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幹燥配套設備的選擇方法

信(xìn)息(xī)來源: | 發布日期: 2011-08-06 | 瀏覽量(liàng):
關鍵(jiàn)詞:幹燥配套設備的選擇方法
    選擇幹燥設備一定要兼顧(gù)配套設備,因為幹燥係統是由(yóu)幹燥(zào)設備(bèi)和附屬設備組成。附屬設備選擇是(shì)否得當也是關鍵(jiàn)一環。一般情況下,幹燥係統主要由通風設備(bèi)、加熱設備(bèi)、主機(幹燥(zào)設備(bèi))、氣固分離設備、供料設備等組成。                          
      能源費(fèi)用的(de)上升以及對汙染限製(zhì)的規定,工作條件和操作安全性等(děng)對工業幹燥(zào)機的設計和(hé)選擇有(yǒu)著直接的關係。有人對這些設計因素影響(特別是懸浮式幹燥機設(shè)計,例如噴(pēn)霧(wù)、閃蒸和流化床幹燥機)已經(jīng)給予了充分的討論(lùn),在對各種型號幹燥機的選擇階段也一定要考慮到這些因(yīn)素。有時候,在對不同物料和不同場合都可進行加工的幹燥裝置時,人們必須在設計階段就把這些因素考慮(lǜ)進(jìn)去。  
      對於氣體來說,由於排(pái)除灰塵(chén),幹燥(zào)裝置可以引起汙染。在某些地方,既使是(shì)蒸汽也是不能允許的。一般的要求是,排除的尾氣中的灰塵濃度低於20~50mg/Nm3,並且得(dé)必須設置(zhì)高效除塵器。重要的是,在一定的(de)條件下,適於對粗糙顆粒的幹燥。另一方麵,顆粒(lì)愈(yù)大,幹燥時間愈長。在(zài)粉(fěn)粒物料幹燥中,對粉塵的聚(jù)集和氣體淨化(huà)通(tōng)常采用旋風分(fèn)離器、袋式過濾器或靜(jìng)電聚塵器等。在其它形式中,如對漿狀、片等物料(liào)幹燥時,粉塵隻是在物料對流幹燥中發生。為了排除(chú)有害(hài)氣體(tǐ)汙染,人們可(kě)借助於吸(xī)收、吸附或焚化等手段。       
      第一節 除塵設備   
      對於氣體來(lái)說,由於(yú)夾帶灰塵,幹燥裝置可以引(yǐn)起(qǐ)汙染。在(zài)某些地方,既(jì)使是(shì)蒸汽也是不能允許的。   
      幹式除塵係(xì)統的選(xuǎn)擇方向見下。   
      要求 推薦係(xì)統   
      低成本,有效,易(yì)清洗 旋風分離(lí)器   
      中等成本,高效,運行費用高 布(bù)袋除塵器   
      處理量(liàng)大 靜電除塵器   
      產品回收(shōu),粒度小 旋風分離器+濕(shī)式除塵器   
      一、旋風分離器           
      旋風分離器(qì)廣泛應用在對(duì)流幹燥係統中,是從氣體中收集產品的(de)主要設(shè)備。旋風分離器結構簡單,製造方便,隻(zhī)要設計合理,製造恰當,可以獲得很高的(de)分離效率。對含塵量很高的氣體,同樣可以(yǐ)直接進行分離,並且壓力損失也比較小,沒有運動部件,所以經久耐用。除了磨削性物料對旋風分離(lí)器(qì)的內壁產生磨損或細粉粘附(fù)外,沒有(yǒu)其它缺點。                      
      在正常情況下,理論上旋風分離(lí)器能(néng)夠捕集(jí)5μm以上的(de)粉體,分離效(xiào)率(lǜ)可達90%以(yǐ)上。但(dàn)是,在實際生產運行中,往往由於製造不良(liáng),安裝使用不當或操作管理不完善等(děng)原因,造成(chéng)分離效率下降。一般隻有50%~80%,有時(shí)甚至更低。     
      旋風分離器(qì)也稱作離心力(lì)分離器,它是(shì)利用含細粉氣(qì)流作旋轉運動時產生的離心力,把細粉從氣體中分離出來(lái)。          
