真空卧式圆盘干燥机是一个密闭的、夹套加热的容器，容器内的轴上装有输送加热介质的空心圆盘。圆盘使加热面积远远超出单靠夹套所能提供的，因此液体、浆料、膏状物和糊状物干燥成粉末的速度，比许多耙式或桨叶干燥机更快，温度也更低。迅驰干燥 ZYG 系列的总容积为 500 至 7,000 L，热源温度 50 至 200 °C，成品含水率 3% 至 10%。
背景：圆盘干燥机处在什么位置
真空传导干燥机，是精细化工、药物中间体、颜料和特种材料干燥的主力设备。在这一类设备中，选择通常取决于搅拌器增加了多少加热面积，以及它能多好地防止产品粘附。耙式干燥机的搅拌器最简单，增加的面积最少；桨叶干燥机增加了楔形的空心桨叶；圆盘干燥机则在旋转轴上增加了一叠空心圆盘，对许多物料来说，每升容积提供的加热面积最大。
如果您还在比较全部九种真空和传导干燥设备，请先阅读真空干燥设备：如何按物料选择。本文深入介绍其中的一种。
真空卧式圆盘干燥机是如何工作的
- 1.装料。湿物料被泵入或装入卧式圆筒形容器，然后容器密封。
- 2.抽真空。真空泵（前面带冷凝器）降低容器内的压力。压力降低，使产品中液体的沸点降低，水或溶剂就可以在低得多的温度下蒸发。
- 3.加热。蒸汽、热水或导热油流过夹套、空心圆盘和空心轴。热量从所有这些表面直接传导进产品。
- 4.搅拌。轴缓慢转动，标准 ZYG 系列为 6 至 30 rpm。圆盘把物料抬起并翻动，使接触面不断更新，并起到轻微的破碎作用，防止结块变硬。
- 5.冷凝。蒸汽离开容器，经过冷凝器，以液体形式收集。如果液体是溶剂，可以回收。
- 6.卸料。产品达到目标含水率后，以流动性好的粉末形式卸出，含水率为 3% 至 10%。
由于没有热风气流，产品随排气的损失非常低；密闭的低氧环境，使这台设备适合处理易燃、易爆、含有机溶剂以及易氧化的物料。
圆盘为什么重要
在夹套容器中，热量只能通过器壁进入。容器越大，容积增长比壁面积快，所以大批量干燥更慢。空心圆盘把受热面放到物料内部，解决了这个问题。迅驰干燥的 ZYG-7.0 主传热面积为 19.2 m²，加热轴另有 5.77 m²；ZYG-0.5 分别为 3.2 m² 和 0.9 m²。
加热面积越大，同样批量的蒸发速率就越高。产品页列出的典型干燥强度为每平方米每小时 15 至 20 kg 水。请把它当作适用物料的范围，而不是保证值。实际速率取决于产品、干燥过程中的粘度，以及真空泵能维持多大的真空度。
圆盘、耙式与桨叶干燥机的对比
| 特征 | 真空耙式 | 真空桨叶 | 真空卧式圆盘 |
|---|---|---|---|
| 夹套之外的加热面 | 有限 | 空心楔形桨叶 | 加热轴上的空心圆盘 |
| 典型热源 | 50–200 °C | 50–200 °C | 50–200 °C |
| 典型成品含水率 | 3–10% | 3–10% | 3–10% |
| 最适合 | 不粘的产品、较简单的工况 | 需要自清洁的粘性、结壳产品 | 单位容积加热面积重要的膏状物和糊状物 |
| 系列 | ZPG，工作容积 300–6,000 L | KJG，3–110 m² | ZYG，工作容积 300–4,200 L |
关于桨叶与耙式的详细对比，请阅读真空耙式干燥机与真空桨叶干燥机和桨叶干燥机选型。简单地说：当您的产品在耙式设备中干得慢，或者您需要在紧凑的容器里承担很大的蒸发负荷时，圆盘干燥机值得一试。
ZYG 系列规格
| 型号 | 总容积 (L) | 工作容积 (L) | 主传热面积 (m²) | 电机 (kW) |
|---|---|---|---|---|
| ZYG-0.5 | 500 | 300 | 3.2 | 3–5.5 |
| ZYG-1.0 | 1,000 | 600 | 5.1 | 5.5–7.5 |
| ZYG-2.0 | 2,000 | 1,200 | 8.7 | 7.5–15 |
| ZYG-3.0 | 3,000 | 1,800 | 10.6 | 11–18.5 |
| ZYG-5.0 | 5,000 | 3,000 | 14.3 | 22–37 |
| ZYG-7.0 | 7,000 | 4,200 | 19.2 | 37–55 |
该系列的其他规格还有 ZYG-0.75、1.5、4.0 和 6.0。标准设计值为：夹套压力 0.8 MPa，容器压力范围 -0.1 至 0.15 MPa，噪声 65 dB(A) 或以下。超出这些数值的，在订货时另行确定。
完整的表格请见ZYG-卧式圆盘干燥机产品页。
如何选型：算出每批要蒸发的水量（初始含水率减去最终含水率，乘以干物料质量），选一个与批量匹配的工作容积，再核对加热面积能否在可接受的时间内完成蒸发。中试能给出真实的干燥速率。
典型应用
凡是潮湿、热敏或含溶剂的产品需要变成粉末的场合，都用得上圆盘干燥机：
- 精细化学品和中间体：合成得到的滤饼和膏状物。
