熱風循環隧道烘箱的三段結構和原理

項恒

【摘 要】熱風循環隧道烘箱主要是由預熱段、加熱滅菌段、冷卻段組成的。被加工的瓶子由網帶承載直接穿越預熱段、加熱段和冷卻段。熱風循環隧道烘箱的三段結構，在網帶輸送過程中，瓶子經箱內百級層流空氣加熱并循環，從而達到滅菌烘干效果。瓶子經箱內低溫區預熱、高溫加熱滅菌到冷卻，完成整個瓶子滅菌工藝。

【關鍵詞】結構；原理；熱風循環隧道烘箱

熱風循環烘箱一般有加熱管，有循環風機的烘箱都可稱為熱風循環烘箱，因為不管烘箱什么結構，風向水平還是垂直，歸根到底都是熱風在里面循環，所以都可通稱為熱風循環烘箱，熱風循環隧道烘箱是利用熱風循環風機對烘箱加熱段內的100級凈化風進行對流熱換瓶循環，對所需滅菌的安瓿或西林瓶進行熱傳遞，并不斷補充新鮮空氣，同時排除箱內的潮濕空氣或飽和熱氣，從而達到對安瓿或西林瓶進行干燥滅菌，是常見的液體制劑設備。熱風循環隧道烘箱主要是由預熱段、加熱滅菌段、冷卻段組成的。被加工的瓶子由網帶承載直接穿越預熱段、加熱段和冷卻段。

1 熱風循環烘箱的結構

熱風循環烘箱由角鋼、不銹鋼板以及冷鋼板構成。保溫層則由高密度硅酸鋁棉填充，高密度硅酸鋁棉保證了烘箱的保溫性，也確保了使用者的安全性。隧道烘箱是連續式烘干設備，可持續不間斷地烘烤，提高產品生產效率。雙邊配有鏈條傳動，解決運輸過程中跑偏的現象。烘箱分段式加熱，獨立電箱控制、操作方便。結構主要由輸送機系統與烘干爐兩大部分組成。多段獨立PID溫度控制，爐內溫度均勻。輸送速度變頻調速，調節自如，運行平穩，生產效率高。

與真空烘箱區別隧道烘箱一般是通過加熱方式進行烘干的，沒有真空烘干方式，跟流水線似的，一般可以連續工作。真空烘箱一般是由真空和加熱方式進行烘干的，是分配進行的，烘干一批將烘干產品取出，然后再烘干另一批。然后就是性能上：真空烘箱就是在烘烤的同時對容器進行抽真空，最主要的特點是能夠加快非油類液體的干燥，比如水、可揮發的溶劑等，不是連續的。

2 熱風循環隧道烘箱的特點

熱風在烘箱內循環，熱效率高，節約能源，利用強制通風作用，烘箱內設有風道，物料干燥均勻，烘箱運轉平穩。自動控溫，安裝維修方便，適用范圍廣，隧道烘箱加熱元件安裝在烘箱頂端，提高了熱效率，烘箱配有電器控制柜，溫度數顯控制。可控制在任一恒溫狀態。出口處采用100級潔凈度垂直層流的凈化對物料進行冷卻使物料處于嚴格無菌無塵狀態。烘箱保溫層內采用硅酸鋁作為保溫材料，保溫性能良好。可干燥各種物料，是理想的通用干燥設備。

3 預熱段的功能和工作原理

3.1 預熱段功能

對瓶子進行預熱并排除箱內水份。通過100級層流隔離箱內100級環境與箱外十萬級環境，起到保護箱內100級潔凈度。

3.2 工作原理

循環風回路由循環風機、靜壓箱、高效過濾器、回風收集箱、回風管共同組成。循環風機由回風管內抽取空氣，經加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，空氣到達靜壓箱底部即高效過濾器前端面時，空氣壓力就均勻分布在高效過濾器前端面上。空氣穿過高效過濾器時被過濾成100級，并形成層流氣幕通過預熱區，層流空氣穿過瓶子穿過網帶到達回風收集區，再穿過回風口經回風管到達循環風機。

預熱效應：加熱段的加熱區比預熱區的壓力略高，因此加熱區內的高溫空氣將有一小部分流入預熱區與循環風混合，形成較高溫度的空氣流，該空氣流穿越瓶子時即對瓶子產生預熱。

排濕效應：在回風收集箱另設一排風口連接有排風管直通室外。濕熱風氣由此排風管直排室外。排風管內設有閥門用于調節排風量。排風管末端裝設有亞高效過濾器，以防室外空氣倒流產生污染。

