Secador de vacío

Tipos de secadores por pulverización al vacío

El secador por pulverización al vacío es un equipo complejo con muchos componentes y tecnologías para que funcione eficazmente. Existen al menos seis tipos principales de secadores por pulverización, algunos de los cuales son subcategorías de las categorías principales:

• Secadores por pulverización aerodinámicos

  Los secadores aerodinámicos son secadores por pulverización que utilizan varios tipos de flujo de aire para secar los materiales. El principio detrás de los secadores por pulverización aerodinámicos es atomizar la alimentación en finas gotas y luego someterlas a diferentes patrones de flujo de aire que arrastran la humedad, dejando atrás el producto seco.

  Los modelos de secadores por pulverización aerodinámicos incluyen:

  • Secador de caja: El secador por pulverización de caja tiene forma de caja o cámara rectangular. La materia prima se atomiza en la parte superior de la caja, mientras que el aire de secado se mueve horizontalmente con un movimiento descendente.
  • Secador de colector: En el secador por pulverización de colector, el atomizador de colector descompone la alimentación en finas gotas. Las gotas se exponen entonces al aire de secado que se mueve en dirección vertical descendente.
  • Secador de cámara: El secador por pulverización de cámara suele tener una forma circular o cilíndrica. En este secador por pulverización, las finas gotas se exponen a un aire de secado que circula hacia arriba o tangencialmente. La combinación de la fuerza centrífuga y el patrón de flujo de aire ayuda a separar el producto seco de la humedad.

• Secadores por pulverización de corte estático

  Los secadores por pulverización de corte estático son secadores por pulverización que utilizan el corte estático para separar el producto seco de las partículas de gran tamaño después del remojo. En los cortadores estáticos, el material seco no se separa mediante partes móviles. En su lugar, se corta y se tamiza mediante placas fijas.

  Los modelos de secadores por pulverización de corte estático incluyen:

  • Achiever: El secador Achiever emplea dispositivos de corte estático para conseguir el tamaño de partícula del producto deseado. Normalmente se coloca en una disposición concurrente o contracorriente con el flujo de aire de secado.
  • Striker: Los strikers funcionan de forma similar a los secadores achiever, pero también pueden incluir separadores dinámicos, como una combinación de separadores estáticos y dinámicos. Los separadores dinámicos tienen partes móviles, como separadores con accionamiento por ventilador.

• Secado por congelación por pulverización (SFD)

  Una de las innovadoras modificaciones de un secador por pulverización convencional es el SFD o secador por pulverización de secado por congelación por pulverización. Emplea la atomización, que distribuye el material de alimentación en una superficie refrigerada (normalmente un criógeno o un lecho fluidizado) que está por encima del punto de congelación del material. Además, una distinción clave de los secadores por congelación por pulverización es que pueden congelar y secar simultáneamente los materiales, eliminando la necesidad de fases posteriores de descongelación. Además, cabe destacar que el SFD suele incorporar fuerzas intermoleculares y fuerzas de van der Waals en los mecanismos de agregación y secado de partículas.

• Secadores por pulverización al vacío diferencial Funcube

  Esta tecnología patentada de secadores al vacío utiliza el principio de secado de contorno para secar los materiales en una cámara con forma de cubo. La forma de cubo de la cámara de secado facilita el proceso de movimiento del aire húmedo sobresaturado. Además, la tecnología emplea el principio de calentamiento del material mediante radiación infrarroja lejana y excitación por microondas. Los secadores por pulverización al vacío diferencial Funcube pueden procesar diversos materiales de alimentación, incluidos los de alta viscosidad y alto contenido en azúcar. También son adecuados para materiales orgánicos y biológicos sensibles al calor. Además, la configuración de cubo y la ausencia de piezas móviles hacen que el secador sea fácil de limpiar y esterilizar. Esta característica permite su uso en industrias que exigen estrictos estándares de higiene, como la farmacéutica y la alimentaria.

Especificaciones y mantenimiento de los secadores por pulverización al vacío

Especificaciones

Las especificaciones notables del equipo incluyen las siguientes.

