摘要:介紹了旋轉(zhuǎn)閃蒸
干燥機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)方法。同時(shí)也介紹了染料干燥的工藝參數(shù)和蒸發(fā)強(qiáng)度,為染料用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的設(shè)計(jì)提供了便捷的設(shè)計(jì)方法。
關(guān)鍵詞:旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī);染料干燥;破碎;分級(jí)器。
干燥設(shè)備有多種型式,但能直接干燥染料濾餅的對(duì)設(shè)備并不多。為解決化學(xué)工業(yè)中高黏性膏糊狀物料干燥問題,1970年研制成功了旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)。之后經(jīng)過兩次大的結(jié)構(gòu)改進(jìn)定型至今,該機(jī)結(jié)構(gòu)有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)干燥室底部設(shè)有倒錐形結(jié)構(gòu),使熱空氣流通截面自下而上不斷擴(kuò)大,底部氣速高,上部氣速低,從而下部大顆粒與上部小顆粒都能處于良好的流化狀態(tài)。倒錐結(jié)構(gòu)還縮短了攪拌軸懸臂的長度,增加運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。軸承設(shè)在機(jī)處避免在高溫區(qū)長期工作,延長了使用壽命;
(2)濕物料在被攪拌齒分散和粉碎的同時(shí),又被甩向器壁,黏結(jié)在內(nèi)壁上,攪拌齒頂端設(shè)有刮板,能及時(shí)刮掉黏結(jié)在器壁上的物料以防過熱;
(3)干燥室上部設(shè)有分級(jí)環(huán),其作用主要是使顆粒較大或沒干燥的物料與合格產(chǎn)品分離,擋在干燥室內(nèi),能有效保證產(chǎn)品水分要求;
(4)錐底熱風(fēng)入口處設(shè)有冷風(fēng)保護(hù),防止物料與高溫空氣接觸產(chǎn)生過熱變質(zhì);
(5)連續(xù)化操作,加料量、熱風(fēng)溫度、產(chǎn)品細(xì)度可以在一定范圍內(nèi)自行控制,從而保證干燥產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo);
(6)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小。集干燥、粉碎、分級(jí)為一體,是流化技術(shù)、旋流技術(shù)、粉碎分級(jí)技術(shù)、噴動(dòng)技術(shù)及對(duì)流傳熱技術(shù)的優(yōu)化組合,大大簡化了生產(chǎn)工藝流程,節(jié)省了設(shè)備投資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
一、基本流程簡介
基本流程如圖1,來自前道工序的濕料(譬如濾餅)直接投入到加料器1。螺旋加料器采用無級(jí)變速,將濕料送入干燥機(jī)2進(jìn)行干燥。新鮮空氣由空氣過濾器3進(jìn)入,被直接或間接加熱器4加熱。干燥機(jī)底部的攪拌器轉(zhuǎn)速約為200rpm~500rpm,促使?jié)窳狭鲬B(tài)化。主要依靠從空氣分配器的環(huán)形縫隙進(jìn)入干燥室的熱空氣進(jìn)行流化。尾氣帶著粉末從赤豆機(jī)頂部離去,經(jīng)過布袋除塵器5從星形卸料器5排出干燥機(jī)。
二、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的工作過程描述
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的工作原理見圖2。根據(jù)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的結(jié)構(gòu),可以把工作過程分為破碎、氣固混合、干燥、分級(jí)等四個(gè)階段,這四個(gè)工作過程也是其它干燥機(jī)所不能同時(shí)具備的。
(1)破碎 由于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)主要用于膏糊狀物料的干燥,物料進(jìn)入干燥機(jī)后立即受到攪拌槳葉和高速氣流的破碎,最大限度地增加物料的分散度和單位體積濕物料的表面積。
(2)氣固混合 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)一般以空氣為載熱體,能否有效達(dá)到氣固混合是影響干燥速率的主要因素。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的攪拌槳把物料破碎并產(chǎn)生彌散作用,同時(shí)進(jìn)入干燥機(jī)的空氣也處于高度湍動(dòng)狀態(tài),很快達(dá)到氣固混合。同時(shí)塊狀物料在重力作用下向下墜落。由于干燥機(jī)底部為倒錐結(jié)構(gòu),氣流的速度很大,最高可達(dá)60m/s,能保證塊狀物料處于良好的流化狀態(tài)而被熱空氣包圍。
(3)干燥階段 物料粉碎后,被來自底部高速旋轉(zhuǎn)的熱氣流吹起,在干燥室內(nèi)形成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的流化床,在物料與熱空氣之間進(jìn)行傳熱傳質(zhì)的干燥過程,大部分水份在這一階段蒸發(fā)掉。含水率高,比表面積小的物料密度大,在干燥室內(nèi)向下墜落。由于底部的氣速高,沉降到一定位置后下落速度為零,此時(shí)重力與浮力平衡。受到進(jìn)一步破碎和干燥后浮力大于重力,物料開始向上運(yùn)動(dòng),通過分級(jí)后排出干燥。
(4)分級(jí)階段 分級(jí)器是裝在干燥機(jī)出料口下部孤環(huán)形擋板,物料隨氣流上升,由于受到離心力的作用,大塊、未干的物料受離心力作用旋轉(zhuǎn)半徑增大。當(dāng)旋轉(zhuǎn)半徑大于分級(jí)環(huán)半徑時(shí)物料被擋大干燥室內(nèi),直至滿足要求才能通過分級(jí)器排出干燥機(jī)。當(dāng)物料加入到干燥機(jī)后,處于旋轉(zhuǎn)的流態(tài)化狀態(tài),團(tuán)塊受到粉碎后直徑迅速減小,水份被蒸發(fā)。物料在氣體的夾帶下作螺作上升運(yùn)動(dòng),粒徑較小并干燥的物料在內(nèi)環(huán),較大較濕的物料產(chǎn)生的離心力大,在外層靠近器壁。但外層的大顆粒在不斷被粉碎干燥,離心力變小后也向內(nèi)環(huán)運(yùn)動(dòng),當(dāng)水份滿足要求后被氣體帶出。