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有效提高轉筒烘干機熱效率的方案研究

發布時間:2015-03-16 09:40:25

隨著現代工業的發展,更加注重對設備能耗及熱效率的控制,對烘干機的使用也不例外。傳統的轉筒烘干機在應用過程中存在著熱效率低的現象,這也導致了烘干系統不能實現較佳的工作狀態,影響了生產效率的提高。因此,本文就從轉筒烘干機的熱效率出發,探討節能降耗的目標。

轉筒烘干機熱效率

實現轉筒烘干機的高效節能就是用較小干燥容器實現較大蒸發水分,即干燥強度大;節能,就是以較小能耗獲得較大蒸發水量,即熱效率高。

熱效率用于評價烘干機的熱利用率,是指水分蒸發所需要的熱量與熱源提供給烘干機的熱量之比,熱源提供給烘干機的熱量主要包括水分蒸發需要的熱量、物料升溫所需熱量、熱損失。

烘干條件

轉筒烘干機的烘干原理可以從兩個方面來看:①濕物料在轉筒內運行。進料端的封閉螺旋輸送機將濕物料輸送到筒內,在轉筒轉動時,筒內料鏟將物料揚起散落,使濕物料與筒內熱風以及加熱的筒壁充分接觸,力物料的水分汽化蒸發至烘干,而烘干的物料散落在出料端時經出料螺旋輸送機而輸出。而烘干過程中物料帶來的水蒸汽與風混合形成廢氣,經過旋風分離器吸出回收廢氣中的干物質,再用引風機將廢氣排出。②對流烘干。以熱能對流實現對濕物料的直接加熱烘干是轉筒烘干機的對流烘干方法,濕物料輸送到轉筒內時溫度較低,與筒內熱順成強烈溫差,在相過程中通風量量足夠的高溫熱風與物料的直接接觸實現熱交換來增高物料的溫度,以使物料的水分汽化蒸發直至烘干。

烘干機熱效率優化研究

轉筒烘干機中物料和載熱體的接觸方式有兩種,即物料與載熱體直接接觸加熱,以對流傳熱方式進行烘干;載熱體不直接與物料接觸,間接加熱,烘干所需的全部熱量都是經過傳熱壁傳給物料。

按照接觸方式,可將轉筒烘干機分為三種類型,即直接加熱式、間接加熱式、復合加熱式。在此介紹就直接和間接加熱方式的研究進行討論。

一、直接加熱式

直接加熱式轉筒烘干機具體的提高熱效率的方法主要包括充分利用熱面空間:改進抄板形式、模型優化、穿流干燥、廢氣循環、破碎裝置。

1、改進抄板形式

改進結構形式:如在抄板上設置凹槽、設計活動式抄板、采用帶撓性件弧形抄板、抄板末端安裝彎曲齒等等。

改進分布形式:沿轉筒縱向將轉筒分為幾個區間,在每個區間內設置不同的形式的抄板,如大傾角式、傾斜式、帶清掃裝置圓弧型抄板等等。

改進抄板形式主要是延長物料的下落時間,攪動物料均勻干燥,充分利用熱面空間,從而提高熱量利用的程度,提高熱效率。

2、模型優化

建立抄板模型,模擬抄板較大持料量,使得持料量增加,撒料也更均勻,增大物料與熱風的接觸面積,提高熱效率。抄板模型可以適用于具有復雜截面的抄板結構,以及在不同安裝角時抄板的持料與撒料量計算。