      嚴(yán)格地說,旋風分離器內(nèi)氣流的運動情況相當複雜。由於細粉(fěn)的(de)凝聚與(yǔ)分散,器壁對細粉的反彈作用以及粒子間的摩擦作用等原因,分(fèn)離機理很複雜,理論上的研究從未停止過。       
      含細(xì)粉的(de)氣(qì)流進入旋風分離器後一麵沿內壁旋轉一(yī)麵(miàn)下降(jiàng),由(yóu)於(yú)到達圓錐部(bù)後旋轉半徑減小,根據動量守(shǒu)恒定律(lǜ),旋轉速度逐漸增加,氣(qì)流中的粒子受到更(gèng)大的離心力。由(yóu)於離心力產生的分離速(sù)度(dù)要比受重(chóng)力作用的沉降速度大幾百(bǎi)倍甚至幾千倍,使細粉從旋轉氣流中分離,沿著旋風分離器的壁麵下(xià)落而被(bèi)分離。氣流到達圓錐部分下端附近就開始反轉,在中心部分逐漸旋轉上升,從(cóng)升氣管排出。        
      旋風(fēng)分離(lí)器直徑越小(xiǎo),入口速度越大,旋轉次數越(yuè)多,則分離粒徑越小。對於實際的旋風分離器,由於(yú)氣流的擾動與壁麵的摩擦,粒子分布不均、粒子與壁麵的反彈作用以及形(xíng)狀的影響,分(fèn)離器臨界粒徑不是那(nà)樣準確,在分離出的物(wù)料中也會混入一部(bù)分細粒子(zǐ)。               
      旋風分離器的(de)分(fèn)離效率是很重要的技術指標,含細粉(fěn)氣體中的粒子通常是由大小不均的(de)顆粒組成。在分離技術上常用分散度來反應粒度分布情況,分散度是細粉中(zhōng)各種粒(lì)級所占的質量百分數。        
      實踐證明,分離效率不僅與分離器的(de)結構和操作條件有關,而且隨粒度分布而變。同一(yī)設備在相同的操作條件下,粒度分(fèn)布不同,全效率(lǜ)也(yě)不(bú)同。因此,在分離技術上又用粒度分布來(lái)確定分離器的分(fèn)離效率,這就是分級效率。表示了分離器對某一粒級粉(fěn)體的分離效率。        
      當(dāng)處(chù)理氣量較大時,采用一台(tái)旋風分(fèn)離(lí)器尺寸過大,效率(lǜ)有(yǒu)下降趨勢,可采用幾個小直徑的旋風分離器並聯組成一個旋風分離器(qì)組。減小旋(xuán)風分離器的直徑,將使離心力和粒子沉降速度提高,因而也提高了除塵效率。         
      二、布袋除塵(chén)器(qì)             
      布袋除塵器(袋濾器或(huò)袋(dài)式除塵器)經常作為從幹(gàn)燥尾氣中分離粉狀產品的後一級氣固分離設(shè)備,是截留尾氣中(zhōng)粉體的後一道防線。布袋除塵器的特點是捕集效率高,可以說,在(zài)眾多的氣固分離(lí)設備中,它(tā)的捕集效率是(shì)其(qí)它設備所不(bú)及的(de),特別是捕(bǔ)集20μm以下的粒子(zǐ)時(shí)更加明顯,效率達到99%以上。                     
      布袋除塵器主要由濾袋、袋架和殼體組成,殼體由箱(xiāng)體和淨(jìng)氣室組(zǔ)成,布袋安裝在箱體與淨氣室中間的隔板上。含塵氣體進入箱體後,粉體產生慣性、擴散、粘附、靜電作用附著在濾布表麵(miàn),清潔氣體穿過濾布的孔(kǒng)隙從淨氣室排出,濾布上的(de)粉塵通過反吹或(huò)振擊作用脫離濾布而墮入料鬥中。 
      (一)袋濾器的工作參數(shù)        
      從袋濾器的工作原理出發,工作阻力在一定範圍內(nèi)隨粉塵在濾布上粘附量的增加而增大,阻力的變化會造成係(xì)統(tǒng)通風量的波動,對分(fèn)離效率有較大影響,工(gōng)作阻力主要由結(jié)構阻力、清潔(jié)濾布阻力和濾布上附著粉塵層阻力三部分組成。設備阻(zǔ)力的主要是由後兩個阻(zǔ)力所決定。             
