在干燥行業(yè)中,由于干燥物料在利用介質(zhì)(多數(shù)為氣體)進(jìn)行干燥時,對介質(zhì)的純潔性有很高的要求,本文中涉及到的高嶺土干燥也是這樣,在高嶺土干燥過程中工藝要求利用純猙的空氣進(jìn)行干燥才能得到高品質(zhì)的產(chǎn)品,以往利用燃油煙氣直接與物料接觸干燥,大大降低了高嶺土的白度等品位指標(biāo),由于高嶺土大量用于造紙等行業(yè),因此高嶺土的白度等指標(biāo)對這些行業(yè)的產(chǎn)品的最終質(zhì)量影響很大,因此對這些行業(yè)來說就不能使用煙氣直接進(jìn)行干燥其使用的原料,必須利用空氣對高溫?zé)煔膺M(jìn)行換熱,再對物料干燥。另外,由于地方環(huán)境保護(hù)的要求,干燥系統(tǒng)的燃料必須采用輕柴油,輕柴油是燃料中價格是較高的,因此能源的利用率就非常重要,由于高嶺土有較高的耐溫性能,從干燥能耗來說干燥介質(zhì)的溫度越高,其單位產(chǎn)品的能耗越低,本文在考慮能耗,高蛉土品質(zhì)及環(huán)境保護(hù)等因素而采用燃油高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐技術(shù),高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐在國內(nèi)生產(chǎn)熱風(fēng)領(lǐng)域被鑒定為國內(nèi)領(lǐng)先水平,其熱風(fēng)溫度高、潔凈、熱效率高。旋轉(zhuǎn)快速(閃蒸)干燥器是丹麥APV和NIRO公司研制成功的新型干燥設(shè)備,國外從八十年代初正式用于生產(chǎn),我國是通過消化引進(jìn)設(shè)備后,研制出國產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)快速干燥器,旋轉(zhuǎn)快速(閃蒸)干燥器適用于經(jīng)脫水后的餅狀,膏狀,團(tuán)塊狀粘稠物料的干燥,其特點(diǎn)是該設(shè)備將濕物料的粉碎、沸騰、氣流干燥及粒度控制的工藝過程合為一體,實(shí)現(xiàn)從濾餅直接干燥為粉料,簡化了工藝過程:。旋轉(zhuǎn)快速(閃蒸)干燥器加燃油高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐技術(shù)有設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,節(jié)省投資,熱效率高的特點(diǎn),首次用于高嶺土生產(chǎn)取得成功。
二、新型高嶺土干燥應(yīng)用系統(tǒng)
圖1為新型旋轉(zhuǎn)快速干燥器系統(tǒng)示意圖。圖中設(shè)備1為0#柴油燃燒器,燃料在燃燒爐(設(shè)備2)中燃燒后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)(設(shè)備10)過來的煙氣配風(fēng)后達(dá)到高溫?zé)犸L(fēng)換熱器(設(shè)備4)允許的進(jìn)口溫度后,經(jīng)高溫?zé)峁軗Q熱器與由鼓風(fēng)機(jī)(設(shè)備3)過來的潔凈空氣充分換熱降到一定的溫度后由引風(fēng)機(jī)一部分送至燃燒爐配風(fēng),另一部分送至煙囪排放,經(jīng)高溫?zé)峁軗Q熱器加熱后的熱風(fēng)達(dá)到一定的溫度后高速進(jìn)入旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器(設(shè)備6)中干燥由螺旋給料器(設(shè)備5)送過來的高嶺土濾餅,外表干燥的高嶺土濾餅經(jīng)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)粉碎葉片不斷地打碎,再不斷地經(jīng)熱風(fēng)干燥,到一定的粒度后隨熱風(fēng)一起進(jìn)入旋風(fēng)除塵器(設(shè)備7),熱風(fēng)中大部分粒度較大的高嶺土沉降后進(jìn)入布袋除塵器(設(shè)備8)中,此時熱風(fēng)中只有少部分粒度較大的高嶺土,經(jīng)布袋除塵器收塵熱風(fēng)達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)后由主引風(fēng)機(jī)(設(shè)備9)送至煙囪排放。
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥系統(tǒng)由下列主要設(shè)備組成:
1、空氣加熱系統(tǒng)
采用燃油高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐,燃油熱風(fēng)爐都由燃燒器,燃燒爐體,換熱設(shè)備,鼓、引風(fēng)機(jī)及風(fēng)道所組成,換熱設(shè)備由高濕熱管與中、低溫?zé)峁芙M合,將冷空氣加熱成高溫?zé)峥諝猓捎脽煔饣亓髋滹L(fēng)提高了熱風(fēng)爐的熱效率。燃油高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐燃料為輕柴油,供給干燥器450℃的潔凈熱空氣,供熱量功率為1200Kw與干燥器的耗熱量相匹配。為了得到空氣潔凈,在加熱過程中減少鐵氧化物的含量,選擇設(shè)備材料在與空氣接觸的任何表面都進(jìn)行噴鋁處理。
2、進(jìn)料系統(tǒng)
由料罐、攪拌器和螺旋給料器組成:濕濾餅給入料罐中,由雙層攪拌桿將濾餅破碎并向下擠壓喂入螺旋給料器中,螺旋將濕物料輸送往旋轉(zhuǎn)快速干燥器主塔中,螺旋給料器的傳動電機(jī)由變頻器控制,可無極變速,實(shí)現(xiàn)給料量的自動調(diào)節(jié)。
