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回轉(zhuǎn)烘干機研究與應(yīng)用

閱讀：1247發(fā)布時間：2014-5-23

　　回轉(zhuǎn)式烘干機由于其設(shè)備簡單，工藝簡捷，單機產(chǎn)量高，易于維護和管理等優(yōu)點，在建材、化工等許多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，但傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式烘干機普遍存在著熱效率低、能耗高的問題。這里筆者從不同類型烘干機比較分析結(jié)合烘干機改造實踐，探討了回轉(zhuǎn)式烘干機實現(xiàn)的技術(shù)途徑。
　　
　　1、回轉(zhuǎn)式烘干機與其它類型烘干機的比較分析
　　
　　沸騰烘干機和流態(tài)化烘干機是比較常用的兩種烘干設(shè)備，其熱效率比較高的主要原因在于物料在熱介質(zhì)（高溫?zé)煔猓┗驒C械力的作用下，基本處于懸浮或近似流態(tài)化狀態(tài)，物料和熱煙氣接觸充分，換熱條件良好，有利于換熱效率的提高。而傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式烘干機由于其結(jié)構(gòu)型式的局限，物料與熱介質(zhì)充分接觸時間很短。有關(guān)資料表明，回轉(zhuǎn)式烘干機，其物料顆粒滯留于空中的時間僅是其沉落在筒體和揚料板內(nèi)時間的10%～12.5%。這正是回轉(zhuǎn)式烘干機效率較低的根本原因。因此，想要進一步提高回轉(zhuǎn)式烘干機的熱效率，應(yīng)該從提高機內(nèi)物料的滯空時間，增加物料和熱介質(zhì)充分接觸機會，減少不必要熱損失等幾方面人手，對回轉(zhuǎn)式烘干機本身而言，影響這幾方面的因素主要有揚料裝置結(jié)構(gòu)型式、布置方式和烘干機轉(zhuǎn)速，因此，研究改進烘干機揚料裝置和設(shè)置適宜的回轉(zhuǎn)速度成為實現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵。
　　
　　2、回轉(zhuǎn)式烘干機的現(xiàn)狀及存在問題
　　
　　2.1揚料裝置
　　
　　傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的回轉(zhuǎn)式烘干機常見的揚料裝置有螺旋型、“j”型、直板型、格子型，其中格子型熱效率稍高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較少采用。螺旋型多用作進出料螺旋，zui常見的為“J”型。在揚料板布置型式上，多為單一型式的揚料板交錯布置。
　　
　　以zui常見的采用“J”型揚料板的烘干機為例，烘干機內(nèi)部揚料裝置，除進料螺旋外，全部為交錯布置的“J”型揚料板，普遍存在揚料板數(shù)量少、結(jié)構(gòu)型式單一且結(jié)構(gòu)不合理的缺陷。在烘干機回轉(zhuǎn)過程中，物料揚起高度低、拋撒范圍小、軸向流速快，不能zui大限度利用簡體截面，在較大的筒體截面上形成明顯的熱煙氣“短路”通道（如圖1所示），大大減少了物料和熱介質(zhì)充分接觸機會，I、Ⅱ區(qū)為煙氣“短路空洞”這是造成回轉(zhuǎn)式圖1“j”型揚料板揚料示意圖烘干機效率低下的主要原因。
　　
　　回轉(zhuǎn)烘干機揚料板
　　
　　2.2轉(zhuǎn)速
　　
　　在保證揚料板卸空率的前提下，適當(dāng)提高烘干機轉(zhuǎn)速，可以增加單位時間內(nèi)物料揚起次數(shù)，增加物料顆粒和熱煙氣接觸機會，延長接觸時間，提高換熱效率。而且，不同的物料，顆粒大小和粘滯性不同，其卸空的難易程度不同，其要求的適宜轉(zhuǎn)速就不同。從實際經(jīng)驗看，烘干礦渣、磷（肥）渣等顆粒較小且不粘結(jié)的物料時，直徑2.2m以上的烘干機轉(zhuǎn)速在4.5～5r.p.m比較合適，而粘土等物料要求轉(zhuǎn)速就較低。當(dāng)然，各使用廠家因情況不同有一定差異，這就要求設(shè)備廠家提供的設(shè)備有一定的適應(yīng)性。
　　
　　表1為部分廠家不同型號烘干機的參數(shù)表。從表中數(shù)據(jù)看出，目前設(shè)備廠家提供的烘干機幾乎全部為固定轉(zhuǎn)速，烘干機的轉(zhuǎn)速一般在2~5r.p.m之間，以2～4r.p.mzui多，較實際需要偏低且適應(yīng)性差。這也是傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)式烘干機烘干效率不高的重要因素之一。
　　
　　滾筒烘干機
　　
　　3、回轉(zhuǎn)式烘干機的實現(xiàn)
　　