3、穿流干燥

使熱風與物料成直角方向進行加熱干燥。熱風從開有許多小孔的筒體外吹入筒內,其方向與筒體內物料運動方向成直角,物料在每次升舉下落中與垂直吹進的熱風充分接觸。

這種方法水分擴散距離短,有效地提高了熱量利用程度,無大顆粒出現,產品收率高。

4、氣循環

將出口氣體進行回收利用,與新鮮空氣按一定比例混合吹入干燥器,較適合的比例可以使能量傳遞較小,研究循環對被干燥物料較終水分含量的影響。

5、破碎

轉筒內設置烘干格柵、破碎器、打散裝置等破碎裝置,將被抄板抄起的散狀物料進一步破碎,增加干燥機內冷、熱介質換熱面積,使物料拋灑均勻,干燥更充分,節能效果好。

二、間接加熱式

提高直接加熱式轉筒烘干機熱效率的方法主要包括改進管束換熱、循環熱風。

1、改進管束換熱

在轉筒中空腔內的若干根換熱管,所述換熱管通過轉筒內壁相固接的至少兩塊橫置的支承管板安裝在轉筒內腔中,再從該內腔進入與管板相連通的換熱管內,通過管束的換熱及轉筒的旋轉對管束外物料進行加熱、翻轉、攪拌,從而使物料達到均勻干燥的目的。

與傳統形式相比,降低制造成本和加工難度,并有效解決了換熱管旋轉時受力不均現象,以及換熱管與管板之間的泄漏問題。減少旋轉所需的功率,一定程度上提高了熱效率。

2、循環熱風

轉筒內部軸線方向上設置直徑大且貫穿整個筒體的中心火管,主要作用是通過循環熱風的熱能來烘干物料干燥區的物料。通過循環熱風提供了足夠的熱能。

除此之外,其他改進方法如:板式加熱、利用導熱油爐的煙氣預熱轉筒內的空氣以減少能耗等改進方式。

綜合來看,常規式轉筒烘干機熱效率提高方法較多,而間接加熱式的烘干強度研究比較缺乏。綜合優化轉筒的主要方法就是建立烘干過程的運動模停留時間模型等來優化操作參數,達到整體提高烘干強度和熱效率的目的。

我公司在通過以上分析研究之后打造的高效烘干機設備實現了較高的節能降耗水平,提高了設備工作過程中能耗的合理性,歡迎前來我公司咨詢選購設備。

隨著現代工業的發展,更加注重對設備能耗及熱效率的控制,對烘干機的使用也不例外。傳統的轉筒烘干機在應用過程中存在著熱效率低的現象,這也導致了烘干系統不能實現較佳的工作狀態,影響了生產效率的提高。因此,本文就從轉筒烘干機的熱效率出發,探討節能降耗的目標。

轉筒烘干機熱效率

實現轉筒烘干機的高效節能就是用較小干燥容器實現較大蒸發水分,即干燥強度大;節能,就是以較小能耗獲得較大蒸發水量,即熱效率高。

熱效率用于評價烘干機的熱利用率,是指水分蒸發所需要的熱量與熱源提供給烘干機的熱量之比,熱源提供給烘干機的熱量主要包括水分蒸發需要的熱量、物料升溫所需熱量、熱損失。

烘干條件

轉筒烘干機的烘干原理可以從兩個方面來看:①濕物料在轉筒內運行。進料端的封閉螺旋輸送機將濕物料輸送到筒內,在轉筒轉動時,筒內料鏟將物料揚起散落,使濕物料與筒內熱風以及加熱的筒壁充分接觸,力物料的水分汽化蒸發至烘干,而烘干的物料散落在出料端時經出料螺旋輸送機而輸出。而烘干過程中物料帶來的水蒸汽與風混合形成廢氣,經過旋風分離器吸出回收廢氣中的干物質,再用引風機將廢氣排出。②對流烘干。以熱能對流實現對濕物料的直接加熱烘干是轉筒烘干機的對流烘干方法,濕物料輸送到轉筒內時溫度較低,與筒內熱順成強烈溫差,在相過程中通風量量足夠的高溫熱風與物料的直接接觸實現熱交換來增高物料的溫度,以使物料的水分汽化蒸發直至烘干。

