تحليل موجز حول تحسين معدات مجفف المكشطة بالتفريغ

توجد العديد من المشكلات في بنية مجففات الفراغ ذات المجرفة التقليدية. فبوجه عام، لا يحتوي كلٌّ من العمود وأسنان المجرفة على هياكل تسخين داخلية. وعلى الرغم من استخدام بعض الأنواع لأعمدة جوفاء وأسنان مجرفة جوفاء، فإن عدم عقلانية تصميم قناة تدفق السوائل يؤدي إلى انخفاض كفاءة التجفيف، مما يحدّ بشكل مباشر من إمكانية توسيع نطاق المعدات وزيادة حجمها. بالإضافة إلى ذلك، فإن اعتماد هيكل بسيط لختم التعبئة يؤثر بصورة جسيمة على جودة المنتج. واستجابةً لهذه المشكلات، ومن خلال البحوث التجريبية، طوّر فنيّونا مجفف فراغ جديدًا ذا مظهر هيكلي وأداء ممتازين، وقد بلغ مستواه التقني المستوى الدولي المعاصر. وتشمل المحتويات الرئيسية للبحث والتطوير الخاص بمجفف الفراغ الجديد نوعًا من الغلاف الحاجز، وعمودًا ساخنًا ذا قناة تدفق خاصة، وهيكلًا جديدًا للإحكام.

مبدأ عمل مجفف الفراغ بالمحراث:
يتكوّن مجفف المكنسة ذات الرافعة بشكل رئيسي من عمود التحريك، والأسطوانة، ونظام النقل، وجهاز الإحكام. وتُوفَّر الحرارة اللازمة للتجفيف أساسًا عبر عمود التحريك وغلاف الأسطوانة. وعند إدخال وسط التسخين إلى الجهاز، تتم عملية التسخين بصورة غير مباشرة عبر الغلاف وعمود التحريك. تُسخَّن الرطوبة الموجودة في المادة الرطبة وتتبخّر، ثم يُزال البخار الناتج على الفور بواسطة نظام الفراغ. ومع الدوران المستمر لعمود التحريك، يتجدّد باستمرار التلامس بين المادة وسطح التسخين، مما يضمن تسخيناً متساوياً للمادة ويؤدي إلى تحقيق أثر جيد في التجفيف.

يُحسّن مجفف المكنسة الكهربائية الجديد بشكل رئيسي نوع الغطاء العازل داخل المجفف، والعمود الساخن ذي قناة التدفق الخاصة، وكذلك بنية الختم.

(1) سترة من نوع الحاجز
تُستخدم مجففات المكشطة بالتفريغ في الغالب في عمليات التجفيف عند درجات حرارة منخفضة، ويتمثل وسط التسخين فيها أساسًا في الماء الساخن. يتدفق الماء الساخن إلى غلاف مجفف المكشطة بالتفريغ التقليدي. فإذا كان معدل التدفق صغيرًا جدًا، يسهل حدوث ظاهرة «الدائرة القصيرة» داخل الغلاف، مما يؤدي إلى تسخين غير متساوٍ للغلاف. أما إذا كان معدل التدفق مرتفعًا جدًا، فعلى الرغم من إمكانية الحدّ من ظاهرة «الدائرة القصيرة»، إلا أن ذلك يزيد من استهلاك الطاقة لمضخة الماء الساخن، كما تصبح متطلبات العزل لخط أنابيب دورة الماء الساخن أكثر صرامة. ولذلك يتم اعتماد بنية الغلاف ذات الحاجز؛ فبعد دخول الماء الساخن إلى الغلاف من مدخله، وبفضل قناة التدفق الثابتة، يتدفق الماء الساخن عبر جميع أجزاء الغلاف بغض النظر عن معدل تدفقه، مما يضمن تسخيناً متساوياً للغلاف. وفي الوقت نفسه، تتعاظم تأثيرات التدفق المضطرب للماء الساخن، ما يعزّز كفاءة نقل الحرارة.
(2) نوع قناة تدفق خاصة بمحور ساخن
إن عمود الدوران وأسنان المجرفة في مجفف الفراغ الجديد ذات المجرفة مجوّفان، ويمكن تمرير وسط التسخين عبرهما، كما يمكن استخدام سطحهما كسطح لنقل الحرارة. لذلك يُطلق على العمود وأسنان المجرفة معاً اسم المحور الساخن (المعروف أيضاً باسم عمود التقليب).
بالنسبة لأجهزة التجفيف بالشفط ذات المجرفة الكبيرة، يشكّل مساحة نقل الحرارة في العمود الساخن أكثر من 60% من إجمالي مساحة نقل الحرارة، كما أن أثره في نقل الحرارة يؤثّر مباشرةً على كفاءة عملية التجفيف. ولتحسين أداء نقل الحرارة في العمود الساخن، تم تصميم قناة خاصة لتدفق وسط النقل الحراري داخل العمود، مما يعزّز بشكل كبير عملية نقل الحرارة.
　　  
(3) هيكل إغلاق جديد
تتميّز أختام التعبئة بمزايا مقاومة الحرارة ومقاومة الضغط، وبنيتها البسيطة، وإحكام الإغلاق الموثوق، والاقتصاد في التكلفة، وسهولة الصيانة. لذلك تُستخدم أختام التعبئة في العديد من الأختام الديناميكية. غير أنّه في مجفف الكشط بالفراغ، قد يؤدي استخدام ختم تعبئة منفصل بسهولة إلى اختلاط مواد غريبة بالمواد المجففة، مما يسبّب تلوثًا. ولذلك تمّ تطوير بنية جديدة مزدوجة للختم بين غطاء النهاية والعمود الساخن، وهي لا تمنع سقوط المواد الغريبة إلى داخل المادة فحسب، بل تحل أيضًا مشكلة تسرب المواد.