      值得(dé)注意的是,幹燥操作尾氣是高含塵、高濕含量氣體,要特別注意袋濾器的工作溫(wēn)度。一般操作溫度要高於露點溫度10~20℃,否則一但結露,粉塵大量粘附濾布、阻力陡然增大,嚴重時會造成係統不能工作。         
       (二)濾布         
      前麵曾(céng)提到,決(jué)定捕集(jí)效率的(de)重要因素(sù)是濾布(bù),從某種意義上講它起決定作用,正確選擇濾(lǜ)布是(shì)提高捕集效率的關鍵,選擇濾布時應滿足下列條件:   
       ①所捕集的粉體能附著在濾布上構(gòu)成過濾層;   
       ②選擇濾布的間隙應大於(yú)顆粒的直徑;   
       ③附著(zhe)在(zài)濾布上的粉體(tǐ)應容(róng)易剝落;   
       ④對酸堿等氣體應有一定(dìng)的化學穩定性;   
       ⑤容易洗滌且不易收縮;   
       ⑥在處理介質的溫度下(xià)長期工作不破損。   
       (三)布袋除塵器的(de)結構         
       目前應用較多(duō)的布袋除塵器有兩種型式,一種為電磁脈衝反吹除塵器,另(lìng)一種為機械回轉反吹除塵器。電磁脈衝反吹除(chú)塵器(qì)外(wài)殼以方形居多,布袋分成(chéng)若(ruò)幹排,每排的數量相等。布袋(dài)上方有反吹的氣(qì)管,反吹時間由電磁閥控製,可以依次對每排布袋(dài)進行反吹,使布袋外粘附的粉體及時從布(bù)袋上脫落。機械回(huí)轉(zhuǎn)反吹的外殼呈圓形。為提高分(fèn)離效率,常設計(jì)成蝸殼狀入口,大顆粒在離心力的作(zuò)用下沿筒壁落入料鬥,小顆粒(lì)彌散於(yú)濾室的(de)空間,從而被濾袋阻留粘附在濾布外麵。潔淨氣室內設有回轉臂,引入高壓潔淨空氣周期性向袋內反吹,使粘附在濾布上的粉(fěn)塵脫落。                      
       兩種除塵器各有優缺點(diǎn),脈(mò)衝式除塵器可以自動控製反吹周期及反吹時間,但反吹氣量較少,如果濾(lǜ)袋較長時,末(mò)端(duān)的反吹(chuī)效果不佳。機械回(huí)轉反吹氣量較(jiào)大(dà),反吹效果較好,但對係統有(yǒu)一定影響,使係統壓力產生(shēng)波動。由於引入的是常溫空氣,工作時有使(shǐ)濾袋內空氣(qì)結露(lù)的傾向,操作時(shí)應加以注意。      
       三、空氣過濾器         
       有些物料的幹燥,比如食品、藥品以及生(shēng)物製品,要求幹(gàn)燥用的空氣衛生條件很高,對進入係統的空氣(qì)要進行過濾。過濾器一般安放在係統的(de)前端,通(tōng)過過濾器後的空氣才(cái)能(néng)進入加熱係統。 
       過濾器的材(cái)料一(yī)般采(cǎi)用油浸式濾層,濾層用不鏽鋼絲形成絨團(也可以采用鋼絲(sī)絨、銅絲(sī)絨、尼(ní)龍(lóng)纖維、中孔泡(pào)沫塑料(liào)),噴(pēn)以輕質定子油,或真(zhēn)空泵油,製成每塊50×50cm左右的單體厚(hòu)約5~12cm的過濾層,也可以采用其它(tā)材料。 根據要求可以用一層或(huò)多層疊加在一起作為過濾層,過濾(lǜ)層的兩麵用鋼網夾緊固定後再安裝在過濾(lǜ)器(qì)的(de)殼體上。     
       四、文丘裏除塵器      
      文丘裏除塵器(文氏除塵器(qì))是濕(shī)式除塵器的一種。文丘裏除塵(chén)器(文氏除塵器)是將氣體中的塵粒被水滴捕集,變(biàn)氣固分離為氣液分(fèn)離,以達到除塵目的。文丘裏除塵器按引液方式可分為中心噴液、周邊徑向(xiàng)內噴、液膜引入、氣流(liú)能量引入(rù)等幾種方式。氣體中粉塵的捕集、氣液分離均由一台設備完(wán)成(chéng),能有(yǒu)令人滿意的效果。  
