150M2真空桨叶干燥机

　　真空浆叶式干燥机是一种在设备内部设置搅拌浆，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。浆叶式干燥器分为热风式和传导式。

一、 概述
　　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。
　　空心轴上密集排列着楔型中空桨叶，热介质经空心轴流经桨叶。单位有效容积内传热面积很大，热介质温度从-40~320°C，可以是水蒸气，也可以是液体型：如热水、导热油等。间接传到加热、没有携带空气带走热量，热量均用来加热物料，热量损失仅为通过器体保温层向环境的散热。楔形桨叶传热面具有自清洁功能，物料颗粒与楔形面的相对运动产生洗刷作用，能够洗刷掉楔形面上的附着物，试运转中一直保持着清洁的传热面。

二、工作原理
　　真空桨叶干燥机由互相啮合的二到四根桨叶轴、带有夹套的W形壳体、机座以及传动部分组成，物料的整个干燥过程在封闭状态下进行，有机挥发气体及异味气体在密闭氛围下送至尾气处理装置，避免环境污染。
　　干燥机以蒸汽，热水或导热油作为加热介质，轴端装有热介质导入导出的旋转接头。加热介质分为两路，分别进入干燥机壳体夹套和桨叶轴内腔，将器身和桨叶轴同时加热，以传导加热的方式对物料进行加热干燥。被干燥的物料由螺旋送料机定量地连续送入干燥机的加料口，物料进入器身后，通过桨叶的转动使物料翻转、搅拌，不断更新加热介面，与器身和桨叶接触，被充分加热，使物料所含的表面水分蒸发。同时，物料随桨叶轴的旋转成螺旋轨迹向出料口方向输送，在输送中继续搅拌，使污泥中渗出的水分继续蒸发。最后，干燥均匀的合格产品由出料口排出。

三、设备特点
　　a.设备结构紧凑，装置占地面积小。由设备结构可知，干燥所需热量主要是由排列于空心轴上的空心桨叶壁面提供，而夹套壁面的传热量只占少部分。所以单位体积设备的传热面大，可节省设备占地面积，减少基建投资。
　　b.热量利用率高。污泥干燥机采用传导加热方式进行加热，所有传热面均被物料覆盖，减少了热量损失；没有热空气带走热量，热量利用率可达 90%以上。
　　c.楔形桨叶具有自净能力，可提高桨叶传热作用。旋转桨叶的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力，使附着于加热斜面上的污泥自动地清除，桨叶保持着高效的传热功能。另外，由于两轴桨叶反向旋转，交替地分段压缩（在两轴桨叶面相距最近时）和膨胀（在两轴桨叶面相距离最远时）搅拌功能，传热均匀，提高了传热效果。

四、技术规格

闭路循环干燥装置
（适用于易燃、易爆、易氧化，
有毒有刺激性气味、低熔点物料等）

　　摘要：针对于易燃、易爆、易氧化，有毒有刺激性气味等特性的物料，以及有相同特性的蒸发溶剂所开发出的闭路循环干燥装置，必将在工农业的发展过程中起到重要的作用！
　　关键词：干燥技术  闭路循环  零排放  溶剂回收   惰性气体保护  安全环保
　　一、前言
　　在需要干燥的物料中，很多物料不但本身易燃、易爆、易氧化并且有毒有刺激性气味等特性，而且物料中需蒸发的溶剂也同样具有这些特性，像这种类型的物料，目前国内大都采用真空双锥干燥器、真空耙式干燥器、真空烘箱等设备来进行干燥作业。
　　我厂在合肥工业大学的大力支持下，近年来开发出多种形式的闭路循环干燥装置（有强化闪蒸干燥闭路循环装置，沸腾床干燥闭路循环装置，盘式干燥闭路循环装置，浆叶干燥闭路循环装置，喷雾干燥闭路循环装置等）,这些干燥装置与传统的真空干燥相比，具有干燥时间短，单台产量大，效率高，质量稳定，物料损耗少，劳动强度低、安全环保，容易实现自动化流水线等特点。随着人们生产安全意识和环保意识的提高，闭路循环干燥装置必将在工农业生产发展中得到广泛的应用。
　　二、闭路循环干燥系统的流程和特点
　　在闭路循环干燥过程中，干燥介质一般采用为惰性气体，如氮气或二氧化碳气体。当闭路循环干燥装置启动运转后，首先在干燥系统中充入惰性气体，让含氧空气溢出，使系统内的氧含量逐渐减少，达到一定数值后终止，再加热惰性气体。湿物料先通过密闭型的螺旋加料器进入干燥器内进行干燥，使高温惰性气体与湿物料进行热质交换，湿物料得到干燥后经旋风分离器捕集后出料，而惰性气体夹带更细小的物料粉尘在经过布袋除尘器时被滤袋吸附，而湿度较大、具有一定温度的惰性气体经过洗涤冷凝塔洗涤冷凝后，再经过表冷器进一步冷凝除湿，然后洁净的惰性气体经循环鼓风机再次进入加热器重新加热，不断循环使用，干燥流程如图1所示：