- 颜料和染料：必须保持色光和颗粒质量的膏状物。
- 药物中间体：低温、密闭干燥，并回收溶剂。
- 树脂和聚合物粉末：不能固化或降解的热敏性材料。
- 食品添加剂、香精和提取物：需要低温的香气敏感物料。
可能出什么问题，以及如何避免
壁面结壳。有些膏状物在干透之前会先形成一层硬壳。让搅拌转速保持在能使产品持续流动的范围内，并考虑用一次中试找出临界阶段。
团聚。湿物料可能形成外干内湿的球团。圆盘的轻微破碎作用有帮助，但粘性很强的产品可能需要另一种设备，例如KJG-桨叶干燥机。
真空度受限于泵。干燥机无法在真空系统所能支持的沸点以下干燥。泵和冷凝器要按蒸发负荷来选，而不是按容器来选。
产品之间的清洗。圆盘增加了表面积，对干燥有利，但更难清洗。如果您要运行很多种产品，请在一开始就与供应商讨论清洗的可达性。
应避免的常见错误
- 1.按总容积选型。在 ZYG 系列中，工作容积约为总容积的 60%。
- 2.为流动性好的粉末选圆盘干燥机。如果进料已经是松散的粉末，SZG-双锥回转真空干燥机或单锥螺带干燥机通常更合适。
- 3.套用其他设备的干燥强度。每平方米每小时 15 至 20 kg 的范围，只属于这台设备和这类物料。
- 4.报价中漏掉冷凝器和真空泵。
- 5.对粘性或起泡的产品跳过中试。
实际的一个批次周期
真空圆盘干燥机的一个典型批次要经历四个阶段，了解它们有助于您读懂试验数据。
- 1.升温。夹套、圆盘和轴把产品加热到蒸发温度，同时抽真空。这个阶段耗能，但脱水很少。
- 2.恒速干燥。产品仍然湿润、传热最好时，自由水迅速蒸发，大部分水在这个阶段脱除。搅拌器使产品持续翻动，没有哪一部分停留在壁面上烤焦。
- 3.降速干燥。随着表面水分耗尽，速率变慢，因为水分必须从颗粒内部扩散出来。最后几个百分点的水分，往往占去批次时间中不成比例的一部分。
- 4.收尾和卸料。产品达到目标含水率，用空气或氮气解除真空，然后卸出粉末。
由于降速阶段往往决定周期时间，所以最终含水率目标很重要。指定 3% 而不是 8%，可能使批次明显延长，所以请根据下游工序的需要来设定目标，而不是凭习惯。
一个选型算例
下面的数字仅作示意，并非客户数据。
某生产商每批有 600 kg 含水率 55% 的湿膏状物，希望得到含水率 5% 的粉末。
- 干固体：600 × 0.45 = 270 kg
- 含水率 5% 时的最终质量：270 / 0.95 = 约 284 kg
- 需要蒸发的水：600 − 284 = 约 316 kg
如果平均干燥速率为每平方米每小时 15 kg 水（产品页范围的低端），主传热面积 8.7 m² 的设备需要约 316 / (15 × 8.7) = 2.4 小时的蒸发时间，另加升温和卸料。在这个例子中，ZYG-2.0（工作容积 1,200 L，8.7 m²）可以轻松容纳这一批物料。实际项目必须通过试验来确认干燥速率，因为膏状物的表现、起泡和结壳，可能使速率远高于或远低于这个数字。
结构材料与需要讨论的选项
接触部件通常为不锈钢，具体选用的牌号、表面处理和密封件，取决于产品。讨论报价时，请尽早提出以下几点：
- 产品接触材料：如果进料含酸、氯化物或溶剂，要考虑耐腐蚀性。
- 轴封类型：可靠的真空密封至关重要，尤其是有溶剂时。
- 加热介质：蒸汽、热水或导热油，以及它在您现场的温度和压力。
- 冷凝器和真空泵：按蒸发负荷和溶剂来选型。
- 防爆：如果存在易燃溶剂，要指定区域划分和惰化方式。
- 清洗可达性：人孔、喷淋球或其他便于产品换产的设置。
买前先试验
迅驰干燥运营着收费的中试测试中心，可以在其中用您的物料测试真空传导干燥机。您可以申请中试，得到干燥时间、最终含水率、粉末质量，以及对粘附或起泡的观察记录。无论您最终选哪家供应商，试验数据都归您保留。
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常见问题
真空卧式圆盘干燥机用来做什么？
它在真空下把液体、浆料、膏状物和糊状物干燥成粉末。用于化工中间体、颜料、树脂以及对低温和密闭容器有要求的热敏性产品。
真空圆盘干燥机与真空桨叶干燥机有什么不同？
两者都通过空心搅拌器增加加热面。桨叶干燥机使用带自清洁作用的楔形空心桨叶，有助于处理粘性产品；圆盘干燥机使用加热轴上的空心圆盘，在紧凑的容器中提供很大的加热面积。
真空圆盘干燥机能达到多低的最终含水率？
标准范围是含水率 3% 至 10%。更低的数值取决于产品、干燥时间和真空度。
圆盘干燥机使用什么热源？
蒸汽、热水或导热油，热源温度 50 至 200 °C。
真空圆盘干燥机能回收溶剂吗？
能。蒸汽经过冷凝器，溶剂可以被收集起来而不是排放。
如何选择合适的 ZYG 规格？
从批次的工作容积和需要脱除的水量出发，再确认加热面积是否足够。中试能给出真实的干燥速率。
迅驰干燥提供购买前的试验吗？
提供。中试为收费服务，您可以通过联系页面申请。