       文氏除塵器主要有收縮管、喉徑、擴散段、旋流器、導流體、導流(liú)片、分離室組成。含塵氣體從下方進入除塵器,在喉(hóu)徑處速度達到峰值(zhí)。捕集用水在泵的作用下切向(xiàng)進入旋流室,喉管處有一環縫,與旋流室相通。水在旋流室旋轉並(bìng)有一壓力(lì),經環縫進入喉管後形成(chéng)旋轉的液膜。             
       液膜受到高速氣(qì)流衝擊迅速霧化,霧化後霧滴加大了與氣體接觸麵積。由於二者之間存在速度差,使氣體中粉塵被霧滴捕集(jí)與氣體分離。氣體夾帶霧滴向上運(yùn)動,遇導流片後由垂直運動變為旋(xuán)轉運動,產生(shēng)的離心力使霧滴(dī)被甩向器壁後粘(zhān)附在水膜上(shàng)與氣體分離,從而也強化了捕集作用(yòng)。上部擴散段使氣體(tǐ)速度下降,起沉降作用,從而降低了霧(wù)滴的夾(jiá)帶量,被淨化後氣體從頂部排出。   
       五、箱式水膜除塵器        
       除塵器(qì)內設有(yǒu)一至二塊孔板,每塊板的上方設有噴(pēn)頭。含塵氣體從進(jìn)風(fēng)口進入除塵器內,遇折流板突然形成180°轉向,氣流產生很大(dà)的離心力,粉塵向氣流的外方移動,與水(shuǐ)麵接觸後被吸附(fù)。形(xíng)成第一級分離。到達孔板下方時,與(yǔ)孔板下來的水(shuǐ)滴接觸,又有部分粉(fěn)塵被水滴吸附。噴頭噴下的水滴落到孔板(bǎn)後受到從孔板下通過的上升氣流的作用,在孔板上(shàng)產生60~80mm的(de)泡沫層。氣流在(zài)通過孔板時,粉塵與水接觸(chù)麵積(jī)大,也是捕集率^高(gāo)的位置。通過孔板後的氣(qì)流(liú)必然夾帶(dài)部分霧滴,當上升到離心除沫器的導流片間隙時,氣流由直線運動變為螺旋運動。強烈(liè)的旋轉運動把被夾帶的霧滴甩到器壁上形成水膜並沿器壁流(liú)回水箱內,淨化後的氣體從排風口排出。
       六、箱式洗滌器       
      箱式(shì)洗滌器為臥式填料層(céng)洗滌器,填料(liào)層由多層網組成,厚度視工藝條件而定,一般(bān)為(wéi)二(èr)至三道這樣的填料層組成。填料層上方有(yǒu)噴(pēn)淋管,使網層處於濕潤狀態(tài)。含塵氣體(tǐ)通過填料(liào)層時,增大了氣液(yè)接觸表麵積,被捕集下來的的粉(fěn)塵同水一道流回水箱,捕集用水可以循環使用(yòng)。為保證填料全(quán)部被水衝洗,一般都(dōu)有一個傾斜角(jiǎo)度。這種洗滌器的用水量較少,一(yī)般為0.15~0.5L/m3,設備阻力因(yīn)填料層(céng)厚度而異(yì)。當入口含塵氣體濃度(dù)為10~12g/m3時,捕集粒(lì)徑為2μm的粉塵效率可(kě)達90%。 
       第二節 熱(rè)源   
       幹燥離不開熱源,但因被幹燥物料比較複雜,對熱(rè)源及換熱設備都(dōu)有不同的要求,一旦被幹燥物料(liào)確定下來(lái)後,熱源的選擇就有根據(jù)了。幹燥器(qì)熱源的種類及換熱設備的形式在很大(dà)程度上決定(dìng)設備的運轉費用及生產成本,所以設(shè)備的技術(shù)經濟指標不僅(jǐn)取決於(yú)幹燥設備本身的合(hé)理設計和(hé)正常操作,而且在很大程度上還與所選擇的熱源及利用方(fāng)式密切相關(guān)。 
      一、熱源(yuán)的選擇   
