供气对效率至关重要

如果不对原材料、初加工产品和最终产品使用工艺空气,就很难实现工业化的食品生产。 另外,压缩空气也在许多其他工艺应用中发挥着重要作用。 运输设备和仓储设施的装卸、松动和分拣过程以及包装只是其中的几个例子。

对食品加工领域的用户影响如下: 除了对工艺气体生产的常见要求(例如空气纯度)外,还有一些其他标准需要考虑。 为了防止工艺空气与材料之间产生不良的相互作用,必须采取适当的技术措施。 举例来说,最重要的是安全地排除工艺空气中的辅助材料污染。 通过 ISO 8573-1 标准 0 级认证的无油操作已成为使用鼓风机、压缩机和附件的先决条件。 工艺空气产生的热量过多也可能损坏输送的产品。 另外,空气作为输送介质其湿度也是一个问题,有可能造成同样严重的后果。 如果工艺空气中的水蒸气凝结,不仅产品质量会受影响,整个生产流程也会受到严重影响。 应用领域高度敏感的工厂有一个特征:通过鼓风机和压缩机产生工艺空气,随后通过过滤、干燥和冷却对空气进行处理,形成一个协调的回路。 其中,工艺空气干燥尤其是一个技术难题,但我们很乐意为您解决。

工艺空气的湿度挑战

在气力输送过程中,由于工艺空气通常会与产品直接接触,因此工艺空气的湿度可能通过多种方式造成问题。 食品加工也包括糖、可可、淀粉和香料等吸湿性产品的加工。 如果吸收了水分,就会促使细菌在这些产品中滋生,根据储存时间的长短,可能造成原材料的损失。 另外,吸收了水分的产品还可能在筒仓边缘硬化。 潮气也会严重影响产品输送。 潮湿的散装物料流速较低,因此容易堵塞输送管道。 而管道一旦堵塞就会导致生产中断,或者至少造成延误。 产品堆积在系统部件上也会增加加工难度。 这一点将通过用户生产成本的增加直接反映出来。

对于容易粘在一起的输送材料,机械装置可作为短期补救措施。 例子包括锤子和振动板,它们可以帮助散装物料松动或滴落。 然而,这类措施往往只能暂时恢复输送工作。 储存、运输和加工过程中吸收的水分对最终产品造成的负面影响依然存在。 通风容器和滚筒干燥机用于干燥食品。 其基本原理通常是向物料输送干燥空气,进而去除散装物料中的水分。 空气冷却后产生的冷凝水会有针对性地从工艺流程中排出。 如果这一过程是在封闭的系统中进行,那么在压缩工艺空气时自动产生的大部分热量都可以回收利用。 从气力输送过程中出现湿气渗透的环节开始,在鼓风机或压缩机的上游或下游安装干燥工艺空气的设备是一种有效的解决方案。 这些设备可以根据用户的工艺要求降低湿度或露点。 由于大气中的空气湿度在一天之中和一年之中都有变化,因此设备必须能够灵活运行。

工艺空气干燥详解

工艺空气干燥器可以调节压缩介质的相对湿度和露点。 下面是一些背景资料: 空气吸收一定量水蒸气的能力取决于气温和气压。 以这一最大容量为基础,相对湿度表示空气中水蒸气的饱和程度。 如果气温下降,而空气中的含水量保持不变,则相对湿度反而会增加。 当温度达到露点时,相对湿度为 100%。 温度进一步降低就会导致水蒸气凝结。 低露点和低相对湿度是工艺空气干燥的目标。

