AZH组合式三筒烘干机综述
AZH组合式三筒烘干机是我公司根据市场需要在单筒回转式烘干机基础上改进的高效节能产品。经多家企业、多个行业的应用,取得了良好的效果。组合式三筒烘干机改进了单筒原单筒烘干机内部结构,增加入机前湿料的予烘干和延长湿料在机内烘干时间,再加上密封、保湿以及合理的配套措施,使烘干机生产能力与原单筒式烘干机相比,提高15-25%。
AZH组合式三筒烘干机是由三个不同直径的同心圆彼此相嵌组合而成,做为烘干机的主体,主体通过两端的轮带水平旋转在两端的四个托轮上。筒体的入料端连接热源,卸料端设有防尘罩及自动下料装置,防尘罩通过管道与除尘器相联。除尘设备、喂料设备及输送设备可根据用户工艺条件和要求设计。
AZH组合式三筒烘干机的烘干过程是这样实现的:被烘干的物料由入料端喂入烘干机内筒,物料通过内筒的螺旋导向板进入内筒,内筒内部设有许多螺旋状扬料板,物料通过筒体的回转,被扬料板不断的扬起并作纵向运动。物料到达内筒的底端因自重的作用落入中筒,通过导向板,在筒体回转作用下物料被推回中筒,在中筒扬料板的作用下物料向进料运动,直到中筒前端。物料到达中筒的前端因自重的作用落入外筒,通过外筒导向板、扬料板,在筒体回转作用下物料向前运动,直到外筒底端卸出。烘干机主体的1、2、3三个同心圆筒内,设有不同数量、不同角度的曲面螺旋状扬料板,每个筒体的端部设有导向板。待烘干机的湿物料经喂料设备,入料管喂入内筒的入料端,湿物料通过螺旋导向板迅速推向螺旋扬料板,随着筒体的旋转,设在三个筒内的螺旋式扬料板使物料被举升的同时,不断的翻滚、抛散并作纵向运动。与此同时从热源来的热气流,先后进入内筒、中筒、外筒与物料进行强烈的热交换。由于金属钢板比被烘干的物料导热快,筒体的钢板、扬料板首先受热,然后又把热量以传导和辐射的方式传给物料,物料受热后温度升高,当温度升高到水分蒸发的温度时,水蒸汽从物料中分离出来,随烟尘经除尘器后排入大气中,从而达到物料烘干的目的。
从上述物料的干燥过程看出,物料在被热气流直接烘干的同时,又被中、内筒间接烘干。从干燥机理上看是非常合理科学的,低温段的外筒对高温段的内筒有保温隔热作用,并使设备的总散热面积相对于单筒烘干机减少了50-60%。总之,该烘干机在设备的总体设计与结构设计方面都有很大的创新。
AZH组合式三筒烘干机的特征如下:
1)三筒烘干机套筒设计,散热面积小,故煤耗低;
2)设备结构紧凑,动力小,故电耗低;
3)占地面积小,安装周期短,故投资少;
4)烘干机风量小配套收尘器也小,故配套设备投资低。
5)采用瑞典HARDOX耐磨钢板作为扬料板,使用寿命长。
AZH组合式三筒烘干机的核心技术
(1)组合式扬料板
通过改变扬料板的形式而改变烟气和物料的运动轨迹,从而获得物料与热烟气在各个区域最佳的烘干效果,同时调节分配各个区域的供热能力。
我司的三筒烘干机内有多种结构的扬料板在以下几区域安装。
A、在喂料端物料刚进烘干机时含水量较大,而这时烟气温度很高,有时在800℃以上,采用螺旋扬料板装置,可以很快的使物料通过高温区,避免物料与高温气体长时间热交换会造成表面结壳,避免在实际生产过程中有反料的现象发生。
B、烘干阶段的扬料装置采用直板形扬料板与内筒撒料装置的组合。该烘干阶段根据物料含水率变化,分成3~4个区间换热装置,每组换热装置由外扬料板组合与内筒撒料装置组成,外筒扬料板由多排扬料板间隔错开,每排扬料板又由多角度扬料板组合均布;内筒撒料装置由开有篦缝的内筒与内扬料板组合而成,这种扬料装置能使物料沿轴向、呈波浪形式向前“蠕动”,通过其撒料角度、位置的时间、空间差来增大了扬料装置在烘干机筒体内撒料的均匀性。物料在径向被多次碰撞、截留、分散后,增加物料在空间与热气流交换时间与频次,形成轴向均匀分散的料幕。
