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概述:
空心桨叶干燥机是一种在设备内部设置搅拌桨,使湿物料在桨叶的搅动下,与热载体以及热表面充分接触,从而达到干燥目的的低速搅拌干燥器,结构形式一般为卧式,双轴或四轴,特殊的楔型搅拌传热浆叶具有较高的传热效率和传热面自清洁功能。
空心桨叶干燥机分为热风式和传导式。热风式即通过热载体(如热空气)与被干燥的物料相互接触并进行干燥,在传导式中热载体并不与被干燥的物料直接接触,而是热表面与物料相互接触。传导式的优点是物料不易被污染,排气量小,热效率高,体积相对小,有利于节约能源及防止空气污染。
工作原理:
空心桨叶干燥机传热面有叶片、搅拌轴、壁面等几部分,而且叶片的传热面积占很大一部分,所以设备结构紧凑,单位容积传热面积大。另外,搅拌、混合使物料剧烈翻动,从而获得很高的传热系数,因此占地面积和空间都很小,节省了厂房基建费用。干燥过程气体用量少,流速低,被气体带走的粉尘量少,所以干燥后气体粉尘回收方便,回收设备体积小,可以节省设备投资。对于需要回收溶剂的干燥过程,可以大大提高溶剂浓度。由于桨叶结构特殊,物料在干燥过程中交替收到挤压和松弛,强化了干燥。干燥室内物料的充满率很高,可以达到80%-90%,物料的停留时间通过调节加料速度、搅拌轴转速、物料充满度等参数可调,从几分钟到几小时内任意调节。另外,物料在干燥机内从加料口向出料口运动基本呈活塞运动,停留时间分布窄,因而产品含水率均匀。桨叶在搅拌轴上有一定的轴向角度,因此可以连续干燥物料。
设备结构:
以双轴式为例介绍其结构(空心桨叶干燥机可分为单、双、四根) 。它由带夹套的端面呈W型壳体、上盖、两根有叶片的中空轴、两端的端盖、通有介质的旋转接头、金属软管以及包括齿轮、链轮的传动机构等部件组成。
设备的核心是两根空心轴和焊在轴上的空心搅拌桨叶。桨叶形状为楔形的空心半圆形,可以通入加热介质。除了起搅拌作用外,也是设备的的传热体。桨叶的两主要传热侧面成斜面,因此当物料与斜面接触时,随着叶片的旋转,颗粒很快就从斜面滑开,使传热表面不断更新,强化了传热。在桨叶的三角形底部设有刮板,以将沉积于壳底的物料刮起,防止产生死角。
桨叶的排布和各部位尺寸均有一定要求,而且在进料区、干燥区、排料区除桨叶外,另设有辅助机构,以保证整机操作稳定,干燥均匀。此外,停留时间亦可调节。
设备特点:
浆叶干燥机能耗低: 由于间接加热,没有大量携带空气带走热量,干燥器外壁又设置保温层,对浆状物料,蒸发1kg水仅需1.2kg水蒸汽。
浆叶干燥机系统造价低: 单位有效容积内拥有巨大的传热面,就缩短了处理时间,设备尺寸变小。就极大地减少了建筑面积及建筑空间。
处理物料范围广: 使用不同热介质,既可处理热敏性物料,又可处理需高温处理的物料。常用介质有:水蒸汽、导热油、热水、冷却水等。
既可连续操作也可间歇操作,可在很多领域应用。
环境污染小: 不使用携带空气,粉尘物料夹带很少。物料溶剂蒸发量很小,便于处理。对有污染的物料或需回收溶剂的工况,可采用闭路循环。
操作费用低:该设备正常操作,仅1-2人/天。低速搅拌及合理的结构,设备磨损量小,维修费用很低。
操作稳定:由于楔型浆叶特殊的压缩--膨胀搅拌作用,使物料颗粒充分与传热面接触,在轴向区间内,物料的温度、湿度、混合度梯度很小,从而保证了工艺的稳定性。
应用:
桨叶干燥机已成功地用于食品、化工、石化、染料、工业污泥等领域。设备传热、冷却、搅拌的特性使之可以完成以下单元操作:煅烧(低温)、冷却、干燥(溶剂回收)、加热(融化)、反应和灭菌。搅拌桨叶同时又是传热面,使单位有效容积内传热面积增大,缩短了处理时间。楔型桨叶传热面又具有自清洁功能。压缩--膨胀搅拌功能使物料混和均匀。物料沿轴向成"活塞流"运动,在轴向区间内,物料的温度、湿度、混合度梯度很小。
用导热油做热介质,桨叶干燥机可完成低温煅烧工作。如:二水硫酸钙(CaSO4•2H2O)煅烧转化为半水硫酸钙(CaSO4•1/2H2O)。碳酸氢钠(NaHCO3)经煅烧转化为纯碱(Na2CO3)等。
通入冷却介质,如水、冷却盐水等即可用来冷却。如:使用于纯碱行业的桨叶式凉碱机,取代老式的空气冷却凉碱机,节省了能源及尾气处理设备,降低了操作费用,还可用于钛白粉、镍铁合金粉及各种粉粒状物料的冷却。在单台机里可以将物料从1000℃冷却到小于40℃。
干燥,设备最主要的功能,不使用热空气,使溶剂回收、能源消耗、环境控制处于易处理的理想状态。对需回收溶剂、易燃易氧化热敏性物料尤为适应。已广泛用于精细化工、石化、染料行业。
轴向区间内,温度、湿度、混合度的均匀性,使得设备可用来加热或融化,或进行一些固体物料反应。在复合肥及变性淀粉行业均已成功使用。桨叶干燥机可用来对食物和面粉进行灭菌处理。单位有效容积内大的加热面积,很快就将物料加热到灭菌温度,避免了长时间加热而改变物料品质。
适应物料:
1、石化行业: