干燥設(shè)備技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
經(jīng)過干燥界工程技術(shù)人員的共同努力,近年來我國的干燥設(shè)備有了長足的進(jìn)步。干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能都有明顯改善,質(zhì)量也在不斷提高,有些機(jī)型已遠(yuǎn)銷國外。文中對(duì)近年來我國干燥設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行闡述,同時(shí)也指出存在的問題。對(duì)我國今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)各行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析,對(duì)干燥設(shè)備如何滿足生產(chǎn)需要提出意見,展望干燥設(shè)備的未來趨勢(shì),為技術(shù)及設(shè)備開發(fā)提供參考。
關(guān)鍵詞:干燥設(shè)備;技術(shù)現(xiàn)狀;未來趨勢(shì)
1 干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀
近年來,隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,對(duì)干燥設(shè)備的需求量越來越大,干燥設(shè)備的總體水平也不斷提高。常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿足生產(chǎn)的需要,并有部分機(jī)型出口到國外,這些可喜的成就是廣大工程技術(shù)人員長期努力的結(jié)果,干燥設(shè)備的進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1 干燥設(shè)備的加工質(zhì)量
從干燥設(shè)備的制造過程看,干燥設(shè)備的加工質(zhì)量受技術(shù)水平及應(yīng)用行業(yè)的制約。干燥設(shè)備的應(yīng)用行業(yè)很多,對(duì)設(shè)備質(zhì)量要求最高的是制藥行業(yè)。由于制藥行業(yè)的特殊性,對(duì)所用干燥設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量都有具體要求,因此要求制造行業(yè)提供的設(shè)備加工質(zhì)量較高。其次是食品行業(yè),食品行業(yè)對(duì)干燥設(shè)備及干燥系統(tǒng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生指標(biāo)要求,因此設(shè)備結(jié)構(gòu)及鋼材的處理標(biāo)準(zhǔn)較高。質(zhì)量要求相對(duì)不高的是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的部分設(shè)備。在所有行業(yè)中化學(xué)工業(yè)不論是設(shè)備的用量還是型式都最多最復(fù)雜,應(yīng)該說化工行業(yè)的干燥設(shè)備有特殊要求的也比較嚴(yán)格,但與上述兩個(gè)行業(yè)相比略低一些。
從最年幾年干燥設(shè)備總的質(zhì)量看,多數(shù)設(shè)備鋼板都經(jīng)過拋光處理,焊縫采用氬弧焊(不銹鋼),焊縫也經(jīng)過處理,有些工廠對(duì)直焊縫和環(huán)焊縫采用自動(dòng)或半自動(dòng)焊接,使設(shè)備質(zhì)量得到保證。在走訪的工廠中,常州佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠、常州一步干燥設(shè)備有限公司加工質(zhì)量較好,佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠制粒的設(shè)備有一定的出口量,上海大川原公司的加工質(zhì)量也較好。
1.2 干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)
隨著我國干燥設(shè)備的引進(jìn)及國際間的技術(shù)交流,國外干燥設(shè)備機(jī)型都在不斷影響我國,最近幾年我國的新機(jī)型及新結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在以下幾種。
①內(nèi)藏?zé)峁苁搅骰哺稍餀C(jī)
②管束干燥機(jī)
管束干燥機(jī)的外殼及傳動(dòng)方式與轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)極為相似,但在其內(nèi)部同心排列1~5層管束。管束穿過干燥機(jī)的全長,內(nèi)通水蒸汽或其它熱介質(zhì),傳導(dǎo)與對(duì)流傳熱并用。熱效率高,總傳熱效率可達(dá)80%~90%,特別適用于干燥溫度在150℃以下的物料。國外比較有代表性的如日本大川原化機(jī)株式會(huì)社,國內(nèi)在吉林也有生產(chǎn)。主要用于槽渣和礦物的干燥,取得可喜效果。
③閃蒸干燥機(jī)
作為1989年引進(jìn)我國的干燥機(jī),它具有處理粘稠狀濾餅物料的能力,可以直接得到粉體物料。在我國丹東染料廠、吉林某化工廠、上海染化八廠、上海巴斯夫染料化工有限公司都有引進(jìn)的設(shè)備。目前這種機(jī)型以丹麥的安海達(dá)諾公司為代表。經(jīng)過多年的消化吸收此項(xiàng)技術(shù),中型以下規(guī)模的設(shè)備我國有許多廠家都能制造。開發(fā)較早的單位如鐵嶺精工(集團(tuán))股份有限公司、沈陽化工研究院、東北大學(xué)。目前工業(yè)化干燥機(jī)制造較多的如溫州市瞬達(dá)干燥設(shè)備有限公司、江蘇省靖江強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司。幾經(jīng)改造又推出一些新的結(jié)構(gòu),由原來的狹縫進(jìn)風(fēng)增加了切向進(jìn)風(fēng),大大降低了系統(tǒng)的風(fēng)阻。適用一些粘度低的礦物濾餅和化工中間體等物料的干燥。另外強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司首先將此設(shè)備頂部增加了分級(jí)結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品粒度小而且分部較窄。
