使用可调整的调节空气流的干燥器的制造方法_2

文档序号:9620624阅读:来源:国知局
沿干燥带的长度的蒸发率。
[0031]相对湿度与存在于空气中的含水量和空气温度有关。空气保持水分的能力随温度增大。当空气被加热时,相对湿度减小。根据一个实施例,本干燥系统通过减小其相对湿度或使空气去湿来调节干燥器内的空气。这通过减小空气中的含水量、增大空气的温度或两者的组合来实现。这两个参数的组合增大干燥器中的蒸发率。空气中的含水量可通过使用以下的一个或多个减小:(a)移除冷凝水蒸气的冷却器;(b)固体吸附剂(例如,硅胶、活性铝土);(c)引起水分冷凝的压缩机;以及(d)本领域的技术人员已知的任何其它标准技术。在一个实施例,本干燥系统加热去湿空气至期望温度,且将加热的去湿空气引入干燥器中。
[0032]基于国家环境空气标准(40 CFR,环境的保护,章节I,第50部分,50.3段,1998),环境空气限定为25°C的温度和77%的相对湿度的空气。空气中的水蒸气量称为湿度比,且单位为水的克数/每千克干燥空气(gw/kgj。环境空气的湿度比为大约18 gw/kgda0根据一个实施例,本干燥系统对进入干燥器的空气去湿以将湿度比减小到低于10 gw/kgda,且优选地等于或低于5 gw/kgdao
[0033]根据一个实施例,本干燥系统通过使空气穿过冷却器来对进入干燥器的空气去湿,以在水冷凝和移除时将空气的温度降低至低于露点的温度。本干燥系统通过使用制冷系统来冷却空气。制冷系统的蒸发循环和冷凝循环用于实现期望的空气调节。空气穿过换热器冷却,换热器为制冷系统的蒸发器。将处于露点的冷凝水移除以减小空气中的含水量。然后在制冷系统的冷凝循环加热冷却的空气以产生去湿空气。本干燥系统可随后在将加热的去湿空气引入干燥器之前通过额外的热源来加热去湿空气。本干燥系统可使用分别来自蒸发器和冷凝器的冷回路和热回路来冷却和再加热空气。
[0034]根据另一个实施例,本干燥系统通过使用固体吸附剂(例如,硅胶、活性铝土)来对进入干燥器的空气去湿。本干燥系统可使用硅胶,因为其容易地通过加热来回热。本干燥系统使空气穿过硅胶的室。通常使用较小粒度的硅胶,因为其由于较高的表面积而在捕集存在于进入空气中的水蒸气方面更有效。在一个实施例中,本干燥系统使用20到40筛孔尺寸的硅胶。处于环境温度的空气穿过硅胶且去湿。本干燥系统还可在将加热的去湿空气引入干燥器之前利用热源将去湿空气进一步加热至期望温度。在去湿空气经过干燥器的干燥带之后,潮湿空气被排出干燥器。根据一个实施例,本干燥系统通过使用高温下的排出空气预先加热空气使硅胶回热来改善能量效率。本干燥系统还可通过外部热能源(例如,蒸汽)来使硅胶回热。
[0035]根据一个实施例,本干燥系统通过使用空气压缩机对进入干燥器的空气去湿。空气的持水能力随压力增大而减小。在压缩循环期间,压缩空气中的水超过饱和点,凝结出作为冷凝物,且随后从压缩机移除。在一个实施例中,本干燥系统将空气压缩至大于1 bar的压力,优选地大于5 bar,且更优选地压缩至6到8 bar的压力。当该系统分别将空气压缩和加热至8 bar和36°C时,空气的湿度比从18 gw/kgda减小至大约4.6 gw/kgda。在此情况下,压缩空气饱和(即,相对湿度为100%),且高于露点的水蒸气冷凝为液体。本干燥系统使压缩空气进一步膨胀穿过孔口和减压阀,且使压缩空气在大约28°C处回到大气压力。湿度比保持在4.6 gw/kgda,同时相对湿度减小至大约20%。本干燥系统还可在加热的去湿空气经过干燥带时将去湿空气进一步加热至期望的干燥温度。
[0036]除减小空气中的绝对含水量之外,本干燥系统升高去湿空气的温度以增加饱和水蒸气压力与产品水蒸气压力之间的差异。去湿空气可加热至大约30°C到120°C的温度,且优选地加热至大约40°C到60°C。吸收了从产品释放的蒸发水的空气具有较高的湿度比且从干燥器排出。在一个实施例中,本干燥系统通过将空气去湿且随后将去湿空气再引回干燥器中使排出空气再循环。
[0037]根据一个实施例,本干燥系统还通过使空气以至少99.97%的过滤效率穿过高效颗粒空气过滤器(HEPA)来进一步调节去湿空气。净化和调节的空气满足ISO 8级规格,且适用于在干燥无菌产品中使用。本干燥系统的干燥器通过使用排气风门保持在略微高于周围区域的压力,以防止污染物进入且与净化的调节空气混合,因而影响完成的干燥产品的质量和成分。在一个实施例中,从干燥器排出的空气被过滤以避免来自干燥器的任何产品释放到环境中。
