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一、概述
旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)是連續(xù)操作的對流干燥設(shè)備，也是目前工業(yè)生產(chǎn)中用于干燥濾餅狀物料的****設(shè)備之一。其工作原理如圖1所示。主機(jī)大致可分為三大部分：
集風(fēng)室及破碎流化段；
中部干燥段；
頂部回收段。
濾餅狀物料經(jīng)螺旋給料裝置進(jìn)入干燥機(jī)用于干燥段的中部，呈散狀落入破碎流化段。熱空氣沿切線方向進(jìn)入集風(fēng)室，集風(fēng)室斷面呈螺旋線漸小，集風(fēng)室內(nèi)的熱空氣沿集風(fēng)室與破碎流化段之間的縫隙形成高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)進(jìn)入破碎流化段。由給料機(jī)落下的散塊狀物料受旋轉(zhuǎn)葉片的沖擊破碎及旋轉(zhuǎn)氣流的浮動作用，料塊之間，料塊與旋轉(zhuǎn)葉片之間相互碰撞摩擦，并伴隨物料的濕份蒸發(fā)，形成了大小不一的顆粒，隨旋轉(zhuǎn)氣流向上運(yùn)動進(jìn)入中部干燥段。由于顆粒的粒徑不等，其運(yùn)行的軌跡也不一致，在整個(gè)干燥段空間內(nèi)彌散，與熱氣流進(jìn)行充分的傳質(zhì)傳熱，濕份不斷蒸發(fā)。較大顆粒行動軌道半徑較大，貼近筒壁。較小顆粒運(yùn)行軌道半徑較小。在中部干燥段頂部設(shè)置一分級器，較大顆粒，由于濕份大，顆粒間的凝聚現(xiàn)象未能及時(shí)消除，遇到分級器的阻擋，以較大的沉降速度回落入破碎流化段，再重復(fù)上述過程，微細(xì)顆粒隨氣流通過分級器進(jìn)入回收段，并隨氣流一起進(jìn)入微細(xì)粉回收裝置連續(xù)產(chǎn)出干燥后的產(chǎn)品。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)系統(tǒng)工藝如圖2所示。
目前，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)普遍存在的問題是設(shè)備一次性投資較大，能耗較大，而產(chǎn)量相對來說較小，而且設(shè)備調(diào)試時(shí)耗時(shí)費(fèi)工。即使是現(xiàn)已運(yùn)行的干燥系統(tǒng)也不知是否是在****狀態(tài)下操作。這樣，經(jīng)濟(jì)性就不理想，造成浪費(fèi)。這里有兩個(gè)方面的原因，首先是系統(tǒng)的合理配置，諸如針對不同物料不同產(chǎn)量要求進(jìn)行質(zhì)熱衡算，確定熱量、風(fēng)量、溫度等。其次是怎樣針對不同物料、不同的系統(tǒng)配置改進(jìn)主機(jī)的構(gòu)造。這兩方面問題的解決，可望進(jìn)一步提高產(chǎn)量，從而提高效率，達(dá)到節(jié)能的目的。
