中药电热真空干燥箱温度较准的问题与对策

摘要：目的：探讨中药电热真空干燥箱温度较准的问题与对策，建立了中药电热真空干燥箱温度控制系统。方法：本文首先对对中药颗粒的干燥特性进行了研究， 对电热真空干燥箱的特性进行了研究，提出将PID控制技术用于中药的干燥，并对其可行性进行了论述及验证。设计了可直接用于生产的PID控制干燥实验装置。结论：中药电热真空干燥箱的温度PID控制能够很好地保障燥药品的品质，颜色、外观形态及有效成分等，同时节能充分。结论：中药电热真空干燥箱的温度PID控制能够实现对干燥加工过程的全自动控制，降低操作成本和干燥能耗，提高药品品质，从而弥补我国在中药干燥方面的不足。

关键词：中药；电热真空干燥箱；温度较准；PID控制

Abstract: objective: to study the traditional Chinese medicine electric vacuum drying oven temperature calibration problems and countermeasures, established the Chinese medicine electric vacuum drying oven temperature control system. Methods: this paper first on traditional Chinese medicine grain drying properties, electric vacuum drying oven to the properties, put forward the PID control technology is used in traditional Chinese medicine dry, its feasibility is discussed and validation. The design can be applied directly to the production of PID control drying experiment device. Conclusion: Chinese medicine electric vacuum drying oven temperature PID control is able to guarantee the quality of the dry drugs, color and appearance shape and effective component etc., and energy saving fully. Conclusion: Chinese medicine electric vacuum drying oven temperature PID control can realize the automatic control machining process of dry, reduce operating costs and dry the energy consumption and enhance the drug quality, thus make up for our country in the deficiency of traditional Chinese medicine drying.

Keywords: Chinese medicine; Electric vacuum drying oven; Temperature calibration; PID control

中图分类号：R28 文献标识码：A文章编号：

众所周知，中医中药是我国几千年来的宝贵遗产。随着化学药品开发难度的加大及人们对其毒副作用的认识，国际市场对中药的需求逐渐加大。但是我国每年中药出口约5亿美元，所占市场份额很低。造成这一局面的主要因素之一是我国中药加工技术相对落后，导致中药产品质量状况相对不好。无论对于新鲜的中药材处理保存，还是中成药加工过程，干燥都是至关重要的一个环节。电热真空箱是一种能够从低温热源吸取热量，并使其在较高温度下作为有用热能加以利用的设备。不受外界气候条件的影响，一年四季均在同一条件下平稳运行，无环境污染问题。其能量利用率高，运行费用低。电热真空干燥箱能够很好地保障干燥产品的品质，中药的颜色、外观形态和有效成分等在电热真空干燥箱中都能得到妥善的保护。电热真空箱与常规的干燥设备一起组成的“电热真空干燥箱”具有能耗低、干燥产品质量高等特点。本文为此具体探讨了中药电热真空干燥箱温度较准存在的问题与对策，现报告如下。

1 电热真空干燥箱的工作原理和特点

1.1 电热真空干燥箱的工作原理

电热真空干燥箱主要由电热真空箱和干燥两大系统组成， 主要由压缩机、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成的闭路循环系统。电热真空箱的工作介质在蒸发器中吸收来自干燥系统排出的废气中热量后，由液体蒸发为蒸汽；经压缩机压缩后送到冷凝器中；在高压下电热真空箱工质冷凝液化，放出的高温冷凝热去加热来自蒸发器的降温除湿的低温干空气，把低温干空气加热到要求的温度后进入干燥室内作为干燥介质循环使用：液化后的电热真空箱工质经膨胀阀再次返回到蒸发器内，如此循环下去。废气中的大部分水蒸汽在蒸发器中被冷凝下来直接排掉。干燥系统排出的废气在低温湿空气状态下，进入电热真空箱蒸发器内，先降温达到饱和状态，在变化过程中，空气的绝对湿度不变，而相对湿度不断增大，直到饱和状态；在蒸发器内，空气继续降温，其中的水蒸汽不断被冷凝下来，这时除湿降温后的干空气离开蒸发器进入冷凝器被加热升温。这就是空气在电热真空干燥箱内经历的一个循环过程，因此，常把这样的一个系统称为电热真空箱除湿干燥器。

1.2 电热真空干燥箱的特点

与常规干燥相比，电热真空干燥箱具有下列特点：电热真空干燥箱的能量利用率高，运行费用低。电热真空干燥箱一般为低温干燥，因此不会产生氧化及化学分解等现象，利于保持药材、药品的药效，色、味及外观好，干燥质量高。对于干燥介质进行闭路循环的电热真空干燥箱，不受外界气候条件的影响，一年四季均在同一条件下平稳运行，无环境污染问题。电热真空干燥箱一般在低温下运行，设备的使用寿命长。

2 电热真空干燥箱的能量消耗分析与试验过程

2.1 电热真空干燥箱的能量消耗分析

干燥本身是能量消耗较大的单元操作之一。据介绍，法国干燥操作的年能耗约为168*109MJ；美国高达1600*109MJ/年；我国每年用于干燥方面的能耗，虽然没有进行精确统计，但估计为10-20%左右。传统的干燥设备，尤其是对流干燥设备，热效率很低，一般只有30-60%，这主要是由于干燥过程废气的直接排空，不仅浪费废气中大量的显热和潜热，而且也污染环境。虽然采用部分废气循环可以回收一部分余热，不但受到废气循环量的限制，一般为20-30%。用常规的换热器虽然可以回收废气中部分显热，但废气中60-80%的热量是以潜热形式存在的，还是被排放掉。要回收其中的潜热，就必须把废气冷却到露点温度以下，同时还要使回收的潜热具有适当的温度品位，再用于干燥过程，实现这一过程的箱就是电热真空箱。试验表明，一台功率为5.5 kW的电热真空干燥箱机，单位能耗为2.0-2.5*103kJ/kg•h，如每天工作20h，每年工作200d，和一般热风干燥比较，可节能1.44*108kJ，节能效果十分明显。电热真空干燥箱还具有不污染环境、操作简便，能够很好地保障干燥产品的品质，中药的颜色、外观形态和有效成分等在电热真空干燥箱中都能得到妥善的保护优点，应引起中药干燥行业的重视。