經(jīng)過干燥界工程技術(shù)人員的共同努力,近年來我國的干燥設(shè)備有了長足的進(jìn)步。干燥機(jī)的結(jié)構(gòu),性能都有明顯的改善,質(zhì)量也在不斷提高,有些機(jī)型已遠(yuǎn)銷國外。文中對近年來我國干燥設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行闡述,同時(shí)也指出存在的問題。對我國今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)各行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析,對干燥設(shè)備如何滿足生產(chǎn)需求提出意見,展望干燥設(shè)備的未來趨勢,為技術(shù)及設(shè)備開發(fā)提供參考。
干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀
近年來,隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,對干燥設(shè)備的需求量越來越大,干燥設(shè)備的總體水平也不斷提高。常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿足生產(chǎn)的需要,并有部分機(jī)型出口到國外,這些可喜的成就就是廣大工程技術(shù)人員長期努力的結(jié)果,干燥設(shè)備的進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)干燥設(shè)備的加工質(zhì)量
從干燥設(shè)備的制造過程看,干燥設(shè)備的加工質(zhì)量受技術(shù)水平及應(yīng)用行業(yè)的制約。干燥設(shè)備的應(yīng)用行業(yè)很多,對設(shè)備質(zhì)量要求高的是制藥行業(yè)。由于制藥行業(yè)的特殊性,對所用干燥設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量都有具體要求,因此要求制造行業(yè)提供的設(shè)備加工質(zhì)量較高。其次是食品行業(yè),食品行業(yè)對干燥設(shè)備及干燥系統(tǒng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生指標(biāo)要求,因此設(shè)備結(jié)構(gòu)及鋼材的處理標(biāo)準(zhǔn)較高。質(zhì)量要求相對不高的是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的部分設(shè)備。在所有行業(yè)中化學(xué)工業(yè)不論是設(shè)備的用量還是型式都多復(fù)雜,應(yīng)該說化學(xué)行業(yè)的干燥設(shè)備有特殊要求的比較嚴(yán)格,但與上述兩個(gè)行業(yè)相比略低一些。
從近幾年干燥設(shè)備總的質(zhì)量看,多數(shù)設(shè)備鋼板都經(jīng)過拋光處理,焊縫采用氬弧焊(不銹鋼),焊縫也經(jīng)過處理,有些工廠對直焊縫和環(huán)焊縫采用自動或半自動焊接,使設(shè)備質(zhì)量。在走訪的工廠中常州大名藥化設(shè)備有限公司和常州奇樂機(jī)械設(shè)備有限公司加工質(zhì)量較好。
(2)干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)
隨著我國干燥設(shè)備的引進(jìn)及間的技術(shù)交流,國外干燥設(shè)備機(jī)型都在不斷影響著我國,近幾年我國的新機(jī)型及新結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在以下幾種:
① 內(nèi)藏?zé)峁苁搅骰哺稍餀C(jī):這種干燥機(jī)是改變了以往流化床熱量全部由熱風(fēng)帶入的方法,通過內(nèi)部傳熱管,使部分熱量來自管內(nèi)熱介質(zhì)的傳導(dǎo)傳熱,因此大大提高了熱效率。據(jù)資料介紹,傳統(tǒng)流化床熱效率為39.7%,而內(nèi)藏?zé)峁転?2.5%。在完成相同產(chǎn)量的情況下,床層面積由72.5㎡減小到14.42㎡。瑞士的蘇爾壽公司和日本奈良機(jī)械制造所都有這種設(shè)備,熱介質(zhì)一般為蒸汽,導(dǎo)熱油等。
② 管束干燥機(jī):管束干燥機(jī)的外殼及傳動方式與轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)為相似,但在其內(nèi)部同心排列1~5層管束。管束穿過干燥機(jī)的全長,內(nèi)通水蒸汽或其他熱介質(zhì),傳導(dǎo)與對流傳熱并用。熱效率高,總傳熱效率可達(dá)80%~90%,特別適用于干燥溫度在150℃以下的物料。
③ 閃蒸干燥機(jī):作為1989年引進(jìn)我國的干燥設(shè)備,它具有處理粘稠狀濾餅物料的能力,可以直接粉體物料。適用一些粘度低的礦物濾餅和化工中間體等物料的干燥。