3、旋轉(zhuǎn)快速干燥器主塔
由干燥室,旋轉(zhuǎn)粉碎葉片組及傳動機(jī)構(gòu)和旋流形熱空氣進(jìn)氣室組成,干燥室為圓柱形筒體,其底部為倒錐形,側(cè)錐體與筒壁間構(gòu)成很小的環(huán)縫,形成高速旋轉(zhuǎn)的熱空氣進(jìn)風(fēng)口,可防止塊狀濕物料從環(huán)縫處落入熱風(fēng)區(qū)內(nèi),造成物料堵塞和局部過熱現(xiàn)象:干燥室上部設(shè)有引風(fēng)口,干燥塔內(nèi)的的粉料和含濕空氣從此排出,塔的中部設(shè)有進(jìn)料口,與螺旋給料器連接,濕物料從此進(jìn)入干燥室。干燥室中部設(shè)有人孔,以便進(jìn)行上設(shè)備安裝和維修,干燥室頂部設(shè)有防爆孔。
旋轉(zhuǎn)粉碎葉片組機(jī)構(gòu)垂直安裝在干燥室底部倒錐形段,由多層粉碎葉片組成,旋轉(zhuǎn)方向與旋流熱空氣方向一致,其作用是使?jié)裎锪显谙陆蹬c熱空氣接觸過程中,由于表面部分水分被蒸發(fā)和被細(xì)粉裹敷,表面粘度降低,不會進(jìn)一步結(jié)塊,這種外干內(nèi)濕的團(tuán)粒在旋轉(zhuǎn)熱氣流和粉碎葉片的雙重作用下,在相互碰撞、搓擦、剝落的同時被干燥,隨著旋轉(zhuǎn)氣流螺旋形上升,較大的顆粒由其自身的重量沿筒壁下落至沸騰區(qū),再次受到碰撞、粉碎、干燥作用成為粉粒,達(dá)到一定濕度和粒度要求的粉粒旋轉(zhuǎn)上升至分節(jié)板后帶出干燥室。
旋流形熱空氣進(jìn)氣室在干燥室下部倒錐段的外圍,使熱空氣從干燥室底部周圍環(huán)縫中高速進(jìn)入干燥室,與濕物料接觸,急驟加熱,使表面水分很快蒸發(fā)而被干燥。
4. 一級收料旋風(fēng)除塵器
從干燥器排出的粉料和濕熱空氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器使粉料與混熱空氣分離,收集粉料,排出濕熱空氣,其排料口設(shè)有密閉回轉(zhuǎn)卸料器。
5.二級收料分室側(cè)吹低壓布袋除塵器
從旋風(fēng)除塵器排出的濕熱空氣中仍含有細(xì)粒干粉,經(jīng)布袋除塵器二次除塵,收集粉料,并使排氣中的粉塵濃度低于國家粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)。
在布袋除塵器進(jìn)口風(fēng)管上設(shè)有電動碟閥,為防止布袋超溫的保護(hù)措施,當(dāng)干燥器運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生故障,干燥室排氣溫度超過130℃時,該閥會自動開啟,摻進(jìn)冷空氣,降低風(fēng)溫,保護(hù)布袋不被過熱損壞。
6.主引風(fēng)機(jī)
為保證干燥系統(tǒng)粉料和濕熱空氣流動所需的風(fēng)量和負(fù)壓,采用高壓離心式通風(fēng)機(jī)。
三、高嶺土干燥系統(tǒng)的工藝參數(shù)新型高嶺土干燥系統(tǒng)工藝參數(shù)見表1;運(yùn)行參數(shù)見表2。
四、在高嶺土干燥中應(yīng)用高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐的性能分析
在高嶺士閃蒸干燥中使用高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐在國內(nèi)尚屬首次,高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐的性能已達(dá)到干燥工藝的要求,首先該熱風(fēng)爐能夠保證潔凈(不含有鐵的氧化物)的熱風(fēng)溫度達(dá)到450℃以上:其次能夠保證煙氣排放溫度低于180℃并且燃燒爐出口煙氣采用該煙氣配風(fēng)以降到高溫?zé)峁軗Q熱器允許的進(jìn)口溫度;另外該熱風(fēng)爐運(yùn)行穩(wěn)定;它基本克服了一般熱風(fēng)爐只能生產(chǎn)450℃以下的熱風(fēng)且在熱風(fēng)溫度達(dá)到450℃附近時熱風(fēng)爐使用維護(hù)周期很短(一般一個月要維修一次維修時間至少48小時)的缺陷,同時決了一般熱風(fēng)爐煙氣露點(diǎn)腐蝕及熱應(yīng)力的問題,因而排煙溫度相對較低,熱損失小,熱風(fēng)爐熱效率相對較高,該系統(tǒng)采用了煙氣回流,不僅使高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐的熱效率有所提高,而且也使得高溫?zé)峁軗Q熱器的壽命能夠得到保證。使用高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐在高嶺土干燥系統(tǒng)上作為熱源,使其干燥效率提高,產(chǎn)品白度等指標(biāo)達(dá)到并超過國內(nèi)外同類產(chǎn)品的水平。
五、 結(jié)論
在高嶺土干燥工藝中采用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥加燃油煙氣回流高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐的應(yīng)用是成功的,它不僅在高嶺土干燥行業(yè)中開創(chuàng)了先例,也在熱風(fēng)爐的設(shè)計上向前邁進(jìn)了一步,為不同的行業(yè)應(yīng)用干燥系統(tǒng)提供了一個新的方向,對干燥行業(yè)如何提高干燥系統(tǒng)的熱效率,為企業(yè)節(jié)能降耗提供了一個新的思路。
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