[0038]干燥器空气流
本干燥系统提供横向越过干燥带的连续的调节空气流,以确保空气远非饱和(小于50%的相对湿度),因此维持越过干燥带的高的水蒸发率。本干燥系统优化越过产品的表面的空气流,以便与产品的表面接触的空气的平均水蒸气压力保持较低。
[0039]越过干燥带的调节空气流率基于蒸发率、目标平均湿度率和相对湿度来确定。当产品沿干燥带的长度干燥时,蒸发率变化,且调节空气的速度相应地变化。根据一个实施例,目标相对湿度率低于10 gw/kgda,且优选地在5 gjkgia$\ 8 gw/kgda之间。根据一个实施例,空气速度在0.lm/s和60m/s之间,且优选地在2.0m/s和10m/s之间。
[0040]根据一个实施例,本干燥系统基于待干燥产品的类型、产品的含湿量和/或干燥器构造提供在期望压力下和/或带有期望的空气量的歧管。例如,本干燥系统提供对于具有较高含湿量的产品相比具有较低含湿量的产品在相对更高的压力下喷射调节空气的歧管。
[0041]在另一个示例中,较接近干燥带的入口的第一干燥室从产品蒸发大部分水分。第一干燥室包括歧管,其相比第二干燥室的歧管以较高压力喷射调节空气,第二干燥室比第一干燥室离干燥带的入口更远。第二干燥室还可包括相比第一干燥室喷射较少量的调节空气的歧管。
[0042]根据一个实施例,本干燥系统基于歧管的设计提供了期望压力下的调节空气。例如,具有较小孔口的歧管比具有较大孔口的歧管以较高压力喷射调节空气。
[0043]根据一个实施例,本干燥系统通过使用高压(例如,大约50镑每平方英寸(psig))歧管或低压(例如,小于5psig)歧管来将调节空气引入干燥器中。图1示出了根据一个实施例的使用高压歧管的示例性干燥器的截面视图。干燥器100包括聚碳酸酯盖101 (其提供盖和干燥器100的干燥带104上方的头部空间)、将调节空气107引入干燥器100中的压缩空气入口分配歧管102、传热介质103和空气出口 105。干燥带104浮在传热介质103上方。传热介质103可包括加热水或本领域中已知的其它形式的热传递流体。传热介质103内的加热水或其它热传递流体的温度保持在预定温度。干燥器100将液体或浆料产品施加至干燥带104。干燥带104上的产品流的方向垂直于调节空气107的空气流的方向。
[0044]图2示出了根据一个实施例的使用高压歧管的示例性干燥器的局部放大截面视图。干燥器200为如图1中所示的干燥器100的局部放大截面视图。压缩空气入口分配歧管102包括将调节空气107释放到干燥器200中的入口空气孔口 201。尽管图2仅示出了一个入口空气孔口 201,但压缩空气入口分配歧管102可包括任何数目的入口空气孔口。
[0045]图3示出了根据一个实施例的示例性干燥器的顶视图。干燥器300包括U形区域301、提供高压或低压调节空气的空气入口歧管302、键槽303、空气配件304、空气隔板305、盖支承件306和支架307。如图3中所示,来自空气入口歧管302的调节空气流的方向垂直于在传送干燥带上移动的待干燥产品的方向。
[0046]图4示出了根据一个实施例的使用低压歧管的示例性干燥器的截面视图。干燥器400包括聚碳酸酯盖401 (其提供盖和干燥器400的干燥带404上方的头部空间)、将调节空气407引入干燥器400中的低压空气入口分配歧管402、传热介质403和空气出口 405。干燥带404浮在热介质403上方。热介质403可包括加热水或本领域中已知的其它形式的热传递流体。热介质403内的加热水或其它热传递流体的温度保持在预定温度。干燥器400将液体或浆料产品施加至干燥带404。干燥带404上的产品流的方向垂直于调节空气407的空气流的方向。
[0047]图5示出了根据一个实施例的使用低压歧管的示例性干燥器的局部放大截面视图。干燥器500为如图4中所示的干燥器400的局部放大截面视图。低压空气入口分配歧管402包括将调节空气407释放到干燥器500
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1