工艺空气干燥设备

如果相对湿度达到 65%,工艺空气在散装物料中形成霉菌的风险就会增加。 这时就必须使用干燥设备。 最好在材料验收环节就进行干燥。 经过干燥处理的工艺空气可将散装物料带入仓库,但不会带入任何水分。 在筒仓或储藏室中,对空气进行除湿处理可防止原料结块。
冷凝式干燥机适用于对工艺空气湿度要求不高的应用场合。 在这类应用场合,空气中的水蒸气会凝结在冷却器或热交换器上。
使用冷凝式干燥机无法实现环境温度下相对湿度低于 50% 或露点低于 10°C。 只有当使用吸附或冷冻干燥材料时,才有可能将工艺空气应用于处理制药业中的敏感吸湿物质。
通过吸附法进行工艺空气干燥的工艺要求空气温度尽可能低。 该工艺以吸附剂为基础,可以去除空气中的水分。 压缩后的工艺空气通过预冷却器,使空气温度达到较低的设定值。 然后,工艺空气流经一个不断旋转的转子,转子上涂有吸湿性吸附剂。 这样就能将水蒸气凝结起来,从而降低逸出介质的含水量。 然而,如果不对吸附剂进行再生,随着时间的推移,转子就会被水蒸气渗透。 因此,需要用另一股气流来释放出储存在转子中的水分子。 它的温度最高可达 130°C,但流量要小得多。

工艺空气干燥能效

在设计用于工艺空气干燥的吸附工艺时,能效起着特别重要的作用。 它的重要性主要体现在再生环节,因为再生需要高温。 热能由电加热器或燃气炉提供。 为了最大限度降低能源损耗,现代工厂在工艺空气干燥过程中使用暖排风对新供应的吸附空气进行预热。 干燥设备的设计原则与鼓风机或压缩机相同。 它们的尺寸必须与相关系统性能相匹配,通过优化气流来尽量减少内部压力损失。 否则,就必须通过增加能耗来弥补。 特别是在干燥过程中,重要的是转子不能向空气中排放任何吸附剂,以免影响纯度。

供气对效率至关重要

工艺空气的产生和干燥需要消耗大量能源。 然而,这并不是决定气力输送系统运行效率的唯一因素。 诚然,通过精心选择组件和周密的管道布线,最佳系统配置可以大大提高效率。 避免能量损失也同样重要,而这正是热量回收系统等措施发挥重要作用的用武之地。 它们可以将生产过程中产生的废热进一步利用,以此提高运行的可持续性。

实现这一目标的最佳前提是高效的整体概念。 因此,AERZEN 不仅为工艺空气生成提供各类产品和服务。 我们的应用专家还致力于将自身的组件优化集成到复杂的工艺空气回路中。

综合规划是成功的关键

正确的鼓风机和压缩机设计可以大大降低工厂的工艺空气供应对能源的需求。 不合适的组件或不正确的设置不仅会导致更高的能耗,而且从长远来看,还会因故障和磨损而大大增加生产成本。 AERZEN 提供三大产品系列: 正排量鼓风机 (Delta Blower)、螺杆风机 (Delta Hybrid) 和螺杆压缩机 (Delta Screw) 解决方案,分别适合不同的应用领域。 其中既有用于自卸筒仓卡车的移动式紧凑型组件,也有用于从运输船上卸载散装物料的固定式设备。 此外,还有大型标准化机组 Alpha Blower,其最大容积流量为 77,000 m3/h,能够为大型食品公司可靠地提供工艺空气。 所有技术均可在无油环境中工作,并且符合 ATEX 标准,适用于存在爆炸风险的环境。

工艺空气处理解决方案

污垢或灰尘颗粒以及过高的空气温度和湿度都会影响产品质量。 在整机的排放侧,由其他组件接管空气处理工作:

  • 工艺空气过滤器
  • 后冷却器
  • 干燥机

AERZEN 的附件计划提供分离等级从 F7 到 H13 的全套可连接过滤器元件。 它们也可以加装到位于工艺空气干燥上游的设备中。 根据环境空气条件定制的过滤器可清除空气中的灰尘和污垢,营造无微粒的环境。 空气压缩过程中的温度可能高达 280°C。 这么热的空气会损坏散装物料和系统部件,因此需要在干燥机上游安装冷却器进行调节。 在专有软件解决方案的支持下,AERZEN 从其交付方案中选择合适的后冷却器,并通过模拟运行数据来验证选择。 后冷却器可以采用气到气或水到气设计。 通过特殊清漆、特种电机、冷凝水分离器和智能控制装置,我们也能根据客户要求提供灵活的改装选项。

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