīng)：在回風(fēng)收集箱另設(shè)一排風(fēng)口連接有排風(fēng)管直通室外。濕熱風(fēng)氣由此排風(fēng)管直排室外。排風(fēng)管內(nèi)設(shè)有閥門(mén)用于調(diào)節(jié)排風(fēng)量。排風(fēng)管末端裝設(shè)有亞高效過(guò)濾器，以防室外空氣倒流產(chǎn)生污染。

保護(hù)效應(yīng)：通過(guò)調(diào)節(jié)由加熱區(qū)補(bǔ)充進(jìn)來(lái)的空氣量和排氣口排出的空氣量之比值，就可以保證預(yù)熱區(qū)相對(duì)于箱外是正壓區(qū)，略高出5Pa。保證箱外空氣不會(huì)進(jìn)入預(yù)熱區(qū)。另外由于穿過(guò)預(yù)熱區(qū)的氣幕是層流，不會(huì)產(chǎn)生渦流將周邊空氣卷入預(yù)熱區(qū)產(chǎn)生污染。

4 加熱滅菌段的功能和工作原理

4.1 加熱滅菌段功能

干燥：高溫下瓶子表面水份充分汽化，并有穿越預(yù)熱區(qū)的氣流帶至預(yù)熱區(qū)后排出室外。

滅菌：根據(jù)工藝要求，可以設(shè)置任意設(shè)置瓶熱穿透溫度和保溫時(shí)間。最高溫度可達(dá)350℃、保溫時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5分鐘。完全能滿足滅菌要求。

去熱原：根據(jù)工藝要求，可以設(shè)置任意設(shè)置瓶熱穿透溫度和保溫時(shí)間。最高溫度可達(dá)350℃、保溫時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)5分鐘。完全能達(dá)到分解熱原目的。

4.2 加熱滅菌段工作原理

循環(huán)風(fēng)回路由循環(huán)風(fēng)機(jī)、靜壓箱、高效過(guò)濾器、回風(fēng)收集箱、回風(fēng)管共同組成。循環(huán)風(fēng)機(jī)由回風(fēng)管內(nèi)抽取空氣，經(jīng)加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，空氣到達(dá)靜壓箱底部即高效過(guò)濾器前端面時(shí)，空氣壓力就均勻分布在高效過(guò)濾器前端面上。空氣穿過(guò)高效過(guò)濾器時(shí)被過(guò)濾成100級(jí)，并形成層流氣幕通過(guò)加熱區(qū)，層流空氣穿過(guò)瓶子穿過(guò)網(wǎng)帶到達(dá)回風(fēng)收集區(qū)，再穿過(guò)回風(fēng)口經(jīng)回風(fēng)管、電加熱管區(qū)到達(dá)循環(huán)風(fēng)機(jī)。

加熱效應(yīng)：在回風(fēng)回路上設(shè)有電加熱管區(qū)。回風(fēng)經(jīng)過(guò)該電加熱管區(qū)時(shí)被加熱升溫。在加熱段合適位置上裝設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器檢測(cè)到溫度變化信號(hào)傳至PLC（或溫度調(diào)節(jié)器），經(jīng)運(yùn)算后輸出調(diào)節(jié)信至固態(tài)繼電器觸發(fā)其導(dǎo)通或關(guān)斷。固態(tài)繼電器的導(dǎo)通或關(guān)斷直接控制電熱管工作狀態(tài)，即改變通過(guò)電熱管區(qū)的空氣溫度。使加熱段熱分布溫恒定在設(shè)定值誤差范圍內(nèi)。

干燥效應(yīng)：通過(guò)整機(jī)風(fēng)路系統(tǒng)的調(diào)整，可達(dá)到冷卻區(qū)壓力>加熱區(qū)壓力>預(yù)熱區(qū)壓力。這樣就保證箱內(nèi)有一小股氣流由冷卻區(qū)穿過(guò)加熱區(qū)到達(dá)預(yù)熱區(qū)，加熱區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的濕汽隨這股氣流經(jīng)預(yù)熱區(qū)排出室外，避免隨瓶子進(jìn)入冷卻區(qū)產(chǎn)生回潮現(xiàn)象。

