噴霧干燥過濾的設置及注意事項

文/劉殿宇

（華禹乳品機械制造有限公司）

現代噴霧干燥生產對粉的質量要求嚴格，執行的都是醫藥工程GMP（良好作業規范）標準。要生產出合格、高質量的奶粉，噴霧干燥的進風必須經過嚴格過濾，由于過濾器的設置會產生一定阻力，削弱進風機的風壓，因此，需要清楚地計算出壓力損失，才能選擇合適的進風機風壓。近年來，由于進風機風壓不足而導致的噴霧干燥效果不佳，甚至影響產能的現象時常發生。本文RGYP 03-1000型壓力噴霧干燥塔在奶粉生產中的應用為例，就計算過濾器過濾面積及選擇合適過濾裝置加以闡述。

1 主要技術參數及結構特點

壓力噴霧干燥塔的物料主要技術參數如下：介質為濃縮牛奶，生產能力1 000 kg/h，環境溫度25℃，空氣相對濕度81%，進料溫度40～45 ℃，進料質量分數45%，進風風量45 000 m3/h，進風溫度150～160 ℃，排風風量69 000 m3/h，出粉質量分數97.5%，排風溫度95 ℃。

結構特點為噴霧干燥系統采用二次流化干燥冷卻系統，對塔下粉進行整形、二次干燥、冷卻及附聚再造粒；采用兩級捕粉，即兩級旋風并聯再與脈沖反吹袋濾器串聯捕集排風攜帶的粉塵，袋濾器回收下來的粉塵（含流化床排出的粉塵）重新送回干燥塔中進行二次附聚造粒。流程如圖1所示。

2 進風過濾分析

現代噴霧干燥生產的產品質量要求很高，對噴霧干燥的生產要求十分嚴格，對進風的要求必須進行過濾凈化處理。進風機一般從取風室取風，取風室進行第一道粗過濾，由粗過濾裝置（裝有過濾袋或折返式濾布）組成。風機抽出的風再進入進風機的第二道過濾器。進行第二次過濾（中效過濾），之后進入加熱器，空氣被加熱后再經過一道亞高效或高效過濾，然后熱風才進入噴霧干燥塔內與霧化物料進行熱與質交換。粗過濾、中效過濾、亞高效或高效過濾的粒子直徑范圍如圖2所示。

圖1 RGYP 03-1000型壓力噴霧干燥塔工作流程

2.1 過濾器過濾面積的確定

空氣過濾器應方便拆卸清洗，空氣過濾器的面積按式1計算。其中，F為過濾面積（m2）；L為需要通過濾層的空氣量（m3/s）；m為過濾強度（m3/m2·s），即單位時間單位過濾面積上通過的空氣量。

板式空氣過濾器適用于含塵度小于2 0 m g/m2的空氣，其效率達9 5%～9 8%。這類過濾器的阻力一般不超過147.1～196.1 Pa。若阻力過大，說明濾層中的氣孔已堵，應進行清洗或更換。

本例粗效過濾器的過濾面積為6.25 m2（F＝12.5/2＝6.25）。

2.2 過濾器的過濾效果及壓力損失

進風的過濾一般經過三級過濾，但根據實際情況，只要達到過濾效果，也可以采用兩級過濾，一級粗過濾和一級亞高效或高效過濾。粗過濾一般過濾掉灰塵直徑為0.1～0.4μm的粒子，壓力損失一般為25～45 Pa；中效過濾一般壓力損失為120Pa。本例進風機的風壓為2 500 Pa，采用三級過濾，即粗效過濾、中效過濾及亞高效過濾，采用板框折返式過濾裝置，三級壓力損失為365 Pa（25+120+220＝365），因此，進風機經過過濾器后的壓力為2 135 Pa（2 500-365＝2 135）。

3 過濾器的使用注意事項

在生產過程中要定期檢查并清理過濾器的灰塵，特別是亞高效或高效過濾器，風機風壓在此過濾過程中壓力損失較大，必須及時清理或更換過濾器。過濾器在進風管道安裝時應考慮便于觀察和拆卸，一般粗過濾器都可以直接進行觀察，更換也比較方便；而高效或亞高效過濾器一般在加熱器前后安裝，這樣就需要在其側面設計方門，便于人能夠進入過濾器內檢查或更換過濾層。

圖2 粗效、中效、亞高效及高效過濾的過濾等級

4 結語

噴霧干燥進風系統加裝過濾裝置能夠提高產品質量，同時，由于加裝過濾器對進風機風量及風壓都會帶來影響，因此必須對進風機風量及壓力損失進行核算，然后選擇出需要的進風機規格型號。在噴霧干燥生產過程中，必須隨時掌握進風機壓力的變化，并及時檢查過濾器，做到及時清理灰塵和更換，這樣才能保證噴霧干燥生產的順利進行。