④ 槳葉式干燥機(jī):1990年,槳葉式干燥機(jī)首先由北京染料廠引入我國,用于靛藍(lán)染料的干燥。槳葉式干燥機(jī)以傳統(tǒng)傳熱為主要型式,大的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高,并連續(xù)生產(chǎn)。
⑤ 盤式干燥機(jī):20世紀(jì)80年代初期,由上海市化工裝備所開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),但由于種種原因,設(shè)備沒有大量推廣使用。近幾年國內(nèi)多家干燥企業(yè)開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù),到目前基本成熟,而且對這類機(jī)型的理論研究也有一定進(jìn)展。
⑥ 振動流化床干燥機(jī):此機(jī)型增加了控制物料運(yùn)行速度的結(jié)構(gòu),熱風(fēng)的分布更加合理,而且可有效防止漏料。與普通振動流化床相比,面積蒸發(fā)強(qiáng)度大幅度提高。
⑦ 槽型攪拌干燥機(jī):開發(fā)較早的是日本栗本鐵工所,在槽型干燥機(jī)內(nèi),將原來攪拌物料的結(jié)構(gòu)以通入蒸汽的管件組成,起到即可攪拌物料,又可傳導(dǎo)熱量的目的。
⑧ 穿流回轉(zhuǎn)干燥機(jī):是在一個(gè)長方體的箱內(nèi),安裝有多孔的回轉(zhuǎn)筒體,筒體內(nèi)在周向設(shè)有多塊抄板,抄板也帶有小孔,處理有一定形狀的物料,加料方法與回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)相近,熱風(fēng)從圓筒的底部穿過筒體和料層。載濕后經(jīng)上部排出干燥機(jī),此干燥機(jī)既有回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的特征又有流化床的特征。
⑨ 旋轉(zhuǎn)氣流干燥機(jī):較早應(yīng)用的是德國赫斯特公司,用于PVC的干燥。其基本原理是干燥機(jī)主機(jī)由帶夾套的筒體組成,熱氣流載著物料在干燥機(jī)內(nèi)做螺旋式上升運(yùn)動,熱氣流與物料進(jìn)行傳熱傳質(zhì),同時(shí)又受夾套傳導(dǎo)傳熱及輻射傳熱,因此熱效率比對流傳熱氣流干燥機(jī)高。
設(shè)備規(guī)模
作為生產(chǎn)中的單元設(shè)備,干燥機(jī)以滿足生產(chǎn)要求為高目的。隨著各行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大,也推動了干燥設(shè)備的規(guī)模不斷擴(kuò)大。目前我國生產(chǎn)的閃蒸干燥機(jī)設(shè)備直徑可以達(dá)到1.6m(超出此規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例不多),而且運(yùn)轉(zhuǎn)良好。槳葉干燥機(jī)的傳熱面積可以達(dá)到160㎡,可以通過各種載熱介質(zhì),盤式干燥機(jī)大傳熱面積已達(dá)到180㎡。機(jī)械離心噴霧干燥機(jī)的處理量可以達(dá)到45t/h,機(jī)電一體的離心霧化器也達(dá)到處理量5t/h的規(guī)模,較好地解決了霧化器的機(jī)械問題,離心噴霧干燥機(jī)直徑已達(dá)到8米,總高50多米,處理能力達(dá)到4t/h。回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)直徑可以達(dá)到2.5米,長達(dá)30多米。帶式干燥機(jī)面積也達(dá)到140多平方米。
裝備水平
干燥設(shè)備的裝備水平主要指干燥系統(tǒng)的控制水平,附屬設(shè)備的配備,操作的方便程度和安全等級等??v觀我國干燥設(shè)備的裝備水平,有了長足的進(jìn)步。特別是大型的干燥系統(tǒng)更是如此。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
① 控制系統(tǒng)的配備。自動、半自動控制系統(tǒng)廣泛地應(yīng)用,使勞動強(qiáng)度降低,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
② 計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。大型系統(tǒng)中多數(shù)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的采集、處理和控制,使系統(tǒng)操作條件達(dá)到優(yōu)。
③ 人性化設(shè)計(jì)。在設(shè)備設(shè)計(jì)的同時(shí),考慮操作者的習(xí)慣,維修時(shí)的方便程度。
④ 安全化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中有安全報(bào)警、險(xiǎn)情排除功能,特別是易燃易爆物料的干燥都要考慮到這一點(diǎn)。
⑤ 附屬設(shè)備。系統(tǒng)中的附屬設(shè)備也趨于合理,加熱、加料、氣固分離、產(chǎn)品的包裝設(shè)備與主機(jī)的配套關(guān)系達(dá)到優(yōu)化。