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根据双方多次交流研究决定“分子筛”需采用的闪蒸加气流窜连式二级干燥机,先采用一级闪蒸干燥从60%干燥到10%,再由二级气流干燥机从10%干燥至3%,热源为蒸汽(1.0mpa)+电加热补偿,考虑到进风温度(450℃)比较高,而气流干燥的尾气温度(约300℃)同样比较高,在此把气流干燥的尾气作为闪蒸干燥进风热源,并一直循环使用,确保达到干燥效果及产量要求;以下是闪蒸干燥和气流干燥的选型介绍及相关配置说明等:
一、一级闪蒸干燥机:
(一)、闪蒸主机原理及特点:
XSG系统旋转闪蒸干燥机设备是我公司消化吸收,大胆采用国外先进技术、并结合国内干燥的实际情况,自行开发设计的实用新型产品。
热空气由主机底部进风口切向进入闪蒸主塔、在主塔内形成螺旋形的上升高速旋转气流,同时根据不同的物料性质调整底部环隙大小,使风速处于合适的状态。物料经螺旋加料器直接进入干燥塔,在高速气流的冲击和带动下,迅速分散并随气流作高速旋转运动。对于比较大且潮湿的颗粒团,高速气流不足以使之破碎并高速旋转,于是在重力作用下逐渐下落,当落到主机底部时被设置在底部的破碎装置强行破碎并微粒化,然后随高速气流一并旋转上升而完成干燥过程。为了使物料的终水分达到极低同时不受初水分的波动而影响产品质量,在干燥塔内设置多层旋流片,形成较为稳定的流态化床,同时旋流片亦起到保证干燥所必须的停留时间和分级的作用。
(二)、本公司旋转闪蒸干燥机有如下特点:
1、采用双风道切向进风,避免了旋转场在径向流场的速度不均匀性。
2、有效控制终水分和细度,通过旋流片和进风速度的协调统一加以控制。
3、旋转刀片布置结构,具磨损小、接触面广、切削力大等特点。
4、擅于处理热敏性物料,主机底部属于高温区,该区域气速高并高有冷却水保护装置,避免了物料焦化变色的可能。
5、系统阻力小,热效率高,操作环境好,劳动强度低。
6、主机用新型密封结构,主机轴承寿命周期延长且轴承座带有油循环冷却装置。
(三)、工艺流程:
热空气进入旋转闪蒸干燥机;湿料由输送装置送入螺旋加料机构,螺旋加料器可无级调速。物料经挤压后强制进入主塔,随即被高速旋转而又具有不同角度的刀片粉碎,又被高速进入主塔的高温气流冲击高速旋转、夹带上升,这时气流温度急速下降,物料水分迅速蒸发从而完成干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入脉冲布袋除尘器。气流由滤袋外部进入,向上排出,为防止滤袋积料,由脉冲电磁阀定时、轮流由各滤袋上部输入高压气流(0.4~0.6Mpa),反复反冲滤袋,以达到除尘效果。
(四)、XSG闪蒸计算:
3.1 物料及相关设计参数:
1、物料名称: 分子筛
2、初水份: 60%
3、终水份: 10%
4、产量: 250kg/h
5、进风温度: 300℃
6、热 源: 二级气流机尾气(约300℃)
3.2 设备选型计算:
1、处理量:G=563kg/h
2、蒸发水分量:W=313kg/h
3、按环境温度15℃,水的蒸发潜能取595kcal/kg·℃;
4、Q总-由干燥介质(300℃)空气提供,根据能量守恒,干燥介质提供的热量等于全系统所需的热量,所需热量为Q总(kcal/h);热源:气流干燥尾气,根据经验,可以保障进风温度在300℃左右。
5、 Q1-蒸发水分所需热量,混合温度取120-150℃;
6、 Q2-物料吸收所需热量,比热取0.4出料温度为60℃;
7、 Q3-外围护热损失,所需空气量为L(kg/h);
Q1= W水(595+0.45×t2-1×t0)=313(595+0.45×110-1×15)
=197034Kcal/h
Q2= W产{cs×(1-ω2)+1×ω2}×(θ2-θ1)
=250{0.4×(1-10%)+1×10%}×(60-15)=5175Kcal/h
Q3=0.15×(Q1+ Q2)=0.15(197034+5175)=30331Kcal/h
L=(Q1+ Q2+ Q3)÷〖(i1- i2′)-0.1×0.24×(t2- t0)〗