• Flujo de aire

  El tipo de flujo de aire en el secador puede ser concurrente, contracorriente o mixto. En el flujo de aire concurrente, la alimentación atomizada se mueve en la misma dirección que el aire de secado. Los dos flujos se desplazan en la misma dirección vertical descendente. Un secador concurrente permite un estrecho vínculo de temperatura entre el gas de secado y el producto. Es ideal para secar material sensible al calor. En el flujo contracorriente, el aire de secado se mueve en dirección opuesta a la alimentación atomizada. Un secador por pulverización al vacío de flujo contracorriente es compacto. Utiliza menos espacio en el suelo que un secador por pulverización concurrente. Sin embargo, no es adecuado para procesar partículas pequeñas. El flujo concurrente tampoco es adecuado para recuperar material ligero. Un secador por pulverización mixto tiene características de ambos flujos mixtos concurrente y contracorriente. Es aplicable para procesar materiales sólidos finos.

• Temperatura

  La temperatura de un secador por pulverización varía en función del material que se procese. Un secador por pulverización agregado funciona a temperaturas entre 200 y 300 grados centígrados. Para el material de vidrio, la temperatura de un secador por pulverización concurrente puede llegar a los 900 grados centígrados. Sin embargo, la temperatura del aire de secado no debe superar los 400 a 500 grados centígrados.

• Presión

  La presión de un secador por pulverización varía en función del tipo exacto del atomizador. Por ejemplo, la presión en un secador por pulverización de boquilla oscila entre 1 y 40 bar. La bomba de presión líquida alimenta la boquilla bajo una presión de vacío. Los atomizadores centrífugos tienen diferentes especificaciones de presión. Los atomizadores giran a 2000-5000 RPM para convertir el líquido en partículas finas.

Mantenimiento

El rendimiento de un secador por pulverización depende en gran medida del mantenimiento regular y las pequeñas reparaciones. Un programa de mantenimiento rutinario es una parte integral del proceso de producción. Los operadores deben seguir las normas de mantenimiento manual que establece el fabricante. Por lo tanto, el primer paso en el proceso de mantenimiento es familiarizarse con el manual del equipo.

Generalmente, un plan de mantenimiento incluye inspecciones, ajustes, limpieza, lubricación y sustitución de piezas.

• Inspección

  Los operadores deben realizar inspecciones periódicas del secador e identificar los signos de daños y desgaste. Deben inspeccionar los filtros, los ventiladores, los colectores y las boquillas. Deben buscar obstrucciones, fugas y atascos. El plan de mantenimiento debe incluir una evaluación periódica de los componentes vitales del secador por pulverización.

Los usuarios deben realizar los ajustes necesarios para mantener un rendimiento óptimo del equipo. Por ejemplo, deben ajustar el motor del atomizador para obtener la velocidad óptima. Además, deben realizarse ajustes en la presión de la boquilla para mejorar las tasas de secado y el tamaño de partícula.

La limpieza es una parte esencial de las prácticas de mantenimiento de un secador por pulverización. La limpieza regular evita la contaminación del producto final. También mejora la calidad del aire de la instalación. Los operadores deben establecer un programa de limpieza frecuente para eliminar los residuos y la acumulación de depósitos. Deben prestar especial atención a los filtros de aire del secador por pulverización, los ciclones, los ventiladores y los conductos.

La tecnología de secado por pulverización es eficaz para producir polvo a partir de líquido. Diversas industrias utilizan esta tecnología, incluyendo la alimentaria, la química y la farmacéutica. Conocer los requisitos de mantenimiento y las especificaciones puede prolongar la vida útil del equipo. Mejorará la eficiencia de la producción.

Escenarios de secadores por pulverización al vacío

La aplicación de las máquinas de secado por pulverización al vacío es característica del uso del equipo en diversas industrias de todo el mundo. A continuación se muestra una lista de algunas de las principales industrias que utilizan máquinas de secado por pulverización y el papel que desempeña el equipo en esas industrias:

