快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)干燥物料過程中的熱傳遞是通過高熱的空氣流入,將熱量傳送給物料。與此同時,受熱的干燥室筒壁也會將熱量傳遞給物料。熱量的傳遞終目的是完成水分的蒸發(fā),物料中的水分在熱量的作用下向外擴(kuò)散到周圍。那么快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)如何地實(shí)現(xiàn)水分的蒸發(fā)的呢?
、快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)采用高速的熱空氣切入干燥室,由于干燥室內(nèi)螺旋氣流運(yùn)動降低了物料周圍的介質(zhì)溫度,提高了外側(cè)介質(zhì)流量和溫度,---提高了水分向外擴(kuò)散的速度。
2、高溫高速氣流沖擊位于氣缸下部的濕物料,在攪拌葉片的作用下,顆粒破碎,顆粒尺寸減小,內(nèi)部毛細(xì)管長度減少,強(qiáng)化水分內(nèi)部擴(kuò)散效應(yīng),降低內(nèi)擴(kuò)散阻力。這些物料顆粒在高速攪拌和高溫加熱的循環(huán)中反復(fù)破碎。
水分的內(nèi)部擴(kuò)散和外部擴(kuò)散是快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)內(nèi)部水分蒸發(fā)的方式,快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)從內(nèi)部和外部兩方面入手,加強(qiáng)水分的蒸發(fā)。干燥物料就選快速旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)。
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的特點(diǎn)及主機(jī)結(jié)構(gòu)
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)是用來干燥膏糊狀、濾餅狀和熱敏性物料的新型干燥設(shè)備。設(shè)備緊湊,體積小,生產(chǎn),連續(xù)性生產(chǎn);干燥強(qiáng)度高,能耗低,烘干時間短,操作維修十分簡單方便;烘出來的產(chǎn)品---;采用負(fù)壓式和正負(fù)相結(jié)合二種工藝,熱源廣,整個工藝為封閉性生產(chǎn)工藝流程,無污染。
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)旋閃室有多種結(jié)構(gòu)形式,較為典型的有三種,一種是大錐體,下部環(huán)形底隙與集風(fēng)室相通,分散裝置下部的旋轉(zhuǎn)葉片直達(dá)環(huán)隙處。有的還采取措施將環(huán)形底隙制成可調(diào)形式。這種形式的干燥機(jī)一般采用正壓操作,用以高粘性物料的干燥。
第二種是采用小錐體帶平底,分散裝置下部的旋轉(zhuǎn)葉片外延至集風(fēng)室。這種形式的閃蒸干燥機(jī)可采用負(fù)壓操作,用來處理粘性不太大、較易分散或含水量不太高的物料。對分散裝置稍加改變也可適于粘性較大物料的干燥。這兩種形式的干燥機(jī)環(huán)隙處的空塔風(fēng)速在30m/s以上。
還有一種是無錐體的平底閃蒸干燥機(jī),在旋閃套上開有布風(fēng)孔槽或在集風(fēng)室配裝布風(fēng)機(jī)構(gòu);虿捎闷降谉o集風(fēng)室,采用氣力直接加料的形式,此種形式適用于粉料或易分散的物料的干燥。
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的特點(diǎn)有:旋流、流化、噴動及粉碎分級技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。設(shè)備緊湊,體積小,生產(chǎn),連續(xù)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了“小設(shè)備、大生產(chǎn)”。干燥強(qiáng)度大,能耗低,熱效率可達(dá)70%以上。物料停留時間短,成品---,可用于熱敏性物料干燥。負(fù)壓或微負(fù)壓操作,密閉性好,消除環(huán)境污染。