系統(tǒng)的合理配置，已有文章探討，而如何改進(jìn)主機(jī)、減少現(xiàn)場調(diào)試過程中的不必要拆裝修改，使其處于****的狀態(tài)下操作，尚未見報(bào)道。由于在干燥機(jī)中，物料顆粒加到旋轉(zhuǎn)上升氣流中的速度不定，旋轉(zhuǎn)氣流由破碎流化段底部環(huán)隙進(jìn)入破碎流化段，加之又有旋轉(zhuǎn)葉片的攪動，氣流的方向和速度也不夠均勻，因此，物料顆粒沒有一個(gè)固定的可以事先確定的運(yùn)動軌跡。目前，中部干燥段頂部的分級器直徑就無法確定。而現(xiàn)今的此種干燥機(jī)的生產(chǎn)廠家，在設(shè)計(jì)及生產(chǎn)中，不管何種物料，千篇一律采用小的分級器直徑，然后，在安裝后，看能否達(dá)到用戶要求的產(chǎn)量，達(dá)不到，用改變系統(tǒng)鼓、引風(fēng)機(jī)配比的方法，仍達(dá)不到，就只能反復(fù)拆裝，盲目地割大分級器直徑。這樣或大、或小都不能使干燥機(jī)處于理想的狀態(tài)下工作，既耗時(shí)費(fèi)工，又影響設(shè)備投產(chǎn)時(shí)間，而且造成能源的浪費(fèi)。若通過理論計(jì)算能確定不同物料的分級器直徑，無疑是一項(xiàng)有實(shí)用價(jià)值的工作。
二、干燥過程中物料顆粒的運(yùn)動分析及受力分析
顆粒的運(yùn)動分析
在干燥機(jī)中，進(jìn)入到破碎流化段的散塊狀物料經(jīng)旋轉(zhuǎn)葉片的沖擊碰撞分散及其所攜濕份的蒸發(fā)，顆粒間的凝聚現(xiàn)象逐漸消除，塊、團(tuán)狀物料變成不等徑的顆粒群，受到旋轉(zhuǎn)上升氣流的作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)上升流動。由于此過程中，顆粒群的微觀運(yùn)動非常復(fù)雜，，顆粒粒徑非常小，這樣，假設(shè)在圓周方向顆粒的速度與氣流的運(yùn)動速度相一致；在徑向，顆粒運(yùn)動受到離心力與曳力的共同作用，忽略其它因素的影響；在軸向，由于研究分級器直徑，暫不考慮顆粒的軸向運(yùn)動；并忽略顆粒與流體間的相互作用。即只考慮顆粒的徑向運(yùn)動和圓周運(yùn)動，考察單顆粒在干燥機(jī)中的運(yùn)動情況。
顆粒的受力分析
設(shè)顆粒形狀為球形，由于干燥機(jī)是處于微負(fù)壓狀態(tài)下，其中氣體的密度ρ變化范圍不大，假定為某一常數(shù)。單顆粒在干燥機(jī)破碎流化段的受力∑F。
∑F=mg+m·
式中：m——顆粒質(zhì)量
——重力加速度；
——離心加速度；
——顆粒受到流體的曳力；
——顆粒在流體中受到的浮力；
——顆粒間相互作用力；
——葉片對顆粒的作用力。
由于顆粒在流體中到多種力的作用，其中，重力、浮力對顆粒的徑向運(yùn)動影響不大，并假設(shè)顆粒間相互無影響，則顆粒間作用力可以不考慮，同時(shí)葉片對顆粒無徑向作用力，則顆粒在徑向受到的力可簡化為：
∑F=Fd+m·
即單顆在干燥機(jī)破碎流化段及干燥段的徑向運(yùn)動主要受到流體的曳力以及慣性離心力的作用，從顆粒的力學(xué)平衡狀態(tài)分析，在理想的力學(xué)平衡下，能夠確定顆粒的徑向運(yùn)動。若顆粒受到的離心力大于曳力，顆粒向外筒壁運(yùn)動，若曳力大于離心力，顆粒向中心區(qū)移動。通過分級器進(jìn)入回收段。通過理想的力平衡，可以確定顆粒合格品范圍中****顆粒直徑d，在干燥段徑向處于受力平衡狀態(tài)。
∑F=0 即
式中：Fd——顆粒受到徑向曳力分量。
三、分級器直徑的計(jì)算
根據(jù)上述單顆粒的力學(xué)平衡分析，設(shè)vp是氣體與靜止顆粒的****徑向速度差，假設(shè)此相對速度等于流場中氣流的徑向速度，近似計(jì)算。
式中：Q——流量；S1——環(huán)隙面積。
設(shè)v為顆粒的切向速度，假定氣體的切向速度為vg，近似計(jì)算：
式中：S2——集風(fēng)室截面積。
設(shè)R為顆粒旋轉(zhuǎn)半徑，顆粒的質(zhì)量