图1闭路循环干燥系统流程

　　该闭路循环干燥系统具有以下显著特点：
　　1.安全：
　　整个闭路循环系统的干燥过程是在有惰性气体保护的低氧状态下进行的，解除了物料产生的氧化分解或爆炸的危险。系统内设置了自动测氧仪、自动补氮及报警装置，并设有PLC控制系统，具有极高的安全性。
　　2.环保：
　　整个系统是完全密闭的，没有任何泄漏点，闭路操作，无废气和粉尘的排放，避免了对环境的污染。
　　3.高效：
　　干燥过程的传质采用的是对流形式的气流干燥，因此设备小，干燥时间短，操作简单，产量大，易实现自动化流水线。
　　4.节能：
　　采用闭路循环干燥系统，可以回收物料中的溶剂，溶剂可循环利用，可节约生产成本。该干燥系统也可与节能的、以传导形式的干燥设备组合使用，可取得更明显的经济效益。
　　三、闭路循环干燥系统的设计要点
　　为了实现以上的特点，我们对闭路循环干燥装置采用了以下几个特殊的设计方式：
　　3.1.螺旋加料器的设计
　　螺旋加料器在闭路循环干燥系统中，它是湿物料入口处，也是一个主要的泄漏点，加料器设计成卧式，双支点，并带有翻料装置，容积根据每小时产量而定，入口处设置一台星型卸料阀，星型卸料阀入口处为微正压，防止大气中的氧气进入干燥系统内，保证进料定量、均匀、连续和稳定。
　　3.2.布袋除尘器的选择
　　目前厂家使用的布袋除尘器形式有脉冲反吹式，离线反吹式，机械振打式及机械回转反吹式等。根据闭路循环干燥系统的特点，干燥介质大都是惰性气体，并且需要严格控制系统内的氧含量，如果使用压缩空气反吹，系统内的氧含量会迅速增加，显然不合适，若使用压缩氮气反吹，用量太大，运行成本增加。机械振打式又有密封性能和清灰效果差等不足，一般在清灰要求高的场合不太适用，我厂设计的闭路循环干燥系统基本选用的是机械回转反吹袋式除尘器，滤袋采用500g/cm?涤纶针刺毡，根据干品物料的特性，也可选择其他材料滤袋，过滤风速应小于0.16m/s。特殊性能的物料，不采用布袋除尘器，而采用二级旋风分离，在经过洗涤冷凝塔清洗后，再经过表冷器的进一步冷凝，完全可以保证干燥介质清洗干净。以上两种除尘方式，均可达到闭路循环干燥系统的工艺要求。
　　3.3.旋风分离器的选择
　　在闭路循环系统中，气固分离主要是依靠旋风分离器来完成的，分离效果的好坏，取决于物料的粒径、旋风分离器的形式和直径大小。气固分离不好，物料损耗就大，而且加重了旋风分离器后面的布袋除尘器或洗涤冷凝塔的阻力负荷，甚至会影响到表冷器的传质效果。在设计过程中，需要根据物料的粒径，处理风量的大小等因素来选择合适的旋风分离器，以求达到最大的分离效率。
　　3.4.循环风机密封的设计
　　闭路循环干燥系统总阻力约为12000pa，为了减少系统内外压力的泄漏，系统中正压和负压均不能高。本系统风机设计成两台串联并且分开放置，一台置于布袋除尘器与洗涤冷凝塔之间，另一台至于表冷器与加热器之间，从而使整个系统内的压差不会高于3000Pa。风机轴封设计的成败决定了整个系统能否正常运行，由于风机转速较高，并有一定的温度，若采用普通的填料密封，易发热烧焦填料，若采用机械密封，无法加油润滑、冷却，极易磨损泄漏，现采用磁流体密封，可取得良好的密封效果。
