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干燥設備的技術現狀和未來發展趨勢

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干燥設備的技術現狀和未來發展趨勢

發布時間:2020-9-11      瀏覽:2030 次

經過干燥界工程技術人員的共同努力,近年來我國的干燥設備有了長足的進步。干燥機的結構,性能都有明顯的改善,質量也在不斷提高,有些機型已遠銷國外。文中對近年來我國干燥設備的技術進步進行闡述,同時也指出存在的問題。對我國今后一個時期內各行業生產技術的發展進行分析,對干燥設備如何滿足生產需求提出意見,展望干燥設備的未來趨勢,為技術及設備開發提供參考。
干燥設備的技術現狀
近年來,隨著我國工農業生產的迅速發展,對干燥設備的需求量越來越大,干燥設備的總體水平也不斷提高。常規干燥設備基本可以滿足生產的需要,并有部分機型出口到國外,這些可喜的成就就是廣大工程技術人員長期努力的結果,干燥設備的進步表現在以下幾個方面:
(1)干燥設備的加工質量
從干燥設備的制造過程看,干燥設備的加工質量受技術水平及應用行業的制約。干燥設備的應用行業很多,對設備質量要求最高的是制藥行業。由于制藥行業的特殊性,對所用干燥設備的材質、結構及加工質量都有具體要求,因此要求制造行業提供的設備加工質量較高。其次是食品行業,食品行業對干燥設備及干燥系統有嚴格的衛生指標要求,因此設備結構及鋼材的處理標準較高。質量要求相對不高的是化學工業生產中的部分設備。在所有行業中化學工業不論是設備的用量還是型式都最多最復雜,應該說化學行業的干燥設備有特殊要求的比較嚴格,但與上述兩個行業相比略低一些。
從最近幾年干燥設備總的質量看,多數設備鋼板都經過拋光處理,焊縫采用氬弧焊(不銹鋼),焊縫也經過處理,有些工廠對直焊縫和環焊縫采用自動或半自動焊接,使設備質量得到保證。在走訪的工廠中常州江河干燥有限公司加工質量較好。
(2)干燥機的結構
隨著我國干燥設備的引進及國際間的技術交流,國外干燥設備機型都在不斷影響著我國,最近幾年我國的新機型及新結構主要表現在以下幾種:
① 內藏熱管式流化床干燥機:這種干燥機是改變了以往流化床熱量全部由熱風帶入的方法,通過內部傳熱管,使部分熱量來自管內熱介質的傳導傳熱,因此大大提高了熱效率。據資料介紹,傳統流化床熱效率為39.7%,而內藏熱管為72.5%。在完成相同產量的情況下,床層面積由72.5㎡減小到14.42㎡。
② 管束干燥機:管束干燥機的外殼及傳動方式與轉筒干燥機極為相似,但在其內部同心排列1~5層管束。管束穿過干燥機的全長,內通水蒸汽或其他熱介質,傳導與對流傳熱并用。熱效率高,總傳熱效率可達80%~90%,特別適用于干燥溫度在150℃以下的物料。
③ 閃蒸干燥機:作為1989年引進我國的干燥設備,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。適用一些粘度低的礦物濾餅和化工中間體等物料的干燥。
④ 槳葉式干燥機:1990年,槳葉式干燥機首先由北京染料廠引入我國,用于靛藍染料的干燥。槳葉式干燥機以傳統傳熱為主要型式,最大的優點是傳熱效率高,并連續生產。
⑤ 盤式干燥機:20世紀80年代初期,由上海市化工裝備所開始開發此項技術,但由于種種原因,設備沒有大量推廣使用。近幾年國內多家干燥企業開始開發此項技術,到目前基本成熟,而且對這類機型的理論研究也有一定進展。
⑥ 振動流化床干燥機:此機型增加了控制物料運行速度的結構,熱風的分布更加合理,而且可有效防止漏料。與普通振動流化床相比,面積蒸發強度大幅度提高。
⑦ 槽型攪拌干燥機:開發較早的是日本栗本鐵工所,在槽型干燥機內,將原來攪拌物料的結構以通入蒸汽的管件組成,起到即可攪拌物料,又可傳導熱量的目的。
⑧ 穿流回轉干燥機:是在一個長方體的箱內,安裝有多孔的回轉筒體,筒體內在周向設有多塊抄板,抄板也帶有小孔,處理有一定形狀的物料,加料方法與回轉圓筒干燥機相近,熱風從圓筒的底部穿過筒體和料層。載濕后經上部排出干燥機,此干燥機既有回轉圓筒干燥機的特征又有流化床的特征。
⑨ 旋轉氣流干燥機:其基本原理是干燥機主機由帶夾套的筒體組成,熱氣流載著物料在干燥機內做螺旋式上升運動,熱氣流與物料進行傳熱傳質,同時又受夾套傳導傳熱及輻射傳熱,因此熱效率比對流傳熱氣流干燥機高。
設備規模
作為生產中的單元設備,干燥機以滿足生產要求為最高目的。隨著各行業生產規模的擴大,也推動了干燥設備的規模不斷擴大。目前我國生產的閃蒸干燥機設備直徑可以達到1.6m(超出此規模的應用實例不多),而且運轉良好。槳葉干燥機的傳熱面積可以達到160㎡,可以通過各種載熱介質,盤式干燥機最大傳熱面積已達到180㎡。機械離心噴霧干燥機的處理量可以達到45t/h,機電一體的離心霧化器也達到處理量5t/h的規模,較好地解決了霧化器的機械問題,離心噴霧干燥機直徑已達到8米,總高50多米,處理能力達到4t/h。回轉圓筒干燥機直徑可以達到2.5米,長達30多米。帶式干燥機面積也達到140多平方米。
裝備水平
干燥設備的裝備水平主要指干燥系統的控制水平,附屬設備的配備,操作的方便程度和安全等級等。縱觀我國干燥設備的裝備水平,有了長足的進步。特別是大型的干燥系統更是如此。主要表現在以下幾個方面:
① 控制系統的配備。自動、半自動控制系統廣泛地應用,使勞動強度降低,產品質量穩定。
② 計算機技術的應用。大型系統中多數采用計算機技術進行系統參數的采集、處理和控制,使系統操作條件達到最優。
③ 人性化設計。在設備設計的同時,考慮操作者的習慣,維修時的方便程度。
④ 安全化設計。系統中有安全報警、險情排除功能,特別是易燃易爆物料的干燥都要考慮到這一點。
⑤ 附屬設備。系統中的附屬設備也趨于合理,加熱、加料、氣固分離、產品的包裝設備與主機的配套關系達到最優化。
實驗條件
干燥機的設計需要特定物料的相關工藝參數,許多重要的參數必須通過實驗獲取,干燥機的設計對實驗的依賴性很強。因此實驗條件是準確設計干燥機的關鍵。


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