?、軜~式干燥機(jī)
1990年,槳葉式干燥機(jī)首先由北京染料廠引入我國,用于靛藍(lán)染料的干燥。槳葉式干燥機(jī)以傳統(tǒng)傳熱為主要型式,最大的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高,并連續(xù)生產(chǎn),這種干燥機(jī)目前以日本奈良機(jī)械制作所為代表,大型的槳葉式干燥機(jī)主要用于城市污泥的干燥。我國目前主要用于精細(xì)化工,石油化工產(chǎn)品的干燥。目前國內(nèi)有多家企業(yè)有能力制造這種設(shè)備,比較有代表性的廠家如三門峽昊博干燥設(shè)備有限公司、蘭州天華干燥設(shè)備有限公司等單位。但僅限于雙軸式,四軸以上的大型設(shè)備未見有制造的報(bào)道。
⑤盤式干燥機(jī)
在前蘇聯(lián)和早期日本的干燥專著中就有介紹。20世紀(jì)80年代初期,由上海市化工裝備所開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),但由于種種原因,設(shè)備沒有大量推廣使用。近幾年國內(nèi)多家干燥企業(yè)開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),到目前基本成熟,而且對(duì)這類機(jī)型的理論研究也有一定進(jìn)展,制造臺(tái)數(shù)較多的是石家莊工大化工設(shè)備有限公司。此機(jī)型在常州、江陰地區(qū)也有一些廠家在制造。
⑥振動(dòng)流化床干燥機(jī)
開發(fā)較早的是日本粟本鐵工所,在槽型干燥機(jī)內(nèi),將原來攪拌物料的結(jié)構(gòu)以通入蒸汽的管件組成,起到既可攪拌物料,又可傳導(dǎo)熱量的目的。在走訪中發(fā)現(xiàn)上?;瘷C(jī)三廠在開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),但工業(yè)化量不大,不做更多的介紹。
⑧穿流回轉(zhuǎn)干燥機(jī)
穿流回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是在一個(gè)長方體的箱內(nèi),安裝有多孔的回轉(zhuǎn)筒體,筒體內(nèi)在周向設(shè)有多塊抄板,抄板也帶有小孔,處理有一定形狀的物料,加料方法與回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)相近,熱風(fēng)從圓筒的底部穿過筒體和料層。載濕后經(jīng)上部排出干燥機(jī),此干燥機(jī)既有回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的特征又有流化床的特征。資料介紹來自日本大川原化機(jī)株式會(huì)社,蒸發(fā)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī),近年我國也有開發(fā)這種機(jī)型的企業(yè)。
⑨旋轉(zhuǎn)氣流干燥機(jī)
旋轉(zhuǎn)氣流干燥機(jī)較早應(yīng)用的是德國的赫斯特公司,用于PVC的干燥。其基本原理是干燥機(jī)主機(jī)由帶夾套的筒體組成,熱氣流載著物料在干燥機(jī)內(nèi)做螺旋式上升運(yùn)動(dòng),熱氣流與物料進(jìn)行傳熱傳質(zhì),同時(shí)又受夾套傳導(dǎo)傳熱及幅射傳熱,因此熱效率比對(duì)流傳熱氣流干燥機(jī)高。我國已先后引進(jìn)了這種設(shè)備也多用于PVC的干燥。據(jù)悉目前國內(nèi)也有廠家開發(fā)這種設(shè)備,但目前尚未見工業(yè)化規(guī)模設(shè)備的報(bào)導(dǎo)。
此外還有惰性粒子流化床,攪拌流化床干燥機(jī)以及專用干燥機(jī)。由于這些設(shè)備不能形成系列,而且用量較少,不做重點(diǎn)介紹。
1.3 設(shè)備規(guī)模
作為生產(chǎn)中的單元設(shè)備,干燥機(jī)以滿足生產(chǎn)要求為最高目的。隨著各行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,也推動(dòng)了干燥設(shè)備的規(guī)模不斷擴(kuò)大。目前我國生產(chǎn)的閃蒸干燥設(shè)備直徑可以達(dá)到1.6m(超出此規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例不多),而且運(yùn)轉(zhuǎn)良好。槳葉干燥機(jī)的傳熱面積可以達(dá)到160m2,可以通各種載熱介質(zhì),盤式干燥機(jī)最大傳熱面積已達(dá)到180m2。機(jī)械離心式噴霧干燥機(jī)的處理量可以達(dá)到45t/h,機(jī)電一體的離心霧化器也達(dá)到處理量5t/h的規(guī)模,較好地解決了霧化器的機(jī)械問題,離心噴霧干燥機(jī)直徑已達(dá)到10米以上。壓力式噴霧干燥機(jī)可以達(dá)到直徑8米,總高50多米,處理能力達(dá)到4t/h。回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)直徑可以達(dá)到2.5米,長達(dá)30多米。帶式干燥機(jī)面積也達(dá)到140多平方米。
1.4 裝備水平
②計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。大型系統(tǒng)中多數(shù)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的采集、處理和控制,使系統(tǒng)操作條件達(dá)到最優(yōu)。
③人性化設(shè)計(jì)。在設(shè)備設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮操作者的習(xí)慣,維修時(shí)的方便程度。
④安全化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中有安全報(bào)警、險(xiǎn)情排除功能,特別是易燃易爆物料的干燥都要考慮到這一點(diǎn)。
⑤附屬設(shè)備。系統(tǒng)中的附屬設(shè)備也趨于合理,加熱、加料、氣固分離、產(chǎn)品的包裝設(shè)備與主機(jī)的配套關(guān)系達(dá)到最優(yōu)化。
1.5 實(shí)驗(yàn)條件
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