　　3.5.洗涤冷凝塔的设计
　　经过布袋除尘器的湿干燥介质，夹带细小的尘埃，必须经过洗涤、冷凝、除湿来达到除尘的目的，洗涤冷凝塔具有这样的功能。洗涤冷凝塔内放置一定面积的冷却管，降温可用冷冻盐水，也可以用冷却水，冷却水运行成本比较小，投资省。惰性气体经过冷却除湿后，再进入表冷器，进一步冷凝除湿，使干燥介质的绝对湿含量降低至1.5mg/m?，温度为10℃左右，干燥介质再经鼓风机循环使用。该设备的设置，其目的首先是冷凝从物料中蒸发出来进入惰性气体中的湿份(水或有机溶剂)，其次是洗涤惰性气体中的粉尘，防止堵塞后面的表冷器。
　　3.6.系统内机械转动的密封
　　本系统的机械转动件设备主要是星型卸料阀、螺旋加料器等，这些设备的转速并不高，但泄漏点很多，不加以注意，泄漏量很大，系统含氧量无法降低，经实验，采用填料和气封双重密封效果很好。
　　3.7. 压力平衡点的调整
　　为了调整系统内压力平衡，我们专门设计了特有的压力平衡罐，并采用PLC控制，在经过多次改良与现场试验之后，可以保证现有的压力平衡罐能很好的调整系统内的压力平衡，而且对环境不造成任何影响，是一种非常有效的调压手段。
　　3.8. 氧含量的控制
　　对于氧含量的控制，我们采用先进的氧含量报警仪，在线检测氧含量的数值，然后反馈到专门的电气仪表中，由电气仪表通过氧含量的高低自动控制调节阀的开关，保证了系统中的氧含量值一直都能保持在安全值以下。
　　3.9. 温度的控制
　　由于某些物料的特殊性，温度的控制尤为重要，我们采用铂热电阻在线检测，电子仪表随时调控电动阀的方法，将温度控制在极小的误差范围内，保证了系统内的温度一直都在设定值上下，既准确、又方便。
　　综上所述，对于一些有毒、有刺激性气味、易燃、易爆、易氧化等特殊性能，粉尘在空气中可能形成爆炸混合物的物料，以及有不允许气味、溶剂蒸汽和颗粒物质逸出等要求的物料，采用闭路循环干燥系统是比较合适的。为了更好地显示出闭路循环干燥系统的优越性能，它还可与盘式干燥、浆叶干燥、沸腾床干燥等组合起来使用，这样就更能体现出该套系统的安全、高效、节能、环保的特点，值得进行广泛的宣传和推广。本厂备有中试装置，欢迎各位专家莅临指导，也欢迎各地厂家带湿物料前来试验！

参考文献
　　[1] 张殿印，王纯.除尘器手册 [M].化工工业出版社, 2004
　　[2] 刘广文，干燥设备设计手册 [M].机械工业出版社，2009
　　[3] 潘永康，现代干燥技术 [M].化工工业出版社，1998
　　[4] 钱颂文，换热器设计手册 [M].化工工业出版社，2002
　　_x000c_附1：强化闪蒸闭路循环干燥装置流程图

附2：沸腾床闭路循环干燥装置流程图

附3：盘式干燥闭路循环干燥装置流程图

150M2真空桨叶干燥机总图