真空帶式干燥機的加熱系統

加熱系統的方式大致可以分為導熱油循環加熱、蒸汽直接加熱、熱水循環加熱及過熱水循環加熱四種。
導熱油加熱是國產真空帶式干燥機采用的一種加熱方式，始于2002年左右，目前仍然還有部分制造商采用這種方式。導熱油加熱的特點是溫度控制范圍大，外置助熱方式多（電加熱、蒸汽加熱等均可），加熱溫度穩定，余熱可以回收循環利用。而且整個系統結構簡單，制造成本低廉。但它的缺點也特別明顯，首先是跑、滴、漏的問題始終是一塊心病，即便是采用好的密封材料，使用的壽命也會大打折扣，如果問題發生在外置部件上尚還能接受，但要是發生在真空主機腔體內那麻煩就大了。其次是腐蝕問題，由于真空帶式干燥機的加熱板及加熱管道一般都是采用304不銹鋼材料制作的，而導熱油對這種不銹鋼材料的腐蝕相當厲害（尤其是焊接處），一旦穿孔后果不堪設想。第三是積垢問題，導熱油一般都帶有相應的粘度，在加熱循環流動過程中并無大礙，但靜止狀態下就會產生吸附物滯留在加熱板及管道壁上，日積累月時間一長堵塞管路及加熱板的流道現象就來了，此時清理和疏通等維修的工作量很大，嚴重時只能拆換別無他法。因此這是一種制造成本低、使用成本及風險高的加熱方式，況且環保問題是否能夠在GMP認證時順利通過還有待商榷。
蒸汽直接加熱是目前使用的一種加熱方式，國內外的大部分制造商都采用此項技術。近幾年通過不斷的摸索和研究，真空帶式干燥機的蒸汽直接加熱技術有了長足的進步，無論是在溫度的穩定性還是熱能的利用率方面都有了很大的改觀。蒸汽直接加熱方式同樣具有加熱溫度范圍大的特點，一般可控制在45～125℃之間，溫度如果繼續提高也不是不可以，但以現在國內的加工水平似乎對加熱板的制造有較大的難度和風險，另一方面設備使用對象所配備的蒸汽壓力也不可能太高，而高溫度能夠達到125℃也基本滿足了大部分用戶的要求。蒸汽直接加熱比其他三種加熱方式預升溫速度要快，可以縮短生產前的準備時間，其次這種加熱方式外置部件少，占用空間小，結構簡單，維護、檢修及保養都比較方便。
盡管從業的制造商做了大量的努力，但在溫度的精確度控制方面，蒸汽直接加熱方式仍然是四種方式中表現差的一種，這是因為它屬于氣態熱媒的緣故，壓力控制方面涉及的不確定因素太多。在生產過程中，蒸汽加熱方式的真空帶式干燥機經常會出現瞬間的溫度飆升和驟降，這對于一些有嚴格加熱溫度要求或外觀色澤要求的物料而言是很難接受的。蒸汽直接加熱的另一個弊端是溫差及效能的問題，由于整個加熱原理是從氣態轉化為凝水的過程，分子活躍所產生的矢量釋放在所難免，這種現象會對加熱板及管道壁形成沖擊作用從而引起高頻率的連續振動，使履帶與加熱板始終處于非完全接觸狀態，由于在真空條件下輻射導熱系數又太低，所以加熱板的實際溫度與干燥物料的表面溫度差值就比較大了，這也是蒸汽加熱設備蒸發量較低的主要原因，特別是一些大型多層干燥床的設備，其底層與頂層之間的溫差更為明顯，所以從上到下的各層干燥床進料量只能依次減少，否則很難保證產品質量的均勻，而由于溫差引起的干燥產品品質均一性下降是使用者比較忌諱的，因此在實際生產中只能采取確保質量放棄產能的不得已方法。
除了以上所提到的一些情況，近些年，有的制造商對蒸汽直接加熱型的真空帶式干燥機也進行了結構上的改進。例如：利用前段的蒸汽轉化的凝水余熱分配到中、后段以達到節能減排的目的，但這只能說是針對某些特定用戶的單一設計，畢竟凝水再利用存在溫差更大的問題，而且三段加熱段的溫度的分配也受到了限制，因此不能以點概面。
熱水循環加熱及過熱水循環加熱是兩種采用純化水作為熱媒的加熱方式，熱水循環加熱方式是在導熱油加熱方式的基礎上發展而來的，它的工作原理與導熱油類似，但由于熱媒是純化水所以避免了導熱油加熱中熱媒對不銹鋼材料的腐蝕問題，相對于導熱油方式，熱水循環加熱中跑、滴、漏及滲透的問題要好得多，而且即使出現這類情況也比較安全。熱水循環加熱方式的短處是加熱范圍較小，一般料面溫度不超過90℃（因為水的沸點只有100℃），所以采用這種加熱方式對物料的干燥的局限性是比較大的。另外熱水循環加熱中由氣蝕而引起的溫差也對正常的干燥溫度有較大的影響，在加熱板的溫度均一性方面也不是太穩定，因此這種加熱方式采用的并不多。
過熱水循環加熱方式是目前國內外在真空帶式干燥機加熱方式方面先進的一種，但由于設計制造及對材料要求很高所以能夠全面掌握和運用這項高新技術的制造商很少，國外由德國的E&E公司、丹麥的尼羅公司等，國內真正獲得科技部認可并具有國家發明專利證書的只有溫州市金榜輕工機械有限公司。
過熱水的加熱原理是通過外置助熱媒介（蒸汽或電等）將密閉在內部加熱系統中的間接熱媒（純化水）加熱至一定的溫度，然后經加壓提高密度并快速循環從而獲得穩定的加熱溫度。過熱水的加熱溫度范圍可以從45～145℃，而外置的蒸汽壓力一般不超過0.5MP。且交換面積僅占總加熱面積的1/3左右，所以能耗很低。由于間接熱媒密度提高循環快速，保證了加熱板的溫度的均一和穩定，一般從進口到出口的溫差可控制在1℃之內（大型8層干燥床以上的設備從底層到頂層的溫差也不超過5℃）。同時因采用了液態熱媒避免了蒸汽直接加熱方式中的加熱板及管道的振動，與履帶的接觸良好，降低了熱導損失，提高了設備的單位面積蒸發量。過熱水加熱型真空帶式干燥機與其他三種形式的同類型設備相比具有其獨特的優勢，雖然在同類設備中它的價格要高出不少，但近幾年還是普遍受到了使用者的認可，尤其在中藥制藥行業，因中藥浸膏干燥的特殊性所以選用此類加熱方式設備的用戶越來越多，毅然代表了一種未來的發展趨勢。
過熱水加熱方式的真空帶式干燥機需要配置一套外部加熱機組，所以與蒸汽直接加熱型相比占用的空間要大一些，而且它的整個系統不可產生泄漏，一旦出現泄漏壓力下降，熱媒便恢復成常態水，整個系統就變成了熱水加熱方式了。因此這種加熱方式的真空帶式干燥機有許多部件如加熱板、換熱器、管道連接件等的結構包括材料都是與眾不同并經過專門設計加工的。在國內，目前的大部分制造商是沒有具備這樣的技術及加工能力的，所以國內有些緊迫上馬的制造商以為只要照葫蘆畫瓢就能一步到位的想法也實在是顯得過于幼稚，充其量也就停留在熱水加熱的技術層面上而已。至于系統中的一些通用性配件如增壓泵、減壓閥、疏水閥、氣動閥等目前的國產品牌也無法滿足技術要求所以只能依賴進口。