5 冷卻段的功能和工作原理

5.1 冷卻段功能

采用水冷方式對(duì)高溫瓶子進(jìn)行冷卻，使其降溫至<室溫十15℃，并證瓶子不受污染和回潮。

5.2 冷卻段工作原理

水冷卻方式：冷卻風(fēng)機(jī)直接抽取循環(huán)風(fēng)，經(jīng)表冷器的風(fēng)變成冷風(fēng)，冷風(fēng)通過(guò)加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，冷空氣到達(dá)靜壓箱底部即高效過(guò)濾器前端面時(shí)，空氣壓力通過(guò)均風(fēng)柵均勻分布在高效過(guò)濾器前端面上。空氣穿過(guò)高效過(guò)濾器時(shí)被過(guò)濾成100級(jí)，并形成層流氣流通過(guò)冷卻區(qū)，穿越瓶子并對(duì)瓶子進(jìn)行冷卻。再通過(guò)冷卻風(fēng)機(jī)對(duì)風(fēng)進(jìn)行循環(huán)，如此往復(fù)，達(dá)到內(nèi)循環(huán)效果。

原理：由冷卻風(fēng)機(jī)、水冷卻器、回風(fēng)管、靜壓箱、高效過(guò)濾器和新風(fēng)樸充口組成。冷卻風(fēng)機(jī)由回風(fēng)管內(nèi)抽取空氣，經(jīng)過(guò)表冷器將空氣冷卻，經(jīng)加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，冷空氣到達(dá)靜壓箱底部通過(guò)勻風(fēng)柵再經(jīng)即高效過(guò)濾器前端面時(shí)，空氣壓力就均勻分布在高效過(guò)濾器前端面上。空氣穿過(guò)高效過(guò)濾器時(shí)被過(guò)濾成100級(jí)，并形成層流氣流通過(guò)冷卻區(qū)，層流空氣穿過(guò)瓶子并對(duì)瓶子進(jìn)行冷卻，而后再穿過(guò)網(wǎng)帶到達(dá)回風(fēng)收集區(qū)，再由回風(fēng)口經(jīng)回風(fēng)管、水冷卻器到達(dá)循環(huán)風(fēng)機(jī)。由于冷卻區(qū)壓力大于加熱區(qū)，所以加熱區(qū)的熱濕汽不會(huì)倒流入冷卻區(qū)，保證冷卻區(qū)內(nèi)瓶子不會(huì)回潮保持干燥。由于區(qū)內(nèi)層流保護(hù)、再加上冷卻區(qū)壓力大于箱外環(huán)境壓力，所以瓶子不會(huì)受到污染。

熱風(fēng)循環(huán)隧道烘箱的三段結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)帶輸送過(guò)程中，瓶子經(jīng)箱內(nèi)百級(jí)層流空氣加熱并循環(huán)，從而達(dá)到滅菌烘干效果。瓶子經(jīng)箱內(nèi)低溫區(qū)預(yù)熱、高溫加熱滅菌到冷卻，完成整個(gè)瓶子滅菌工藝。

6 其他

（1）隧道烘箱傳動(dòng)主要采用不銹鋼鏈條或不銹鋼網(wǎng)帶，用于不同產(chǎn)品生產(chǎn)，可根據(jù)不同要求任意調(diào)節(jié)適宜運(yùn)行速度。

（2）隧道烘箱電熱元件采用優(yōu)質(zhì)乳白色石英玻璃管或遠(yuǎn)紅外定向輻射器為加熱元件，具有輻射系數(shù)高、能耗低、升溫快、溫沖小等特點(diǎn)。

（3）可另配電控柜一臺(tái)，配有電壓表，電流表及數(shù)顯溫控儀，還設(shè)有電機(jī)調(diào)速器等電器配置，確保機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)。endprint