ρs·π
式中：ds——顆粒直徑；ρs——顆粒密度。
π·Cd·d3s/4·ρ·v2ρ/2=π·Cd·d3s·v2ρ
式中：ρ——?dú)怏w密度；Cd——曳力系數(shù)。
則(3)式：
πρsd3s)/6·v2g/R=k·(π·Cd·d3s·v2ρ
式中：k——顆粒形狀因子。
則：
·ρs·ds·v2g)/(3·k·ρ·Cd·v2ρ
四、結(jié)論
根據(jù)不同的物料特性，通過理論計(jì)算確定分級器直徑，可以避免調(diào)試過程中的不必要拆裝，同時(shí)，****限度地發(fā)揮干燥機(jī)的潛在能力，使其處于****的操作狀態(tài)下，避免能源的浪費(fèi)，這對干燥機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)際調(diào)試可提供理論指導(dǎo)。? 1、高溫濕氧化工藝 由于純氧在高溫高壓狀態(tài)下，不需要使用催化劑就可以將大部分的有機(jī)物氧化。高溫濕氧化工藝就是利用這種原理，將污泥和純氧同時(shí)導(dǎo)入要求的溫度和壓力的反應(yīng)器中進(jìn)行干燥。通過此種方法處理后，剩余的一小部分污泥則可以通過機(jī)械方法進(jìn)行脫水、烘干，從而達(dá)到干燥的目的。一般情況下，這種工藝比 氣流干燥機(jī)能從易于脫水的顆粒，粉末狀物料，迅速除去水分(主要是表面水分)。在氣流干燥機(jī)中，由于物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間短，使干燥成品的品質(zhì)得到****的控制。我廠強(qiáng)化型氣流干燥是在基本型上增加一套轉(zhuǎn)速可以無級調(diào)節(jié)的強(qiáng)化器組成，濕物料通過螺旋加料器進(jìn)入強(qiáng)化器鈦白粉生產(chǎn)方法主要有硫酸法和氯化法。硫酸法是用鈦精礦或酸溶性鈦渣與硫酸反應(yīng)進(jìn)行酸解反應(yīng)，得到硫酸氧鈦溶液，經(jīng)水解得到偏鈦酸沉淀；再進(jìn)入轉(zhuǎn)窯煅燒產(chǎn)出Tio2，硫酸法以間歇法操作為主，生產(chǎn)裝置彈性大，利于開停車及負(fù)荷調(diào)整。 根據(jù)鈦白粉的物料特性，在消化吸收國外先進(jìn)設(shè)備和技術(shù)基礎(chǔ)上，自主研發(fā)的快速旋轉(zhuǎn)需要粉碎機(jī)的企業(yè)應(yīng)該如何根據(jù)自己的需要選擇適合自己的粉碎機(jī)呢，選擇粉碎機(jī)應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：
1.根據(jù)生產(chǎn)能力選擇
一般粉碎機(jī)的說明書和銘牌上，都載有粉碎機(jī)的額定生產(chǎn)能力(公斤／小時(shí))。但應(yīng)注意幾點(diǎn)：一是所載額定生產(chǎn)能力是指特定狀態(tài)下的產(chǎn)量，如谷物 閃蒸干燥機(jī)是成長最快應(yīng)用范圍最廣泛的干燥設(shè)備機(jī)型之一，閃蒸干燥機(jī)在國內(nèi)也稱旋流干燥機(jī)，旋轉(zhuǎn)快速干燥機(jī)。閃蒸干燥機(jī)有機(jī)地聯(lián)合了流化、旋流、噴動、粉碎、分級技術(shù)，是流化技術(shù)、旋流技術(shù)、噴動技術(shù)及對傳播熱技術(shù)的優(yōu)化組合，設(shè)備的技術(shù)含量較高，合用于膏糊狀、顆 |
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