      幹燥的熱源常用的(de)燃料主要(yào)有固體燃料、液體燃料(liào)、氣體燃料、熱(rè)載體及電能等。具體地(dì)說主要有各種燃燒物(煤、天然氣、液化石油(yóu)氣、可(kě)燃化學氣體)與空(kōng)氣的燃燒產物、水蒸汽、熱水、電能和具有一(yī)定熱量的尾氣、廢液、廢油(yóu)渣等。如果幹燥用的熱空氣需間接換熱,換熱介質(zhì)還有導熱油(道生油等)。熱源選擇(zé)應考(kǎo)慮(lǜ)的內(nèi)容,主要集(jí)中在以下(xià)幾個方麵(miàn): 
       ① 滿足(zú)產品質(zhì)量的要求。加(jiā)熱(rè)溫度,熱源的潔淨程度都對產品質量有很大影響;   
       ② 滿足環(huán)保要求。一(yī)些燃燒的熱源在燃燒過程中(zhōng)會產生異味或煙(yān)霧(wù),排至(zhì)大氣後會產生汙染,這類熱源應慎重使用,如果一定選用(yòng)也要進行環保處理;   
       ③ 經濟易得。所選用的熱源(yuán)應因地置宜,既考慮各種熱源的費用,又要考慮容易獲得;   
       ④ 安全可靠。這一點對直燃式(shì)熱源更為重要,有些被幹燥物(wù)料易(yì)燃、易爆或易氧(yǎng)化,處理這類物料^好選(xuǎn)用間接換熱的熱源,選用直燃式要有特殊的阻燃或防爆措施;  
       ⑤ 易於(yú)操作(zuò)。所選用(yòng)的熱源盡可能方便(biàn)操作和自動控製,才能(néng)保(bǎo)證產品質量穩定。        
       為了評(píng)價幹燥費用,應對許多客觀條件綜合分析。大多數對海參幹燥設備,常用各種被加熱的氣體為幹燥介質。熱空氣適用(yòng)於物料不宜(yí)被氧化的(de)操作,煙道氣用(yòng)於高溫操作,物料在(zài)含碳(tàn)情況下不影響產品質量,也不與(yǔ)二氧(yǎng)化碳或二(èr)氧化硫(liú)反應。氮氣主要(yào)用於物料易被氧化(huà),物料中的液體在含氧幹燥條件下易燃(rán)易爆的情況下。在通常,用氮氣作為幹燥介質裝置是密閉的,也就是閉路循(xún)環係(xì)統。如果溫度在130℃以上物料不會改變性質,則可用過熱蒸汽幹燥。在幹(gàn)燥懸浮或半(bàn)懸浮狀態下的聚合物,如聚乙烯、苯乙烯共聚物時,幹燥裝置中聚集有大量的靜電荷(hé),在這種場合下,要(yào)進行防爆(bào)處(chù)理,建議用空(kōng)氣或過熱蒸汽作為幹燥介質(zhì)。 
       二、熱源的(de)種類   
      (一)蒸汽             
      蒸汽是(shì)一種清潔、安全和廉價的熱源,主要用於間接換熱的設備中(zhōng)。經過換熱設備進行傳導(dǎo)傳熱,放出(chū)顯熱後成冷凝水排出。蒸汽壓力高時換出(chū)的空氣溫度就高,幹燥工藝條件決定所需的壓力與蒸汽量。如果工廠有0.6~0.8MPa的蒸汽,就可以通過換熱器將幹燥介質(空氣、氮氣或(huò)其它氣體(tǐ))加熱至150~160℃。理(lǐ)論上,離(lí)開換熱器幹燥介質(zhì)溫度大約低於蒸汽溫度5~7℃。    
      (二)熱水         
       如果熱水的(de)溫度達到90~130℃,則可以為認為(wéi)它有一定的利用價值。主要可以用(yòng)於操作溫度較低的某些幹燥物料,如含有溶劑的幹燥或作為預熱的輔(fǔ)助性熱(rè)源,通過換熱的形式能(néng)使幹燥介質達到50~90℃的(de)溫度。  
       (三)電         
       電能主要用於(yú)小型幹燥器(qì)或要求控製標準很高的場合。電能通過電熱(rè)管轉(zhuǎn)換成熱能,用以加熱幹燥介質。電能是高檔能源,無任何汙染問(wèn)題,可以(yǐ)單獨作為一種(zhǒng)熱源,也可以與(yǔ)其它換熱(rè)設備一起作為二級加(jiā)熱設備。但使用電(diàn)加(jiā)熱器時注意熱空氣的出口溫度^好不要超(chāo)過350℃,否則可能會燒壞電熱管,電線的結點處也容易熔斷。另(lìng)外,在停(tíng)機(jī)時(shí)一定要使電加(jiā)熱器的出口溫度(dù)降至100℃以下時才能關掉風機,以免燒壞設備。 
