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山東耙式干燥機(jī)用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕,尾氣經(jīng)過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將 MVR技術(shù)應(yīng)用于耙式干燥系統(tǒng),提出用羅茨蒸汽壓縮機(jī)替換該系統(tǒng)中的真空泵,將干燥過程脫出的濕分(二次蒸汽)壓縮以提高壓力和溫度,再經(jīng)增濕(消除過熱)和補(bǔ)充少量生蒸汽后作為熱源使用。研究結(jié)果表明系統(tǒng)能夠在補(bǔ)充少量生蒸汽情況下穩(wěn)定運(yùn)行,在60t/d原料水處理量下,系統(tǒng)產(chǎn)水量約為1。不僅節(jié)省了大量熱能,還節(jié)省了冷量,節(jié)能效果顯著。該系統(tǒng)特別適合熱敏性、易氧化和濕分須回收的物料的干燥。
被干燥物料可以是粉粒狀、膏狀、漿狀,也可以是溶液(此時(shí)包含蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥過程)。結(jié)果顯示,補(bǔ)充水量約占二次蒸汽量的3%~9%,且補(bǔ)充水的量隨著壓縮比的提高而提高。本文提出了 MVR 耙式干燥系統(tǒng)工藝流程;設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置的工藝流程,進(jìn)行了物料熱量衡算和主要設(shè)備工藝計(jì)算,繪制了帶控制點(diǎn)工藝流程圖、山東耙式干燥機(jī)和絲網(wǎng)除沫器裝配圖和設(shè)備管道布置圖,搭建了MVR 耙式干燥實(shí)驗(yàn)裝置。
山東耙式干燥機(jī)蒸汽消耗量較小,干燥,干燥熱效率能夠高達(dá) 70-80%。真空耙式干燥機(jī)一般采用蒸汽通入夾套和轉(zhuǎn)軸內(nèi),利用蒸汽潛熱來加熱物料。每公斤成品所消耗蒸汽量較小,所需消耗蒸汽一般為1.3-1.8kg。在國外比較早就開始發(fā)展機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù),早在十九世紀(jì)初就有報(bào)道該技術(shù)的研究,到了二十世紀(jì)中期,該技術(shù)就已經(jīng)開始在國外應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中。 按干燥物料特性及干燥要求的不同,可選擇的干燥封系統(tǒng)有填料密封及機(jī)械密封。這種特殊的設(shè)計(jì)可以保證干燥機(jī)的密封性和其使用壽命。易于操作,真空耙式干燥機(jī)操作簡便,勞動(dòng)強(qiáng)度低。物料外逸損失較小,所以污染也相對(duì)較小。得到的產(chǎn)品顆粒一般較細(xì),不需要額外的粉碎操作程序。
MVR技術(shù)在固體干燥領(lǐng)域的應(yīng)用,其中難點(diǎn)在于加熱蒸汽與干燥物料之間的傳熱,且熱傳導(dǎo)作為山東耙式干燥機(jī)MVR系統(tǒng)的主要傳熱方式,其中一個(gè)問題是接觸熱阻的存在會(huì)嚴(yán)重影響傳熱,使得傳熱效果會(huì)大大減小,然而如何減小熱阻,強(qiáng)化傳熱至今仍是一個(gè)難題。蒸發(fā)器的蒸發(fā)率、壓縮機(jī)的消耗和傳熱面積在很大程度上取決于換熱溫差。鑒于國內(nèi)外成功工業(yè)化應(yīng)用的MVR山東耙式干燥機(jī)系統(tǒng),以及近些年國內(nèi)外學(xué)者在 MVR 技術(shù)在蒸發(fā)濃縮領(lǐng)域應(yīng)用研究所取得的一系列成果,可以發(fā)現(xiàn)目前MVR 技術(shù)的研究及其工業(yè)應(yīng)用主要都是集中在處理溶液等領(lǐng)域,而這些單元操作的主要特點(diǎn)就是沸點(diǎn)升高較低,就工業(yè)應(yīng)用而言主要集中在制鹽、海水淡化等領(lǐng)域。
山東耙式干燥機(jī)在安裝減壓閥的時(shí)侯需注意在閥后管路上需要安裝一個(gè)壓力變送器,隨時(shí)可觀察減壓后的壓力,防止調(diào)節(jié)后的壓力過大。為了方便操作和維護(hù),以及測(cè)量的精準(zhǔn)的,減壓閥需直立安裝在外側(cè)水平管路上。4Mpa時(shí)自動(dòng)停止,而如果使用此蒸汽直接補(bǔ)償?shù)秸羝艿乐?,?huì)造成壓縮機(jī)出口壓力過大使葉輪反轉(zhuǎn),損壞壓縮機(jī)。應(yīng)按閥體上所示箭頭與管路中介質(zhì)流向一致的原則進(jìn)行安裝。山東耙式干燥機(jī)MVR干燥系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中,需要盡可能多的回收二次蒸汽,且要防止二次蒸汽在壓縮機(jī)進(jìn)口管道內(nèi)冷凝形成小液滴進(jìn)入壓縮機(jī),損壞壓縮機(jī)腔體和葉片,同時(shí)為了防止管路過熱為操作安全性帶來影響,因此需要對(duì)蒸汽管路和冷凝水管道進(jìn)行保溫處理。選用的保溫材料應(yīng)當(dāng)具有高耐熱度、較小密度,較低導(dǎo)熱系數(shù),較高抗折、抗壓強(qiáng)度,較小收縮率等特點(diǎn)。