穿流干燥機(jī)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用領(lǐng)域
在油料預(yù)處理工藝中, 烘干去水是十分重要的工序之一, 它直接影響著油料貯存、浸出殘油、粕結(jié)塊等后序指標(biāo)。目前常用的烘干設(shè)備有平板烘干機(jī)、履帶烘干機(jī)、過橋烘干機(jī)等, 這些烘干設(shè)備在處理小噸位油料方面優(yōu)勢明顯, 而用于千噸以上油廠時效果并不理想, 往往通過多臺設(shè)備并聯(lián)或串聯(lián)來實(shí)現(xiàn), 占地面積大, 輸送設(shè)備多, 操作維修難。本文介紹一種適合大噸位油料烘干的新型干燥機(jī)———穿流烘干機(jī)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
1 設(shè)計(jì)原理———干燥機(jī)理與干燥過程分類
1.1 干燥機(jī)理
油料內(nèi)部水分可分為結(jié)合水與非結(jié)合水, 油料水分開始時均勻分布在油料中, 由于油料表面水分的汽化, 遂形成物料內(nèi)部與表面的濕度差, 由于物料內(nèi)部的水分借擴(kuò)散作用向表面移動而在表面汽化, 汽化的水分被介質(zhì)及時帶走, 從而達(dá)到干燥目的。
1.2 干燥過程分類
油料干燥過程是傳熱與傳質(zhì)相結(jié)合的過程。按照熱能傳給濕物料的方式, 干燥分為傳導(dǎo)干燥、對流干燥、輻射干燥與聯(lián)合干燥。
傳導(dǎo)干燥又叫間接加熱干燥, 載熱體為加熱蒸汽, 將熱能以傳導(dǎo)的方式通過金屬壁傳給濕物料, 使?jié)裎锪现械乃制? 水汽由周圍的氣流帶走; 平板烘干機(jī)就屬于此類干燥方式。
對流干燥又叫直接加熱干燥, 載熱體為熱空氣, 將熱能以對流方式傳給與其直接接觸的濕物料, 以供給濕物料中水分汽化所需要的熱量, 并將水蒸氣帶走; 履帶烘干機(jī)、過橋烘干機(jī)屬于此類干燥方式。
聯(lián)合干燥是由以上其中的兩種或三種方式組合干燥;穿流烘干機(jī)就是基于這種理念, 利用傳導(dǎo)與對流兩種方式聯(lián)合干燥, 既利用傳導(dǎo)方式將熱能通過金屬壁傳給濕物料, 又利用對流方式通過熱空氣將濕物料汽化的水蒸氣帶走。
2 穿流干燥機(jī)的組成與結(jié)構(gòu)
穿流烘干機(jī)主要由穿流主機(jī)、進(jìn)出料閉風(fēng)器、進(jìn)出風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)、自動顯示與控制系統(tǒng)等組成。
2.1 穿流主機(jī)結(jié)構(gòu)
穿流主機(jī)由機(jī)架、穿流Ⅰ層、穿流Ⅱ?qū)�、排渣刮板、傳動系統(tǒng)等構(gòu)成, 如圖1 所示。穿流Ⅰ層由間接汽加熱板與篩板交替平鋪而成, 間接汽加熱板由槽鋼、角鐵、鋼
板、進(jìn)汽口與泛汽口焊接而成。板與板間距1m, 板與板中間部分由篩板填充, 是熱氣流自下而上的通道。穿流Ⅱ?qū)又饕泻Y板平鋪而成。傳動系統(tǒng)由主減速機(jī)、前后主軸、鏈條、鏈板與帆布帶等組成, 減速機(jī)采用變頻調(diào)速。
2.2 穿流干燥機(jī)風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)
該風(fēng)網(wǎng)系統(tǒng)由風(fēng)機(jī)、換熱器、剎克龍及風(fēng)管組成; 其運(yùn)行路線為: 風(fēng)機(jī)→ ( 換熱器) →進(jìn)風(fēng)口→主機(jī)氣室→穿流Ⅰ層→穿流Ⅱ?qū)印鲲L(fēng)口→剎克龍→排入大氣。風(fēng)機(jī)吸入干凈空氣后由換熱器加熱, 然后被鼓入穿流氣室, 熱空氣穿透油料層帶走濕熱蒸汽, 從出風(fēng)口匯集至總排汽管道, 再進(jìn)入剎克龍凈化除塵, 最后將干凈的空氣排入大氣。