        (四)煤炭    
       煤炭是比較廉價的燃料,煤(méi)燃燒產生的煙道氣可以采用換熱的方法加熱換熱介質,也可以經過除塵後直(zhí)接用煙道氣進行幹燥(zào)。但對雜質含量要求嚴(yán)格的物料或精細化工產品一般不采取煤直(zhí)燃的方法(fǎ)。煤(méi)煙道氣能達到很高的溫度,用在(zài)某些建築材料的幹燥上可以達(dá)到降低(dī)能源消耗(hào)的目的。 
       (五)燃(rán)油    
      燃油既可以直接燃燒產生煙道氣又可以間(jiān)接換熱(rè),燃油的燃燒要用專用的燒嘴,不同的燃油要配(pèi)不同的燒嘴。一般情況下,用於(yú)低粘度燃油的燒嘴(zuǐ)結(jié)構較簡單,價(jià)格也不貴。粘度高(gāo)的燃油燒嘴結構(gòu)比較複(fù)雜,價格較昂貴。   
       (六)可燃氣體    
       煤氣(qì)、天燃氣、液化氣以及其它可燃性化學氣體均可(kě)以作為幹燥的熱源,這類氣體具有相當(dāng)高的熱值,它們的主要優點是燃燒的產物可以直接用做(zuò)幹燥介質,並可以達到很高的溫(wēn)度(通常可(kě)以達到300~800℃)。在氣體燃(rán)燒(shāo)時,通常也需要特製燒嘴對氣體分(fèn)散,使之燃(rán)燒更加完全。關於燒嘴的形式,在化(huà)工和醫藥工業中多半采(cǎi)用各(gè)種結構的低壓燒嘴。高壓燒嘴雖然(rán)燃燒速度快(kuài)、溫度(dù)高,但需要較高的風壓,使用時噪音較大,而且容易發生回火(huǒ)。可燃氣體中多數都含(hán)有一定量的硫,對於被幹燥物料不允許接觸硫的(de)場合,可以將可燃氣體在燃燒前脫硫處理。工業生產中,用氧化鐵,氧化鋅和活性炭等,能將煤氣中含硫量降至1PPm以下。 
      對於某些含硫量較高的天燃氣,可以先(xiān)用活(huó)性炭脫硫,再用氧化鋅處理。這種(zhǒng)物理吸附和(hé)化學反應吸附相結合的淨化方法,已被工業實(shí)踐證明效(xiào)果良好。  
      (七)導熱油   
       有機(jī)高溫載熱體加燃(rán)燒爐換(huàn)熱是幹燥常用的換熱設備,這種被稱為(wéi)導熱油(yóu)爐的換熱器有其它工業爐不能比擬的優點。當生產工藝要求在180~250℃時的高溫加熱,若采用蒸汽換熱,則飽和蒸汽壓力需要4 
       Mpa,工(gōng)作溫(wēn)度也僅能達到250℃。但采用導熱油爐,飽和蒸汽壓力在小於0.7MPa時就(jiù)可以達到 280  ℃,所以導熱油爐換(huàn)熱具有低壓高溫的特點。   
       以間接方式將熱量從加熱器傳(chuán)遞到幹燥器的傳熱(rè)介質稱為熱載體,工業熱載體可分為有機(jī)熱載體和無機(jī)熱載體兩大類,有機熱載體俗稱(chēng)導熱油。  
      早在1931年,美國道生化學公司研究並創(chuàng)製了載熱體,命名為“道生油”。道生油通(tōng)常是聯苯和聯(lián)苯醚的混合物,如聯苯26.5%,聯苯醚73.5%的道生油,這種組份的道生油使用溫度高,熱穩定性也好。但由於它的凝固點較高,250℃以(yǐ) 上必須帶壓操作,而且高(gāo)溫下(xià)滲透性強,有特殊難聞氣味和毒性,汙染環境,為(wéi)此,國內外(wài)都在開發新型高溫載熱體(tǐ)以取代道生油。目前國內生產導熱油的廠家也(yě)很多,選擇並不困難,但一般隻能提供300 ℃以下的導熱油。    
      我國載熱體的研究起步較(jiào)晚,七十年代(dài)末才開始研究工作,但進展較快。某些產(chǎn)品已經趕上國外同類產品水(shuǐ)平。國產有機載熱體按生產原料可分為兩大類,一類(lèi)是以石油產品為原料,這一類稱為導熱油,由於石油的比熱較大,並可選擇適當(dāng)餾分,資源也比較充(chōng)足,一般選用環烷(wán)基或芳烴混合基(jī)原料,加抗氧化(huà)耐熱添加(jiā)劑而製得。另一類是以有機物為原料(liào)而製得。   