C、物料的干燥阶段采用弧形扬料装置与内筒撒料装置的组合。弧形扬料装置产生阶梯式均匀料幕,内筒扬料装置起分散物料、聚合物料及再扬料作用,提高物料分散率、扬料率,加大物料干燥速率。
D、各区域扬料板交叉布置、互为补充,避开“风洞”,物料在筒体截面上形成多元空间组合料幕,大幅度提高烘干效率。几种扬料板形式见左图。
由于三筒烘干机的整体结构原理的因素决定了三筒烘干机维护起来较为困难。因此扬料板和端盖连接螺栓等易磨损部位,应此在材质选择和结构设计上必须给予充分的考虑。
内筒进料端的烟气的温度很高,采用普通Q235钢板制作会很容易被氧化,直接影响到设备的使用寿命,所以内筒采用20G锅炉钢板制作,使用寿命按不低于8年设计。
烘干机运行过程中扬料板相对磨损较大,而且维护不太方便,因此扬料板的使用寿命要求较长,使用Q345R钢板使用的寿命为2-4年,显然是无法与筒体的使用寿命进行匹配,为此在我司的三筒烘干机,首家使用瑞典奥克隆德公司生产的HARDOX500耐磨钢板制作扬料板,其使用寿命可达8年。
端盖连接螺栓等易磨损部位采用耐磨处理后的螺栓进行连接,端盖板进行加厚处理。
(3)可拆卸筒体技术
现有的三筒烘干机均为三筒体同心叠加,整体焊接,无法拆卸。当外筒和中筒中的扬尘板出现磨损或其他意外情况而影响运行时,烘干机因无法拆卸而报废,这是目前三筒烘干机存在的最大问题。为此我司生产的三烘干机在加强扬料板使用寿命的基础上,采用新的可拆卸技术,确保AZH组合式三筒烘干机不会因无法拆卸无影响使用。
(4)伸缩补偿技术
三筒烘干机的三个筒体采用同心叠加结构,目前的三筒烘干机多为三个筒体两端焊接固定在一起。然而在烘干机运行过程中,三个筒体的受热程度是不一样的,其中内部筒体受热温度最高,筒体热膨胀变形最大,中筒次之,外筒热膨胀变形最小。如果三个筒体焊接在一起没有热膨胀伸缩补偿装置,由于三个筒体热膨胀变形的不一致就会造成三个筒体之间的连接焊缝开裂。无任哪一种情况的出现都是设备的重大质量隐患,可能造成烘干机无法正常运行。AZH组合式三筒烘干机在内筒和中筒的卸料端采用伸缩补偿技术。固定外部筒体,而中筒和内筒不固定在端面盖板上,采用伸缩补偿装置进行连结。这样无论在工作时还是在停机时,中筒和内筒在轴线方向上可以自由的伸缩,彻底解决了三个筒体热膨胀变形不一致的问题。
(5)独特的密封装置
烘干系统的密封对于系统的正常运行非常重要,如果烘干系统在运行中密封不好,漏风严重的话,不仅物料烘干效果不理想,而且烘干废气温度低,极易造成布袋除尘器结露现象的发生,造成整个烘干系统无法运行。
对于烘干系统而言,需要密封的部位主要有三处:一是燃烧室与筒体之间的密封;二是尾部卸料装置与筒体之间的密封;三是卸料处的密封。根据我司多年的生产实践,本方案对于燃烧室与筒体之间、尾部卸料装置与筒体之间的密封采用不锈钢片鱼磷状密封,效果好,密封寿命长。对于卸料处的密封采用双层重锤翻板阀,不仅卸料通畅,而且密封效果好。
单位容积蒸发强度确定及三筒烘干机的选型
AZH型组合式三筒烘干机的产量和回转式烘干机一样通常是按单位容积蒸发水量指标进行计算的。
G=AV/1000×〔(W1-W2)/(100- W1)〕
式中:G—烘干机的产量(按含有终水分W2的干物料计),t/h,本案按15t/h计;
V—烘干机的容积,m3;
W1—物料的初水分,%,
W2—物料的终水分,%,
烘干机的单位容积蒸发强度,kg水/(m3.h)