　　從以上比較分析可以看出，就設(shè)備本身而言，大幅度提高回轉(zhuǎn)式烘干機熱效率和產(chǎn)量的技術(shù)關(guān)鍵就在于提高物料在簡體截面占有率、延長物料滯空時間、增加物料揚起次數(shù)，亦即設(shè)計結(jié)構(gòu)合理、布置得當(dāng)?shù)膿P料裝置和適宜的回轉(zhuǎn)速度。
　　
　　3.1揚料裝置的改進
　　
　　理論上，物料烘干過程分為加熱升溫、等速干燥、降速干燥三個階段。揚料板的主要功能是：導(dǎo)料、均流、揚料和阻料。只有結(jié)合不同的干燥階段合理布置不同結(jié)構(gòu)型式的揚料裝置，使物料流速適當(dāng)并有效利用整個筒體截面空間，增大物料對熱氣流的阻力，適當(dāng)延長熱煙氣作用于物料的時間長度，才能強化熱交換效果，提高熱交換效率，快速完成烘干過程。
　　
　　基于此，設(shè)計了幾種不同結(jié)構(gòu)型式的揚料裝置和組合方式，以適應(yīng)不同的烘干階段和物料品種，取得了很好的效果。
　　
　　各種揚料裝置的作用和特點如下：
　　
　　①變高弧形揚料板（見圖2）：充分帶起并拋撒物料，zui大限度地在簡體截面上形成料幕，同時具有較好的防粘結(jié)和破碎團塊功能。適用于各種物料的加熱升溫階段及粘性物料的等速干燥階段初始段；
　　
　　②弧形揚料斗（見圖3）：充分拋撒物料，
　　
　　在筒體截面上形成料幕的效果。適用于各
　　
　　種物料等速干燥階段和礦渣等物料的加熱升
　　
　　溫階段后段；
　　
　　③徑向折流裝置（圖略）：加快料速、強制分區(qū)，同時可增大物料在空中運行距離，延長換熱時間；
　　
　　烘干機
　　
　　④反向揚料板：軸向阻料，實現(xiàn)逆向交叉返料，延長物料機內(nèi)停留時間。適用于加熱升溫和等速干燥階段組合使用；
　　
　　⑤平板式揚料板：分層拋撒物料，縱向?qū)Я稀＿m用于干燥各階段。
　　
　　要達到烘干的目的，不同的烘干階段和物料種類還必須有不同組合的揚料裝置與之相適應(yīng)。
　　
　　這里，筆者以某水泥廠烘干白堊土的直徑2.4mX18m回轉(zhuǎn)式烘干機為例，介紹一種揚料裝置布置方案。
　　
　　如圖4揚料裝置布置圖所示，以物料折向裝置安裝位置為界，沿簡體長度方向分成三個區(qū)，每區(qū)有不同的安裝組合，以適應(yīng)物料烘干的不同階段。
　　
　　l區(qū)：加熱升溫階段，主要蒸發(fā)物料表面水。剛?cè)霗C的低溫物料與高溫介質(zhì)快速熱交換，物料表面首先形成一層水膜，易形成粘料和“結(jié)殼”現(xiàn)象，所以該區(qū)主要采用變高弧形揚料板結(jié)合部分反向揚料板，一方面充分揚起并拋撒物料，在筒體截面上形成換熱條件良好的料幕，同時增大物料碰撞和摩擦機會，充分利用了變高弧形揚料板的防粘結(jié)和破碎作用；脫去表面水的物料經(jīng)徑向折流裝置快速進入等速烘干區(qū)。
　　
　　烘干機揚料裝置布置圖
　　
　　Ⅱ區(qū)：等速干燥階段。此階段主要在于逐步脫去物料的非化學(xué)結(jié)合水，同時大部分白堊土料塊因產(chǎn)生收縮而碎裂，因此，該區(qū)主要采用弧形揚料斗，間隔布置一定數(shù)量反向揚料板，一方面充分利用弧形揚料斗拋撒充分，形成料幕效果好的特點加強換熱，又可通過反向揚料板的定向返料，反復(fù)拋撒，適當(dāng)延長物料在該區(qū)停留時間，強化傳熱效果，適應(yīng)等速干燥階段要求蒸發(fā)強度高，水分移動速度快的特點。
　　
　　Ⅲ區(qū)：降速干燥段。主要功能是，進一步提高物料溫度，強化表面水分蒸發(fā)，提高烘干速率，保證烘干效果。因此，該區(qū)揚料裝置的布置，由弧形與平板相間逐漸過度到*為平板形揚料板，實現(xiàn)互不交叉的分層揚料，逐漸擴大風(fēng)洞面積，減小空氣流動阻力，以適應(yīng)水分蒸發(fā)和快速移動需要。
　　
　　三個區(qū)的長度可根據(jù)物料特點及各廠實際使用情況進行調(diào)整，以達到*烘干效果。
　　
　　3.2傳動系統(tǒng)的改造
　　
　　為了滿足不同物料對烘干機轉(zhuǎn)速的不同要求，以及在條件許可的情況下，適當(dāng)提高烘干機回轉(zhuǎn)速度的需要，在減速機等不變的情況下，只需將原來的Y系列或J02泵列電機更換為YCT系列調(diào)速電機，其調(diào)速范圍為132—1320r.p.m，烘干機轉(zhuǎn)速一般可達到0～6r.p.m，*需要。從使用情況看，傳動系統(tǒng)運行穩(wěn)定，有助于實現(xiàn)提高烘干效率和增產(chǎn)的目的。
　　
　　4、使用效果
　　
　　無論從理論和實踐方面，該技術(shù)都是十分有效和成功的。多家水泥廠運用此技術(shù)對原有烘干機進行了改造，雖然各廠物料種類、烘干機規(guī)格、配套設(shè)備和管理水平各不相同，但都取得了很好的效果，烘干機臺時產(chǎn)量提高幅度都在50%～100%以上，煤耗下降在30%～50%，系統(tǒng)電耗明顯下降，烘干機熱效率大幅提高，對設(shè)備生產(chǎn)廠家和使用廠家都有一定參考價值。

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