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耙式干燥系統(tǒng)中主要由耙式干燥機(jī)、壓縮機(jī)、檢測控制裝置、蒸汽管道等組成,其可在常壓及負(fù)壓下對液態(tài)或固態(tài)物料進(jìn)行干燥,熱源為經(jīng)壓縮后升溫增壓的二次蒸汽和補充的少量生蒸汽。該化工耙式干燥器工藝中二次蒸汽直接在干燥機(jī)加熱夾套及中空熱軸內(nèi)冷凝,不需要額外配備冷凝設(shè)備即可對排出干燥機(jī)的二次蒸汽進(jìn)行冷凝回收處理。物料通過進(jìn)料口進(jìn)入到干燥機(jī)內(nèi),干燥過程中中空熱軸在電機(jī)驅(qū)動下對物料進(jìn)行攪拌,并隨著干燥的進(jìn)行將物料往干燥機(jī)出料口一側(cè)推動,干燥結(jié)束后從出料口取出干物料。螺桿式壓縮機(jī)體積小、重量輕、維護(hù)容易,但需要對壓縮腔室進(jìn)行潤滑,容易使得壓縮氣體混入油污。
考慮到氣體出化工耙式干燥器絲網(wǎng)后的整流,絲網(wǎng)與外壁隔開 50mm 距離。分離器下面本應(yīng)設(shè)集液板,但考慮本系統(tǒng)中為方便液體從絲網(wǎng)上直接滴入干燥室內(nèi),故不設(shè)集液板。為了降低整個設(shè)備的高度和設(shè)備的強度,采用圓弧封頭??紤]到氣體流速均勻,出氣口放在封頭的正中間。加熱或冷卻的蒸汽進(jìn)出中空的轉(zhuǎn)軸必須使用旋轉(zhuǎn)接頭,根據(jù)管徑選取Dd-F65旋轉(zhuǎn)接頭。工管路在實際生產(chǎn)中的作用是用來輸送各種類別流體流質(zhì)(包括氣體、液體等),使其在生產(chǎn)中能夠按照工藝要求流動,以便完成各個生產(chǎn)過程。
各種不同類型化工管路,在設(shè)計安裝以及實際生產(chǎn)中都有各自不同的特點,只有掌握其特點才能合理使用并確保生產(chǎn)的安全?;ぐ沂礁稍锲鞴苈吩O(shè)計主要包括管路系統(tǒng)的組成、管路的壓力和溫度、管徑、管路阻力、管型選擇等??紤]到本套系統(tǒng)為實驗系統(tǒng),且管路設(shè)計比較緊湊等原因,只對其組成、管徑等進(jìn)行設(shè)計,全套管路(包括三通管、異徑管、彎頭接管等)統(tǒng)一使用鋼制管件。本系統(tǒng)設(shè)計本著為達(dá)到的節(jié)能效果的目的來選擇合適的干燥器,該干燥設(shè)備要適用于回收二次蒸汽。
化工耙式干燥器換熱器選型可根據(jù)計算出來的所需換熱面積選擇市場在售的相關(guān)設(shè)備,本系統(tǒng)中使用的換熱設(shè)備為杭州亞干干燥設(shè)備有限公司根據(jù)所需換熱面積制成的。對 MVR 耙式干燥系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析,并在此基礎(chǔ)上建立了基于真空耙式干燥機(jī)的 MVR 耙式干燥干燥系統(tǒng)。對系統(tǒng)運行過程中能量平衡和質(zhì)量平衡進(jìn)行分析計算,在化工耙式干燥器作質(zhì)量平衡分析時,將 MVR 干燥系統(tǒng)看作一個整體,其與外界進(jìn)行單進(jìn)雙出的物質(zhì)交換;研究結(jié)果表明系統(tǒng)能夠在補充少量生蒸汽情況下穩(wěn)定運行,在60t/d原料水處理量下,系統(tǒng)產(chǎn)水量約為1。
在化工耙式干燥器系統(tǒng)作能量平衡分析時,將 MVR 干燥系統(tǒng)看作為開口熱力系統(tǒng),其中主要的能量變化有壓縮功量、系統(tǒng)散熱量、生蒸汽補充熱量以及物料攜帶能量。對 MVR 干燥系統(tǒng)熱力過程進(jìn)行理論計算和分析,以總質(zhì)量為 100kg 含水率為 40%的玉米淀粉作為物料進(jìn)行間歇干燥為例進(jìn)行理論分析,加料溫度為 25℃,干燥壓力為 80k Pa,壓縮比為 2,干燥后含水率為10%。計算結(jié)果表明,一臺有效的熱泵性能系數(shù) COP 必須大于 1,COP 越大則熱泵效率就越高,而該系統(tǒng) COP 高達(dá) 16.9。傳統(tǒng)干燥器的理論 SMER 值為1.6kg/(k W·h),而實際的 SMER 只有理論的 20-80%,熱泵除濕干燥器的 SMER一般為 2.0-3.0kg/(k W·h)。換熱器選擇的流速應(yīng)盡可能避免流體處于層流狀態(tài),不同流體流經(jīng)換熱器時換熱器傳熱系數(shù)也不同,化工耙式干燥器的管殼式換熱器不同流體總傳熱系數(shù)KH的經(jīng)驗值。而本系統(tǒng) SMER 高達(dá) 4.9 kg/(k W·h),表明本系統(tǒng)在能源利用效率方面優(yōu)勢明顯,具有較大研究意義。