保護效應：通過調節由加熱區補充進來的空氣量和排氣口排出的空氣量之比值，就可以保證預熱區相對于箱外是正壓區，略高出5Pa。保證箱外空氣不會進入預熱區。另外由于穿過預熱區的氣幕是層流，不會產生渦流將周邊空氣卷入預熱區產生污染。

4 加熱滅菌段的功能和工作原理

4.1 加熱滅菌段功能

干燥：高溫下瓶子表面水份充分汽化，并有穿越預熱區的氣流帶至預熱區后排出室外。

滅菌：根據工藝要求，可以設置任意設置瓶熱穿透溫度和保溫時間。最高溫度可達350℃、保溫時間可長達5分鐘。完全能滿足滅菌要求。

去熱原：根據工藝要求，可以設置任意設置瓶熱穿透溫度和保溫時間。最高溫度可達350℃、保溫時間可長達5分鐘。完全能達到分解熱原目的。

4.2 加熱滅菌段工作原理

循環風回路由循環風機、靜壓箱、高效過濾器、回風收集箱、回風管共同組成。循環風機由回風管內抽取空氣，經加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，空氣到達靜壓箱底部即高效過濾器前端面時，空氣壓力就均勻分布在高效過濾器前端面上。空氣穿過高效過濾器時被過濾成100級，并形成層流氣幕通過加熱區，層流空氣穿過瓶子穿過網帶到達回風收集區，再穿過回風口經回風管、電加熱管區到達循環風機。

加熱效應：在回風回路上設有電加熱管區。回風經過該電加熱管區時被加熱升溫。在加熱段合適位置上裝設有溫度傳感器，溫度傳感器檢測到溫度變化信號傳至PLC（或溫度調節器），經運算后輸出調節信至固態繼電器觸發其導通或關斷。固態繼電器的導通或關斷直接控制電熱管工作狀態，即改變通過電熱管區的空氣溫度。使加熱段熱分布溫恒定在設定值誤差范圍內。

干燥效應：通過整機風路系統的調整，可達到冷卻區壓力>加熱區壓力>預熱區壓力。這樣就保證箱內有一小股氣流由冷卻區穿過加熱區到達預熱區，加熱區內產生的濕汽隨這股氣流經預熱區排出室外，避免隨瓶子進入冷卻區產生回潮現象。

5 冷卻段的功能和工作原理

5.1 冷卻段功能

采用水冷方式對高溫瓶子進行冷卻，使其降溫至<室溫十15℃，并證瓶子不受污染和回潮。

5.2 冷卻段工作原理

水冷卻方式：冷卻風機直接抽取循環風，經表冷器的風變成冷風，冷風通過加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，冷空氣到達靜壓箱底部即高效過濾器前端面時，空氣壓力通過均風柵均勻分布在高效過濾器前端面上。空氣穿過高效過濾器時被過濾成100級，并形成層流氣流通過冷卻區，穿越瓶子并對瓶子進行冷卻。再通過冷卻風機對風進行循環，如此往復，達到內循環效果。

原理：由冷卻風機、水冷卻器、回風管、靜壓箱、高效過濾器和新風樸充口組成。冷卻風機由回風管內抽取空氣，經過表冷器將空氣冷卻，經加壓后送至靜壓箱，在靜壓箱作用下，冷空氣到達靜壓箱底部通過勻風柵再經即高效過濾器前端面時，空氣壓力就均勻分布在高效過濾器前端面上。空氣穿過高效過濾器時被過濾成100級，并形成層流氣流通過冷卻區，層流空氣穿過瓶子并對瓶子進行冷卻，而后再穿過網帶到達回風收集區，再由回風口經回風管、水冷卻器到達循環風機。由于冷卻區壓力大于加熱區，所以加熱區的熱濕汽不會倒流入冷卻區，保證冷卻區內瓶子不會回潮保持干燥。由于區內層流保護、再加上冷卻區壓力大于箱外環境壓力，所以瓶子不會受到污染。

熱風循環隧道烘箱的三段結構，在網帶輸送過程中，瓶子經箱內百級層流空氣加熱并循環，從而達到滅菌烘干效果。瓶子經箱內低溫區預熱、高溫加熱滅菌到冷卻，完成整個瓶子滅菌工藝。

6 其他

（1）隧道烘箱傳動主要采用不銹鋼鏈條或不銹鋼網帶，用于不同產品生產，可根據不同要求任意調節適宜運行速度。

（2）隧道烘箱電熱元件采用優質乳白色石英玻璃管或遠紅外定向輻射器為加熱元件，具有輻射系數高、能耗低、升溫快、溫沖小等特點。

（3）可另配電控柜一臺，配有電壓表，電流表及數顯溫控儀，還設有電機調速器等電器配置，確保機器正常運轉。endprint