在實(shí)際生產(chǎn)中, 常常需要緊急停車, 此時穿流烘干機(jī)內(nèi)充滿物料, 時間過長物料會過干, 甚至容易產(chǎn)生危險。在安裝中, 可將換熱器跨接使用, 并在兩條管路中裝入風(fēng)門。當(dāng)遇到緊急停車時, 關(guān)閉換熱器前風(fēng)門, 打開支路風(fēng)門, 向穿流烘干機(jī)內(nèi)鼓入冷風(fēng), 趕走熱空氣, 使機(jī)內(nèi)空氣降溫, 避免物料高溫致燃。
2.3 穿流烘干機(jī)自動顯示與控制系統(tǒng)
2.3.1 料位顯示
物料通過閉風(fēng)器后進(jìn)入存料箱, 當(dāng)物料達(dá)到低料位后, 低料位指示燈亮; 當(dāng)物料達(dá)到高料位后, 高料位指示燈亮。
2.3.2 溫度顯示
穿流Ⅰ層末端料溫顯示, 穿流Ⅱ?qū)映隽峡诹蠝仫@示,換熱器后熱風(fēng)溫度顯示。
2.3.3 進(jìn)口料位自控
進(jìn)口料位分高料位與低料位。當(dāng)物料超過低料位時,穿流開始運(yùn)轉(zhuǎn), 當(dāng)物料超過高料位時, 穿流運(yùn)行加快, 當(dāng)物料低于低料位時, 穿流運(yùn)行減慢直至停止。
為保障安全, 如果低料位指示燈亮持續(xù)3min 以上視為停車, 系統(tǒng)自動報警。最低料位為穿流安全料位, 可起到料封作用, 避免風(fēng)從進(jìn)口排出。
2.3.4 出口料溫自控
即通過熱電阻檢測穿流出口料溫, 采用智能PID 調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)換熱器間接汽管路中的氣動調(diào)節(jié)閥的開啟大小, 來調(diào)節(jié)換熱器的蒸汽流量, 以達(dá)到物料所控溫度, 并使之趨于恒定。
3 穿流烘干機(jī)在油料烘干中的應(yīng)用
油料由閉風(fēng)器進(jìn)入穿流存料箱, 在料位自控下既保證了安全料封, 又保持了穿流運(yùn)行中的料層高度。穿流Ⅰ層油料在平板烘干作用下, 將熱能傳至油料表面, 再由表面
傳至油料內(nèi)部, 這是傳熱過程; 油料中的非結(jié)合水則從油料內(nèi)部以液態(tài)或氣態(tài)擴(kuò)散透過物料層而達(dá)到表面, 這是傳質(zhì)過程。當(dāng)油料運(yùn)行至平板之間的篩板時, 受到自下而上
的熱氣流沖擊而上下翻騰, 起攪拌作用, 這樣不但及時帶走油料表面的水汽, 而且使油料均勻受熱, 避免出現(xiàn)局部烤糊現(xiàn)象。油料在穿流Ⅰ層經(jīng)歷了5 次傳導(dǎo)干燥, 4 次對
流干燥, 傳導(dǎo)對流交替進(jìn)行, 使油料表面所產(chǎn)生的水汽壓力始終大于干燥介質(zhì)中水汽壓力, 保持了一定的汽化水分推動力。
當(dāng)油料進(jìn)入穿流Ⅱ?qū)雍笤诤Y板上方運(yùn)行, 熱風(fēng)經(jīng)換熱器加熱后, 進(jìn)入穿流氣室分配后, 穿過篩板及油料, 直接進(jìn)行對流干燥。通過檢測出口料溫控制換熱器進(jìn)口蒸汽流量, 繼而控制熱風(fēng)溫度, 將油料水分烘干至要求范圍之內(nèi)。穿流下層通過錐形料斗與回渣刮板連接, 當(dāng)油料碎渣透過篩板間隙下落后, 通過刮板及時排掉, 避免積料造成高溫燃燒。
4 穿流烘干機(jī)操作技術(shù)參數(shù)與注意事項(xiàng)
4.1 操作技術(shù)參數(shù)
以1 000t/d 為例, 穿流外形為長20m、寬1.5m、高4.5m, 鏈條運(yùn)行速度為2m/min 左右, 熱風(fēng)溫度為100~110℃, 出口料溫為70~80℃。
4.2 操作注意事項(xiàng)
�、俳�(jīng)常檢查機(jī)內(nèi)兩端是否有死角積料, 如有應(yīng)及時排除死角。②如遇停車時間長時, 應(yīng)及時將機(jī)內(nèi)溫度降低, 以免油料燃燒。
5 結(jié)束語
穿流干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡單, 運(yùn)行可靠, 適應(yīng)性強(qiáng), 處理量大且去水效果好。生產(chǎn)實(shí)踐證明, 穿流烘干機(jī)可去水5%～8% , 是大噸位浸出油廠烘干油料的理想選擇。