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烘干攪拌輸送新聞動態

 

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脈沖式氣流干燥技術應用

發布時間:2013-08-18 08:27    來源:未知

     目前,化工行業在生產中對于含水分較大泥狀細顆粒排放物,多采用離心機或氣囊板框來分離其中水分的處理方法,效果不是很理想。采用脈沖氣流的干燥方式來干燥濕顆粒物料,我公司在同行業是第一家。項目計劃通過后,我負責設計和現場制作、安裝任務,首先查找資料,收集了一些相關設備的配制、價格、工藝穩定性等數據,結合以前的技術經驗和我公司的具體情況,擬定工藝方案,同時為了節約資金,最終完成自主設計、制作、安裝的氣流干燥工藝系統。
1、項目的技術特點
1.1脈沖式氣流干燥的原理
    是把泥狀及粉粒體狀等濕物料,采用適當的加料方式,連續加入干燥管內,在高速熱氣流的輸送和分散中,使濕物料中的濕分蒸發,得到粉狀或粒狀干燥產品的過程。
1.2脈沖式氣流干燥的技術特點
    首先是干燥強度大(直管型氣流干燥器的體積傳熱系數一般為2 300~6 950w/(m3·℃)。利用蒸汽來做為熱源,經引風機過換熱器把空氣迅速加熱,形成高速熱氣流帶動物料連續運動加熱,使被干燥物料懸浮其中,在氣流中高度分散,顆粒的全部面積即為干燥的有效面積,物料與熱空氣充分接觸,傳熱傳質的強度增大,形成對流和熱輻射等復雜的熱交換過程,汽化出物料中的水分,從而使物料達到干燥的目的。再者干燥時間短:顆粒在干燥管中的流速一般為10~ 20m/s,氣——固兩相之間的接觸時間很短(為0.5~ 2s),屬于并流操作,富通新能源銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質燃料成型、木屑烘干等機械設備。
    脈沖管起到的關鍵作用是利用風管截面不斷變化,使氣流的速度也隨之發生變化,形成物料與熱氣之間產生劇烈的相互運動,汽化表面和干燥介質不斷更新,從而達到快速干燥的效果,其干燥強度和容積換熱系數極大。顆粒在氣流干燥傳熱的整個加速運動過程中,由于顆粒的相對速度是不斷變化的,因此顆粒與氣流間的對流傳熱膜系數a也是不斷變化的。滾筒烘干機    由于顆粒受到阻力的作用不斷被減速和加速,大大強化了傳熱傳質過程,提高了設備的干燥能力,從而也可以進一步縮短干燥管的長度。
    氣流干燥管管徑和高度的選擇:與干燥管內氣流的壓降有很大的關系,管徑、管壁的磨擦損失,顆粒和氣體的位能提高引起的壓降損失,顆粒加速及局部阻力。
1.3干燥后的顆粒回收技術特點
    主要配套設備是靠旋風除塵器,此類除塵器一般對風的流速有一定的要求,進口速度u對除塵效率和除塵器阻力具有重大影響。除塵效率和除塵器阻力都是隨u的增大而增高的。由于阻力是與進口速度的平方成比例,因此u值不宜過大,一般控制在12~25m/s之間。所以合理選擇引風機的風量和風壓,是旋流器除塵的關鍵;再者使用旋風除塵器回收物料粉塵,對顆粒的直徑范圍有一定的要求,旋風除塵器一般用于捕集5~ 15um以上的顆粒,除塵效率可達80%以上。近年來經改進后的特制旋風除塵器,其除塵效率可達85%以上。旋風除塵器的缺點是捕集微粒小于5um的效率不高。
    本設計在一級物料回收器方面:采用四筒旋風除塵器組合而成,該種組合除塵設備具有阻力小,除塵效率高;對微粒粉塵有較高的凈化能力,在滿足設計參數的前提下,除塵效率可達85~90%以上;處理風量大,性能穩定,占地面積小結構簡單,實用廉價等優點。在二級物料回收器方面:采用擴散式旋風除塵器,主要特點是筒身呈倒錐形放大,使料堆與出口的距離和真空空間有效增大,因而減少了含塵氣體自筒身中心短路被上升氣流帶出去的可能性,提高了回收效率,適用于收集干燥后的成品。
1.4溫度控制的技術特點
    溫度的控制就是物料干燥后水分的控制。干燥后的物料水分如果過低(含水<2%),就會影響旋流除塵效果,顆粒粉塵經引風機易隨風飄逸到空氣中(其中也受氣流流速的影響較大),造成損失和環境污染;水分如果過高(6~10%),物料發粘即粘附性較強,容易造成局部管路及下料口的堵塞。所以根據物料的含水率,也為了方便操作,采用溫度顯示儀對各段關鍵環節溫度進行集中顯示,使操作人員能夠及時針對溫度變化情況,適當的對物料水分、加工量等進行有效控制。
    廠有自備電站,以汽定電,為了滿足生產用電,必須要多產蒸汽,而所產生的蒸汽生產上不能完全利用,部分蒸汽排空,所以此項目是利用多余蒸汽作為熱源,有效利用了剩余能源。據了解內地多個廠家在同類項目上的熱源均采用熱風爐加熱空氣,燃煤對環境造成很大污染。所以利用蒸汽做為熱原,對這個項目來說也屬于清潔環保工程。
    整個工藝系統具有干燥強度大、時間短、占地面積小、結構簡單、易于操作、動力消耗少、設備維護量小等優點。
2、二級脈沖氣流干燥項目工藝流程圖
2.1工藝流程(見圖1)
2.2設備工藝布置圖(內部資料)
3、項目試生產效果、經濟效益
    試生產效果:安裝完畢后,單機試車一次成功。聯動帶料試生產幾次后,經調試生產正常,干燥前含水分40~50%,干燥后水分達到6%以下,達到設計要求。
    經濟效益:我廠濕物料干燥前大部分都做為下腳料低價直接賣給附近養殖戶,價格很低(平均80~ 90元/噸)。然而這樣的廉價處理也經常要受到季節性影響,每年造成大量濕物料無法及時實現銷售。濕物料因其水分大,長期貯存后就會變質污染環境,同時還需占用堆放場地。為此公司決定對所產生的全部濕物料進行烘干,與蛋白飼料混合后按飼料出售,增加其附加值。
    濕物料干燥后成品生產成本為350.79元/噸,銷售可增值638.6元/噸。實際增值為287.81元(每月按上發酵罐70罐,產物料1.74T/罐,每年生產期為11個月),一年可獲利38.56萬元,根據以上測算,此項目當年就可收回所有投資并獲利。另外我廠每年有大量多余蒸汽外排,所以還具有潛在效益。
    該項目如果購買內地專業設計廠家的設備,計劃投資48.5萬元。為了節省設備投資,由自己設計、制做、安裝,該項目實際投資總額為26.06萬元,僅此就為公司節省資金20多萬元。

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