烘干機熱效率優化研究

轉筒烘干機中物料和載熱體的接觸方式有兩種,即物料與載熱體直接接觸加熱,以對流傳熱方式進行烘干;載熱體不直接與物料接觸,間接加熱,烘干所需的全部熱量都是經過傳熱壁傳給物料。

按照接觸方式,可將轉筒烘干機分為三種類型,即直接加熱式、間接加熱式、復合加熱式。在此介紹就直接和間接加熱方式的研究進行討論。

一、直接加熱式

直接加熱式轉筒烘干機具體的提高熱效率的方法主要包括充分利用熱面空間:改進抄板形式、模型優化、穿流干燥、廢氣循環、破碎裝置。

1、改進抄板形式

改進結構形式:如在抄板上設置凹槽、設計活動式抄板、采用帶撓性件弧形抄板、抄板末端安裝彎曲齒等等。

改進分布形式:沿轉筒縱向將轉筒分為幾個區間,在每個區間內設置不同的形式的抄板,如大傾角式、傾斜式、帶清掃裝置圓弧型抄板等等。

改進抄板形式主要是延長物料的下落時間,攪動物料均勻干燥,充分利用熱面空間,從而提高熱量利用的程度,提高熱效率。

2、模型優化

建立抄板模型,模擬抄板較大持料量,使得持料量增加,撒料也更均勻,增大物料與熱風的接觸面積,提高熱效率。抄板模型可以適用于具有復雜截面的抄板結構,以及在不同安裝角時抄板的持料與撒料量計算。

3、穿流干燥

使熱風與物料成直角方向進行加熱干燥。熱風從開有許多小孔的筒體外吹入筒內,其方向與筒體內物料運動方向成直角,物料在每次升舉下落中與垂直吹進的熱風充分接觸。

這種方法水分擴散距離短,有效地提高了熱量利用程度,無大顆粒出現,產品收率高。

4、氣循環

將出口氣體進行回收利用,與新鮮空氣按一定比例混合吹入干燥器,較適合的比例可以使能量傳遞較小,研究循環對被干燥物料較終水分含量的影響。

5、破碎

轉筒內設置烘干格柵、破碎器、打散裝置等破碎裝置,將被抄板抄起的散狀物料進一步破碎,增加干燥機內冷、熱介質換熱面積,使物料拋灑均勻,干燥更充分,節能效果好。

二、間接加熱式

提高直接加熱式轉筒烘干機熱效率的方法主要包括改進管束換熱、循環熱風。

1、改進管束換熱

在轉筒中空腔內的若干根換熱管,所述換熱管通過轉筒內壁相固接的至少兩塊橫置的支承管板安裝在轉筒內腔中,再從該內腔進入與管板相連通的換熱管內,通過管束的換熱及轉筒的旋轉對管束外物料進行加熱、翻轉、攪拌,從而使物料達到均勻干燥的目的。

與傳統形式相比,降低制造成本和加工難度,并有效解決了換熱管旋轉時受力不均現象,以及換熱管與管板之間的泄漏問題。減少旋轉所需的功率,一定程度上提高了熱效率。

2、循環熱風

轉筒內部軸線方向上設置直徑大且貫穿整個筒體的中心火管,主要作用是通過循環熱風的熱能來烘干物料干燥區的物料。通過循環熱風提供了足夠的熱能。

除此之外,其他改進方法如:板式加熱、利用導熱油爐的煙氣預熱轉筒內的空氣以減少能耗等改進方式。

綜合來看,常規式轉筒烘干機熱效率提高方法較多,而間接加熱式的烘干強度研究比較缺乏。綜合優化轉筒的主要方法就是建立烘干過程的運動模停留時間模型等來優化操作參數,達到整體提高烘干強度和熱效率的目的。

我公司在通過以上分析研究之后打造的高效烘干機設備實現了較高的節能降耗水平,提高了設備工作過程中能耗的合理性,歡迎前來我公司咨詢選購設備。

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