• Industria alimentaria: La industria alimentaria depende en gran medida del uso de secadores por pulverización para producir productos alimenticios secos como leche en polvo, zumo de frutas y verduras, café, té, especias, polvo de huevo y muchos otros ingredientes alimenticios en polvo.
• Industria farmacéutica: En la industria farmacéutica, las máquinas de secado por pulverización se utilizan para secar antibióticos, fármacos sintéticos y portadores de fármacos farmacéuticos, entre otros compuestos de productos químicos.
• Industria química: Los secadores por pulverización se encuentran comúnmente en las fábricas químico-industriales, donde se utilizan para producir pesticidas, resinas sintéticas, disolventes orgánicos, polímeros y otros compuestos de productos químicos.
• Industria cosmética: Las industrias cosméticas utilizan el secador por pulverización al vacío para producir cosméticos y productos de fragancia secados por pulverización, entre otros productos.
• Industria biotecnológica: La industria biotecnológica depende de los secadores por pulverización para producir polvos de productos biológicos como levaduras, bacterias y enzimas, entre otros representantes de productos biológicos.
• Industria de la nanotecnología: En el campo de la industria de la nanotecnología, la máquina de secado por pulverización se utiliza para producir nanopartículas y aerosoles, como a menudo la tecnología y el proceso de nanoencapsulación.
• Industria del envasado: Los secadores por pulverización son una pieza esencial del equipo en la industria del envasado. Se utilizan para secar y preprocesar los alimentos, que luego se envasan.

Cómo elegir secadores por pulverización al vacío

Aunque a menudo se les conoce como máquinas "de talla única" en la industria, seleccionar el secador por pulverización al vacío adecuado para una aplicación empresarial específica es cuestión de comprender sus necesidades y lo que ofrece la máquina.

• Capacidad de producción

  La escala de la operación es un factor importante a considerar. ¿Se encuentra la empresa en una fase en la que está produciendo a una escala industrial mayor o a una escala piloto menor? Para aquellos que trabajan a una escala menor, un secador por pulverización a escala piloto es mejor, ya que ayuda a probar los productos y también a reducir la alimentación. Para aquellos que trabajan a una escala mayor, un secador por pulverización a escala industrial completa es ideal, ya que puede satisfacer un mayor porcentaje de la demanda de producto seco.

• Tecnología de atomización

  Estudie las diferentes técnicas de atomización que utiliza el secador por pulverización. Por ejemplo, si la empresa necesita procesar una materia prima difícil, entonces puede valer la pena considerar la selección de un secador por pulverización al vacío que emplee un método de atomización neumático, como un molino de chorro.

• Diseño de la cámara de secado

  Considere la forma y el tamaño de la cámara de secado, ya que puede afectar a la uniformidad y la eficiencia del proceso de secado. Elija una cámara cilíndrica de aluminio o aislada que satisfaga las necesidades específicas de la empresa.

• Fuente de calor

  Con tantas opciones, como las bobinas de calefacción eléctricas, el vapor, los quemadores de gas y los intercambiadores de calor externos, puede ser difícil elegir la opción de calefacción adecuada para el secador por pulverización. Elija una que ofrezca una conversión y un sistema de suministro de energía eficientes, así como una máquina segura, limpia y fácil de operar.

Preguntas frecuentes sobre el secador por pulverización al vacío

P1: ¿Cuál es la diferencia entre un secador por pulverización al vacío y un secador por pulverización?

A1: La principal diferencia entre un secador por pulverización y un secador por pulverización al vacío es que este último funciona a presión reducida. Esto se consigue utilizando una bomba de vacío de paletas rotativas o de aceite sellado. La ventaja de esto es que el secador puede funcionar a temperaturas más bajas, lo que lo hace más adecuado para materiales sensibles al calor.

P2: ¿Cuál es el tamaño del mercado de los secadores por pulverización al vacío?

A2: El mercado mundial de equipos de secado por pulverización al vacío se valoró en 0,66 mil millones de dólares estadounidenses en 2022 y se espera que alcance los 1,0 mil millones de dólares estadounidenses en 2032, creciendo a una CAGR del 4,0%.

P3: ¿Cuáles son las ventajas de los secadores por pulverización al vacío?

A3: Uno de los principales beneficios del secado por pulverización en condiciones de vacío es que se puede realizar rápidamente, a veces en menos de una hora. Además, los secadores por pulverización al vacío tienden a ser modelos más eficientes energéticamente. Por último, la calidad del material procesado en un secador por pulverización al vacío suele ser superior.