干燥器的选型方法郭宏伟3(东南大学动力系) 摘 要 以制粉干燥器为例,阐述了干燥器选型时需注意的问题及选型方法。
关键词 干燥器 选型方法 质量1 前言 近几年,笔者所在的东南大学干燥技术研究所多次收到一些单位的求助,希望我所对其购买的干燥器进行故障诊断,找到干燥器远远达不到设计能力、或完全不能投入使用的原因。
通过会诊,笔者认为一些故障在设备的设计之初就已留下隐患,等到使用时问题就必然会产生;而这些问题并非不可克服,作为干燥器的购买方,只要在选型时稍加注意,把好“选型关”,就完全可以避免使用时所出现的问题。
笔者结合十多年来对干燥技术研究和开发的经验,提出了一套比较适用、且易于操作的选型方法。
干燥过程包含汽(气)、液、固三相内热质传递过程,机理比较复杂,它受到被干燥物料的特性的影响。
如:(1)物料的形状:对形状不同的物料,往往要选用不同类型的干燥器;(2)物料的物理化学性质:组成、密度、热敏性、吸水性、粘附性等的不同,亦会影响到干燥器的选择;(3)物料和水的亲合性、亲合力的不同,也会影响干燥器的选择。
干燥过程是一个复杂的过程,对于初次与干燥器打交道的人来说,要选择一套合适的干燥器往往是一件难事。
虽然目前有关干燥的书籍或手册中均有介绍如何选型,但笔者认为,这些选型方法可操作性不强,实施起来比较困难,为此,笔者结合连续性制粉干燥器(见图1)来介绍干燥器的选型方法。
2 干燥工艺流程→鼓风机→加热器→干燥器→收集装置→引风机→图1 干燥流程示意图 本文介绍的连续性制粉干燥工艺流程如图1所示。
冷空气由鼓风机送至加热器预热,预热到温度t1后进入干燥器,在干燥器内和被干燥物料充分接触,水分被迅速蒸发,烘干后的物料随湿空气一起流经收集装置,物料被收集装置捕获,而湿空气被引风机排入大气。
3 干燥器的选型方法 (1)保证被干燥物料达到其质量指标 被干燥物料的质量指标有粒度、色泽、含水率等多项,这些指标有行业标准或国家标准。
因此,选型时保证产品的质量指标是重中之重。
那么如何把关呢?笔者认为应当做到以下两点。
首先,了解被干燥物料在现有的工业生产中采用何种类型的干燥器,若目前广泛使用某种类3郭宏伟,男,1966年8月生,硕士,讲师。
南京市,210096。
4干燥器的选型方法型的干燥器,则选择该种类型,质量指标肯定能得到保证。
其次,若目前没有正在使用的干燥器,或认为目前正在使用的干燥器在技术上比较落后,需要选择新类型的干燥器,那么一定要经过严格的小试或中试。
若试验获得的干燥物料样品能达到规定的质量指标,则可考虑选用该种类型的干燥器,放大后不会导致被干燥物料的质量有较大的出入。
当然,若这道关没把好,干燥器投入使用后,出现问题也就不足为怪了。
如海门市某化工原料厂,1999年购进常州某厂生产的XZG10型闪蒸干燥器,用于酞菁蓝的干燥。
酞菁蓝是一种高级染料,对水分、色光、着色力有严格的要求,目前国内多数厂家生产时采用厢式干燥器。
由于厢式干燥器劳动强度大、技术上比较落后,该厂决定采用技术上较先进的闪蒸干燥器。
据资料报道,国外已使用该技术来干燥酞菁蓝,国内还未见使用。
然而,在中试未能拿出合格的酞菁蓝样品的情况下,海门某化工原料厂就决定购买该厂的XZG10型闪蒸干燥器,结果经过10个月的调试,仍无法干燥出合格的酞菁蓝粉剂,这表明XZG10型闪蒸干燥器在技术上有缺陷。
后来我所利用SN F闪蒸技术对该干燥器进行为期一个月的改造,经一次试车,就拿出了合格的酞菁蓝粉剂,到目前为止海门某化工原料厂干燥器一直在正常运行。
这说明选型时产品质量指标的把关很重要。
(2)掌握干燥器最基本的计算方法 干燥器的一个重要技术指标是生产能力,即每小时能干燥的物料量。
有些干燥器生产厂家在推销其设备时,往往会夸大干燥器的生产能力,但等到其干燥器投入使用后,却又无法达到其设计的生产能力,有时还达不到设计能力的40%,这往往会给购买方造成一定的经济损失。
针对这种情况,笔者认为只要在选购时对一些最基本的参数进行校核计算,就能初步了解干燥系统的配置是否能达到推销方所说的设计能力。
为此笔者推荐以下几个参数及其计算方法: (a)每小时蒸发水量G w=G(w1-w2) (1-w2)(1)式中 G w——蒸发水量,kg hG——物料被干燥后的产量,kg hw1——初始含水率,kg水 kg湿物料w2——终了含水率,kg水 kg湿物料 (b)每小时需要的最小热负荷Q=rG w(2)式中 Q——热负荷,kJ hr——水的汽化潜热,kJ kg (c)每小时需要的最小风量m=Qc(t1-t2)(3)式中 m——风量,kg ht1——进干燥器空气的温度,℃t2——出干燥器空气的温度,℃c——空气的比热容,kJ (kg K)在式(1)中,w1、w2、G均是干燥器用户在选购前就已确定的,所以G w是容易知道的。