      三、空(kōng)氣(qì)換熱器   
      (一)熱管換熱器           
      熱管換熱器是一種利用封(fēng)閉在管內的(de)工作物質反複進行物理相變或化(huà)學反應來傳遞熱量(liàng)的一種換熱裝置。熱管技術是一項新技術(shù),自一九六(liù)四年第一支熱管問世以來,到現在也僅有三十多年的曆史。由於它在回收餘熱、預熱空氣等方麵(miàn)顯示(shì)出很多(duō)優點,熱管技術得到飛速發(fā)展,種類和功能也很多。根據熱管的工作原理,按工作液的工作方(fāng)式,可以分為物理熱管和化學熱管。          
      物理熱管是利用工作液(yè)的物理相變(流化、凝結)傳遞熱量(liàng)。化學熱管是利用工作物質化(huà)合與(yǔ)分解反應傳遞(dì)熱量。在(zài)噴霧幹燥係統中,利用熱管換器間(jiān)接加熱空氣,已經獲得良好的(de)經濟效益。熱管(guǎn)的工作液根據需要(yào)可以選擇不同(tóng)的液體,但每種工作液(yè)都有它合適的工作溫(wēn)度範圍。        
      (二)燃煤熱風爐          
      以煤為燃料的熱空氣爐,多數是以間接換熱的方法加(jiā)熱空氣。在間(jiān)接換熱過程中(zhōng),一(yī)般有(yǒu)兩(liǎng)種(zhǒng)情況,一種情(qíng)況是爐內設有(yǒu)通風管,冷空氣走(zǒu)管層,煙道氣走殼層(céng)。煤燃燒產生的(de)熱量對管的外壁進(jìn)行輻射,熱量(liàng)通過管壁傳向內管,然後再與內管的冷(lěng)空(kōng)氣進行加熱。爐的進口為(wéi)冷空(kōng)氣,經加熱後從另一口出來的為加熱到一定溫度的高溫潔淨空(kōng)氣。另一種為燃煤式導熱油爐,導熱油(yóu)被加(jiā)熱後流向另一個換熱器(qì),(如翅片換熱器)再與冷空氣進行換熱(rè)。間接換熱的特點是得(dé)到的熱氣體潔淨度較高,在換熱過(guò)程中空氣無濕度變化,仍保持冷空氣的濕含量(liàng)。    
      燃煤熱(rè)空氣爐結構比較簡單,加煤方式也有多種,根(gēn)據工藝需要(yào)或換熱量的不同采取(qǔ)不同的加熱方式。由(yóu)於火焰與換熱管直接輻射,燃氣(qì)內又有硫等腐蝕性較強的化學物質(zhì),對管(guǎn)的材料(liào)有一定要求。這種熱空氣爐有高溫(wēn)爐和低溫爐之分,當要求出口熱空氣溫度在300℃以上時,換熱管要選用耐高溫、耐腐蝕的(de)材料。另外,管內空氣的運行路徑也應盡(jìn)可能避免換熱管有局部高溫的存在,否則會影響使用壽命。      
      熱空氣爐的煙道氣通過管壁(bì)向管層內的冷空氣進(jìn)行傳導傳熱和輻射傳熱,冷空(kōng)氣(qì)在爐內運行四個行程,有三個行程與高溫煙氣進行熱交換,其中有兩個(gè)行程可(kě)以與兩側高(gāo)溫氣體(tǐ)同時進行熱(rè)交換,因此換熱效率高,煙氣的排出溫(wēn)度很低。      
      (三)蒸汽換熱器   
      蒸汽換熱器是間接換熱設備,由多根散熱(rè)排管組成。在換熱時可以根據需要用一組工作,也可(kě)以(yǐ)多組串聯使用。排管用紫銅或鋼質材料,為(wéi)增加傳熱效果,管外套繞翅片,翅片與管子有良好的接(jiē)觸。用蒸汽做熱(rè)介質(zhì)時,管(guǎn)內通蒸汽(qì),管外翅片間走空氣。由於翅片換熱(rè)器的材料(liào)及翅片的(de)纏繞形式不同,已有許多規格,並已經係列化。換(huàn)熱器既適用於蒸汽係統又適用於熱水(shuǐ)係統,作為加熱空氣用的換熱器,主要用於幹燥(zào)係統及空氣調節係統。如以蒸汽為熱媒,蒸汽的工作壓力為(wéi)0.03~0.8MPa,主要由順空氣(qì)流向三排交錯排列螺旋翅片(piàn)管組成,翅片管均用φ21×2mm無縫鋼管繞製上15×0.5mm的(de)皺折鋼帶而成,呈螺旋狀。       
