粉碎机械:回环作用干燥机的构架流体型解析和变革

  • 2021-08-03 09:11:29
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热风分布器热风分布器由一个空心的旋转涡壳和环形挡板组成,如所示,气流进入旋转涡壳做类似刚体运动,一部分气流沿旋转涡壳前进,一部分气流通过挡板下部的缝隙进入干燥室,由于流通截面突然缩小使静压能减少,动能增加,气流速度增大,在干燥室内高速旋转,使湿物料旋转流化。

进入干燥室的气流速度对流化质量有着重要影响。将干燥室中气流速度分解为:切向速度vgt、轴向速度vgz、径向速度vgr。三个速度中以切向速度vgt为主,切向速度vgt代表气流携载物料颗粒运动以及使颗粒生成离心力的能力。切向速度vgt的数值大,则干燥室壁附近的旋转气层流速高,容易将物料带出干燥室。切向速度vgt大的颗粒生成离心力也大,使其径向运动半径大,靠近干燥室壁,与干燥室壁碰撞后,颗粒减小,加快干燥速率;反之,生成离心力小,径向运动半径小,很难带出物料,影响产量。轴向速度vgz为气流沿螺旋线向上运动的速度。轴向速度vgz太大,使物料没有干燥合格就被热风带走,成品中含水量大;轴向速度vgz太小,吹不起来物料,流化干燥无法进行。

热风分布器对气流进入干燥室的速度进行调整,使物料湍动加剧,气-固两相接触条件得到改善,气膜阻力减少,传热、传质效率增大,流态化质量大大提高。因此热风分布器是流态化必不可少的构件。

干燥室结构尺寸物料进入干燥室后,大颗粒由于具有较大沉降速度落入底部,由于上部的物料颗粒比下部的颗粒在较低的流体速度下易于趋向流化,底部流化段采用倒锥体结构,使气体流通截面自下而上逐渐变大,气流速度相应地逐渐变小,颗粒按尺寸大小自动分级,大颗粒在下部,小颗粒在上部,同时处于流化状态。这样,从初湿含量的物料到*终的产品在同一流速下全部处在均匀的流化床中。

干燥室的直径及高度对流态化质量也有很大影响。物料在流化段与气流之间存在较大的传热和传质温度差,其水分蒸发到气流中的时间很短,干燥速度非常快,从干燥室中心到器壁,气流的切向速度vgt不断升高,至器壁附近大到*大值。由于室中心的气流速度低于室壁的气流速度很多,很难将干燥合格的颗粒带出干燥室,这样,物料颗粒的浓度大,降低了热空气容量,减慢了传质传热过程。旋转闪蒸干燥机的活性区域是指干燥后的物料能够被带出干燥室的空间区域,直径越大,越不能充分发挥干燥室整个圆截面的作用,活性区域相对越小,流化质量越低。

同时,高度与直径之比越大,气固接触效率越低。搅拌器尽管在流态化方面已作过大量研究,但是还不可能完全根据颗粒和流体的物理性质以及操作条件,确切地预示流态化干燥系统的特性,而且往往发现,可形成均匀、良好流态化的物料,正是起始流态化有困难的物料。因此,在流化段设置搅拌器有助于物料的旋转流化。搅拌器的齿上设置刮板,刮板与壁面成45度。干燥时搅拌齿将物料团块打碎,增加了传热传质表面;刮板及时刮掉干燥室壁及底部粘着物料,避免粘壁及出现设备振动,甚至搅拌器闷住不转现象。

目前设备存在问题现有的设备,干燥室内流化段局部位置气流弱,发生物料沉积,不仅影响产品的产量及质量,严重时主机不能正常工作,而且物料过热时,如果有热敏性物料,会发生易燃、易爆现象。例如吉林化学工业公司购买一台旋转闪蒸设备用去65万美元,干燥H酸不但不能连续生产,需要停机清洗,而且该物料有热敏性,不时有自燃现象。

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