i1- i2′=(0.24+0.45 d1)×(t1- t2)=(0.24+0.45×0.01)×(300-110)=46.46kcal/kg
L=〖(197034+5175+30331〗÷〖46.46-0.1×0.24×(110-15)〗=5263Kg/h
8、干燥所需的热量Q干=G×(i1- i0)
i1- i0=(0.24+0.45×d1)×t1+595×d1-(0.24+0.45×d0)×t0-595×d0
=(0.24+0.45×0.01)×300+595×0.01-(0.24+0.45×0.01)×20-595×0.01=68.46kcal/kg
Q干=5263×68.46=360305Kcal/h
9、闪蒸干燥塔直径:D={4×L/(π×V×3600)}0.5=0.68m
V空塔风速4m/s (一般3-5m/s), 圆整得:D=0.7m,故一级闪蒸干燥选择XSG-7型。
10、配引风机型号:9-26-5D 15kw (2900r/min)
风量:5527m3/h~6349m3/h 风压:5725~5381Pa
11、取系统风量:6000m3/h,布袋长度:Φ1202000mm(滤袋采用防酸、防油、防静电滤袋)则每个布袋的面积为0.75㎡;一般布袋风速:1.8m/s,则需要的布袋数量为“6000÷(0.75×1.8×60)=74只,由于布袋要求做成离线清灰式,为了更好的达到除尘效果,布袋的面积必须加大到80㎡,即布袋数量为108袋。
(五)、设备主要技术参数:
1、 产品速率: 250kg/h
2、 干燥初水份: 60%
3、 产品终水份量: 10%
4、 蒸发水份: 313kg/h
5、 原料量: 563kg/h
6、 闪蒸机进气温度: 300℃
7、 闪蒸尾气温度: 100℃~110℃
8、 供热方式: 二级气流机尾气(约300℃)
9、 耗用热量: 360305kcal/h
11、收集方式: 一级旋风分离器+脉冲袋式除尘器
12、闪蒸干燥总功率: 25.45KW
(六)、XSG-12旋转闪蒸干燥机组配置说明:
(一)、设备选型及主要配置:
1.1 干燥机型号:
(1)名称:旋转闪蒸
(2)型号:XSG-7
(3)材质:刀片、混合室、直筒内壁SUS316L
(4)搅拌 功率:7.5KW
(5)材料厚度:混合式内壁δ5,直通内壁δ2,内锥体厚度δ4,外包δ1.5/304
1.2 热源系统
(1)名称:二级气流机尾气(约300℃)
1.3 加料系统
(1)名称:螺旋调速加料器
(2)型号:LJQ-159
(3)功率:2.2KW/台,变频调速
(4)材质:物料经过处SUS316L、螺旋片δ4,料斗厚度δ2,加料管为Φ159×4无缝管
1.4 一级旋风分离器组合
(1)型号:CZK-0.5
(2)材质:物料经过处SUS316L、主体材质厚度δ2.0mm
(3)数量:1套
1.5 离线式收料除尘系统
(1)名称:脉冲袋式除尘器、数量:1套
(2)型号: MC-108
(3)过滤面积:80㎡、布袋长度:Φ1202000mm(滤袋采用防水防油涂膜滤袋);箱体材质:碳钢SUS316L,排放达国家排放标准,底部出料为双层气动阀出料。
(4)说明:本系列除尘器由箱体、灰斗、排灰装置、支架和脉冲清灰系统等部分组成。当含尘气体从进风口进入收尘器后,首先碰到进风口中间的斜隔板,气流便转向流入灰斗,同时气流速度变慢,由于惯性作用,使气体中粗颗粒尘直接落入灰斗,起到预收尘的作用,进入灰斗的气流折而向上通过内部装有金属支架的滤袋,粉尘被捕集在滤袋的外面,净化后的气体进入滤袋室上部的清洁室,从出风管排出。箱体用隔板分成5个独立的收尘室,按照给定的时间间隔对每个收尘室进行轮流清灰。
其特点:采用分室轮流进行清灰,即所谓离线清灰,当某一室进行喷吹清灰时,过滤气流被切断,避免了喷吹清灰产生二次飞扬,所以气箱式脉冲布袋除尘器收尘效率可达到99.8%以上。
1.6 引风机(含调风蝶阀)
(1)型号:9-26-5D 功率:15KW
(2)材质:Q235
1.7 管道系统:
(1)管道:Φ35O, SUS304。厚度为2㎜
1.8 电控系统:(柜体喷塑)
(1)电器:电器直接或间接起动,集中控制。
(2)仪表:功率控制显示;运行指示灯显示;
进风温度显示控制;出风温度与进料量电动控制。