      根據實際經驗,當蒸汽溫度在(zài)130~160℃之間時,幹燥室每蒸發1kg水,大約需要2.0~2.5m2的換熱麵積,蒸汽消耗量約為1.8~2.5kg。此時輸出熱(rè)空氣的溫度約比加熱器入口蒸(zhēng)汽溫度低6~10℃。   
      蒸汽(qì)換熱器的連接方法:          
      蒸汽換熱器一般(bān)為多組連在(zài)一(yī)起,安放位置主要有立式串聯和臥式串聯兩種。立式串聯就(jiù)是換熱器的迎(yíng)風麵與水平麵平行,空氣垂直水平麵(miàn)通過換熱器,臥式串聯是空氣平行水平(píng)麵通過換熱器,換熱器組與組之間用螺(luó)栓連接,為檢修方便,推薦采用臥式安裝。     
      按蒸汽進入加熱器的方法,又可分為串聯、並聯(lián)、並—串聯三種方法,這幾種(zhǒng)方法(fǎ)安裝換熱效果不同。          
      串聯(lián)接法就是蒸(zhēng)汽逐一(yī)通過換熱器,能充分利用能源,冷凝水(shuǐ)排出溫度很低。但需要增加換熱(rè)麵積,係(xì)統升溫速度較慢,有時(shí)需幾個小時的(de)時間才能達到規(guī)定(dìng)溫度。      
      並聯是蒸汽同(tóng)時通過每組換熱器(qì),又同時排出,使蒸汽換熱器與空氣(qì)保持較大的溫(wēn)差。傳熱速率高(gāo),升溫速度(dù)快,但冷凝水的(de)排出溫度高,能量利用率較低。     
       綜合上述兩種方法,采用並—串(chuàn)聯的連接方法更為(wéi)合理。蒸汽先並聯通過幾組換熱(rè)器,經過換熱器(qì)的低(dī)溫蒸汽再串聯通過後幾組,克服了前兩種接法的缺點。經過測試,如當采用三組換熱器時,進氣方法為前兩組並聯,再與後一組串聯。    
      (四)電加熱器          
       電加熱器是電能轉換成熱能,向空氣進行輻(fú)射傳熱的加熱設備。電加熱器是多根管狀電(diàn)熱元件組成。管狀電加(jiā)熱元件是在金屬管中放入(rù)電阻絲(sī),並在空(kōng)隙部分緊密填充有良好(hǎo)耐熱性、導熱性和絕緣(yuán)性的結晶氧(yǎng)化鎂粉(fěn),再經其它工(gōng)藝處理而成。具有(yǒu)結(jié)構簡單、機械強度高(gāo)、熱效率高、安全可靠、安裝簡(jiǎn)便、易實現溫控自動化的特(tè)點。用於加熱相對濕度不大於95%、無爆炸、無(wú)腐蝕性氣體。工作電壓不應大於額定值的(de)1.1倍,加熱空氣溫度不應超過300℃。可以獨立使用,也可以作(zuò)為第二級加熱(rè)設備,經常與蒸汽換熱器組合。如果幹燥器熱(rè)空氣進口溫度要(yào)求200℃,一般蒸汽換熱很難達到要求,這時可以把冷空氣通過蒸汽換熱器加熱到一溫度後再進入電加熱(rè)器繼續升溫,達到所要(yào)求的溫度。電加熱操作方便,容(róng)易實現自動化,但電是高品位能源,運(yùn)轉達費用較高,不適(shì)用於(yú)附加值低的物料幹燥係統中采用。     
       上述內容的論述,是為(wéi)了在選擇幹燥(zào)裝置(zhì)階段,提供一些對幹燥機選擇所要考慮的因素(sù),要選(xuǎn)擇一台各方麵都非常理(lǐ)想(xiǎng)的幹燥機是不太可(kě)能的。但是人們在幹燥機設計或運用過程中通過讀此篇文章(zhāng),一定會使你的設計(jì),選擇和使用得到很好的(de)改善。
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