1.2 干燥设备的分类
目前,已经工业化的干燥设备有多种形式,为了叙述方便,人们总是将干燥设备分成若干类别,归纳起来有一下几种:
按操作压力可分为常压式和真空式两类;
按干燥设备操作方式可分为间歇操作和连续操作两类;
按被干燥物料的状态可以分为块状、带状、粒状、膏状、滤饼状、纤文状、溶液状或浆状等;
按干燥设备传热方式可分为对流传热干燥设备、传导传热干燥设备、其他如辐射传热以及多种传热方式的干燥设备等;
按使用干燥介质的种类分类,其中对流传热可以分为空气、烟道气、过热蒸汽、惰性气体为干燥介质的干燥设备。传导传热可分为导热油、热水、蒸汽等;
按干燥设备的传热过程分类,即把干燥设备分为两大类、五小类。两大类是绝热干燥过程和非绝热干燥过程。绝热干燥过程又可分为两类:一是小颗粒物料干燥器,例如喷雾干燥器、气流干燥器、流化床干燥器、移动床干燥器及回转圆筒干燥机等;二是块状物料干燥器,例如箱式干燥器中的隧道式干燥器、多层带式干燥机等。非绝热过程分为三小类:真空干燥、传导传热干燥、辐射传热干燥;
按干燥设备的结构可以分为喷雾干燥机、流化床干燥器、气流干燥器、回转圆筒干燥机、滚筒干燥机、各种箱式干燥器、带式干燥机等。
1.3 转筒烘干机的特性与适用范围
转筒烘干机由低速旋转的倾斜圆筒(桶内壁安装有翻动物料的各式抄板)及燃烧炉、加料器、旋风分离器、洗涤器等主要设备构成。
并流操作时,湿物料从回转圆筒高的一端加入,干燥用烟道气与物料并流进入,湿物料在抄板的作用下,把物料分散在干燥用的烟道气中,同时向前移动,物料在移动中直接从气流中获得热量,使水分汽化,达到干燥的目的,直到回转圆筒干燥机低的一端卸出产品。
进行调查发现,转筒的最佳转速,蒸汽压力和两个滚筒辊隙处的液位,使得干燥产物有光亮的颜色和安全的含湿量,还有高的干固体数输出率[4]。
转筒烘干机内,物料与气流的流动方向,随物料的性质和产品要求的最终湿含量而定。通常回转圆筒干燥机采用逆流操作,干燥器内传热与传质推动力比较均匀,适用于不允许快速干燥的非热敏性物料。一般逆流操作干燥产品含水量较低。并流操作只适用于含水量较高,允许干燥速度快,不分解,在干燥完成时不能耐高温的热敏性物料。
对于耐高温及清洁度没有要求的矿产品、粘土及耐火材料等,可用烟道气作为干燥介质;对于产品清洁度要求高的物料,则可采用热空气作干燥介质。干燥介质温度在100~1400℃范围内。
回转圆筒干燥机广泛地用于各种粒状物料和小块状物料的干燥,如硫酸铵、石灰石、淀粉、砂糖等,若在转筒中的内部结构设计恰当(如在转筒的物料进口端挂上链条等),还可用于膏状物料的干燥。回转圆筒干燥机直径约为0.3~5.2m,长可达20m左右。由于转速很低,回转线速度约为0.2~0.3m/s,流体阻力小,鼓风机动力消耗少,操作连续,生产能力适应力范围大。其缺点是结构较复杂,钢材消耗较多,设备占地面积较大。目前我国用作矿业的干燥较多,也可用于肥料和粒状食品、果渣和谷物的干燥等。
2 设计参数的确定
设计参数是进行物料衡算和热量衡算的基础。湿物料的蒸发量、产量、产品质量、干燥设备的工艺计算、风机、除尘装置的选型等,都会受到设计参数的影响。所以本设计先对初始参数进行确定,再根据初始参数确定气体流速,热载体等其他参数,这样会方便对后续热量和物料的衡算、筒体结构设计、设备选型等进行计算。
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