閃蒸干燥機(jī)可知:投料量增加后,電流跳動、跳閘,說明主機(jī)負(fù)荷變化很大。主機(jī)分散裝置結(jié)構(gòu)分上、中、下3部分。
上部:高速旋轉(zhuǎn)分散裝置上部葉片主要用于將加入大塊膏狀物料粉碎成小塊。跳閘停車后,檢查底部沉積物料并無大塊,說明這里沒問題。
中部:主機(jī)分散裝置中部葉片所承受負(fù)荷主要是懸浮在閃蒸干燥機(jī)筒體中部粉料,二氧化硅連續(xù)干燥設(shè)備,因此負(fù)荷不大。
下部:跳閘停車后,發(fā)現(xiàn)底部積料多,用人工手動盤動電機(jī)皮帶輪時阻力很大。但清除一部分料后(30%),就可以盤動電機(jī),并可啟動主機(jī),此時運(yùn)轉(zhuǎn)正常,電流僅3o a左右,說明僅增加20 kg物料其阻力即可造成主機(jī)電流超負(fù)荷停車。由此可以判斷底部葉片負(fù)荷大是電機(jī)跳閘停車主要原因。
膏狀物料經(jīng)上部及中部分散葉片破碎后,顆粒直徑逐漸減小,落向底部破碎流化段。熱空氣沿切線方向向上運(yùn)動對小顆粒產(chǎn)生浮動作用。底部倒錐體角度較小,熱風(fēng)通過環(huán)隙后,通風(fēng)截面積很快擴(kuò)大,氣速降低(底部往上不同高度通氣截面積及空載氣速變化情況。不---將粉碎后小顆粒吹上中部進(jìn)一步粉碎、干燥,隨著投料量提高,底部沉積顆粒料越來越多。底部分散葉片負(fù)荷增大,造成超負(fù)荷停機(jī)。
此外,閃蒸干燥機(jī)下部漿葉外端延伸至集風(fēng)室。將物料打入集風(fēng)室,堵塞風(fēng)道。停車時,引風(fēng)已停,主機(jī)及漿葉依靠慣性仍在旋轉(zhuǎn),化工噴霧干燥設(shè)備,將料、塵---風(fēng)道、熱風(fēng)爐,有機(jī)顏料連續(xù)干燥設(shè)備,從進(jìn)風(fēng)口溢出,污染設(shè)備、污染壞境。
閃蒸干燥機(jī)料液濃度對干燥器的工作效率及操作穩(wěn)定性都有很大影響,隨著含固率的增加,所需脫水率也相對減少。但料液的粘度也相應(yīng)增加,勢必給霧化帶來困難,如果料液在干燥器內(nèi)分布不均,惰性粒子表面的料層也增厚并且不易均勻,明顯影響惰性粒子的沸騰效果。料層的增厚也降低了水的傳質(zhì)效果,擴(kuò)散作用也相應(yīng)降低,并不利于干燥的進(jìn)行。雖然提高含固率可以減少水分蒸發(fā)量,但由于傳質(zhì)速率的降低可能反而更不經(jīng)濟(jì)。
如果閃蒸干燥機(jī)料液的含固率較低,無疑使所需蒸發(fā)的水分增加,消耗的熱量也相應(yīng)增加。但這時可以采用較高的流化介質(zhì)溫度,床層的溫度也沒有明顯升高。因進(jìn)出口氣體有較大的溫差,所以會提高蒸發(fā)效率。
根據(jù)物料來源的不同,在實(shí)際生產(chǎn)中所處理的料液含固率差異也很大。實(shí)際上,任何一種料液都有一個臨界含固率,在此條件下水分蒸發(fā)速率---,惰性粒子上的干料膜又能順利削落。
如果采取間歇噴料的方法,料液的含固率可以高一些,因為料液的加入可能使流化狀態(tài)變差,但停止噴料后,隨著物料的干燥和從惰性粒子表面的削落,流化床又恢復(fù)了原來的---流動狀態(tài),間歇加料也是常用的一種操作方法。但為了防止停止加料時料層的溫度升高,適當(dāng)噴入少量低含固率料液,以控制床層溫度。
閃蒸干燥機(jī)振動源的加入使原來的傳質(zhì)傳熱規(guī)津被---,因而對干燥強(qiáng)度產(chǎn)生不同的影響。實(shí)驗結(jié)果表明,振幅和振頻對面積干燥強(qiáng)度的影響,料液粘度不同也表現(xiàn)出不同特性,在干燥粘性較大的物料時,宜采用大的振幅,振幅大則有利于提高惰性載體的碰撞力,可以快速更新物料與熱空氣的接觸面,以提高傳質(zhì)速率。但對于粘度較小的料液振動頻率對強(qiáng)度的影響就比較明顯,振幅的影響并不明顯。操作中還存在一個極值,在此實(shí)驗條件下極值為3一4mm,當(dāng)振幅超過此值時,隨著振幅的提高,干燥強(qiáng)度反而下降。因為當(dāng)料液粘度較小時,石墨連續(xù)干燥設(shè)備,載體分散物料的作用并不十分重要,振頻的提高使載體與物料之間的碰撞次數(shù)增多,傳遞的熱能也就多,所以干燥強(qiáng)度也隨之增大。過高的振幅會造成載體與物料載體接觸的機(jī)會減少,因而使干燥度反而降低。
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