在式(2)中,水的汽化潜热是确定的,则Q也容易求得;若实际提供的热负荷能达到Q的2倍左右,则系统正常工作时所需要的热量就能得到保证。
在式(3)中,t1、t2是干燥器设计时必不可少的参数,直接影响到被干燥物料的质量和干燥器能耗,在选型时可向干燥器的生产厂索要,所以m也是可求的。
已知m后,就可以校核风机的风量。
从图1可知,干燥流程中鼓风机和引风机是串联的,需要注意的是串联后的风量并不是这两台风机风量的和。
例如,由两台型号相同的风机组成的干燥系统,正常运转时其风量不会超过单台风机的风量。
将单台风机的风量与最小风量m进行比较,若风机风量的裕量比较大,则说明该风机可以支持该干燥系统正常运转。
若没有裕量,干燥器投入使用后,就有可能达不到设计能力。
若风机风量小于m,则该干燥器投入使用后,肯定达不到设计能力,甚至还可能导致整个系统无法正常运5《化工装备技术》第23卷第2期2002年转。
因此,通过校核计算,选型时就能做到心中有数,避免误选。
(3)明确干燥器是非标设备 通常,不同的干燥器是针对不同的干燥对象而特定设计的,这就决定了在选购干燥器时不能用一种价格尺度去衡量。
但多数用户在选型时,往往会用同一种价格尺度来衡量不同的干燥设备生产厂所提供的干燥器,因而往往会得不偿失。
例如,湖南岳化某厂在选购杀虫单干燥器时,考虑到价格便宜,选用了某厂的XZG6型闪蒸干燥器,但投入生产后每小时只能干燥80kg左右的杀虫单;而我所SN F600型闪蒸干燥器与XZG6型在设备外型尺寸上完全一样,安徽华星公司使用该干燥器每小时能干燥800kg左右杀虫单。
由于两者在价格上有一定的差异,一些用户在选购时,因仅考虑价格因素,常常会选用XZG6型干燥器,但如果综合考虑生产能力,考虑干燥器的性能价格比等其它因素,就会选用SN F闪蒸干燥器或其它的干燥器。
例如,岳化某厂在增资扩产时,就选用了SN F950型闪蒸干燥器,投入使用后每小时杀虫单的产量平均达到1200kg,最多时达到1500kg。
因此,对于非标的干燥器,不能单考虑价格,需要综合考虑。
简单地说,对同种类型的干燥器可考虑其价格产量比,低者为优。
(4)适度考虑干燥器的能耗 能耗是干燥器的一项重要性能指标,必须正确认识并在选型时适度考虑。
物料在干燥时需消耗大量的能量,即不论采用何种类型、何种型号的干燥器,均需要将水分G w蒸发掉,而蒸发水分的能耗Q占整个干燥系统能耗的绝大部分,因此选型时不必太多考虑干燥器的能耗。
如要降低干燥器的能耗,可以在湿物料进干燥器前进行预处理,利用离心机、压滤机等除去部分水分,从而降低蒸发水量,以达到节能的目的。
(5)适当关注粉状产品收集装置 从图1可知,粉状产品是与空气一起流经收集装置的,其收集效率的高低,直接关系到被干燥物料在干燥系统的得率,同时也关系到环境是否会被污染。
因此选型时收集装置也是需要关注的对象。
但对于不同的被干燥物料,对收集装置关注的程度可以不一样。
若物料密度高、粒径大(小于100目),对收集装置一般关注即可。
若物料密度低、粒径小(大于300目),则选型时对收集装置应重点关注,否则干燥系统投入运转后,必定会造成环境污染,也会造成被干燥物料的浪费。
总之,干燥器的选型是一个系统工程,其所涉及到的问题远比本文所阐述的要多。
不过笔者相信,以严格的小试、中试为基础,以基本的校核计算来“护航”,适当关注收集装置,并通过完善的购销合同(明确质量指标、生产能力、干燥器材质、双方的责权利等)来保障自己的权利,就一定能选购到满意的干燥器。
(收稿日期:2001209207)Y KA圆块孔式石墨换热器 常州华东换热设备厂推出的YKA型圆块孔式石墨换热器是目前较先进、性能优越的一种石墨换热器。
其圆柱体换热块采用标准单元块,具有较高的结构强度,采用聚四氟乙烯O形圈密封,并加装压力弹簧作热胀冷缩的自动补偿机构。
换热器采用短通道,增加再分配室,以提高紊流效应。
具有结构强度高、耐温耐压性能强、抗冲击性能好、体积利用率高、传热效率高、使用寿命长和便于检修的特点。
该石墨换热器系列产品可作蒸发器、加热器、冷却器、冷凝器之用。
作冷凝器用时则需底部加装气液分离器。
(汪焕心)无烟废弃物焚化炉系列产品 武进市环保设备厂新推出奇星牌无烟废弃物焚化炉系列产品。
它根据废弃物的种类、组成、热值、形态、含水率等因素,并考虑经济性作不同设计,按燃烧的3T原则(温度、时间、涡流)经高温热解及有效的废气处理,达到无烟、无臭、无害、安全燃烧。
该产品主要用于医用垃圾、医疗废弃物的焚化,亦用于焚化塑料、纤维、树脂、皮料、软层板、录音带、涂料聚合物等工业废弃物,还可用于特殊废弃物、废油、废溶剂、集尘灰渣、模具的焚化,具有操作简便、处理量大、安全性高的特点。
日前已荣获江苏省优秀科技产品称号。
(汪焕心)6干燥器的选型方法。