槳葉干燥機主要由帶夾套的端面呈W型殼體、上蓋、裝有葉片的中空軸、兩端的端蓋、通有熱介質(zhì)的旋轉接頭、金屬軟管以及包括齒輪、鏈輪的傳動(dòng)機構、底座等部件組成,如下圖:
干燥水分所需的熱量由帶有夾套的W形槽的內壁和中空葉片壁傳導給物料,物料在干燥過(guò)程中,帶有中空葉片的空心軸在給物料加熱的同時(shí)又對物料進(jìn)行攪拌,從而進(jìn)行加熱面的更新,具有較高的傳熱效率和傳熱面自清潔的功能,同時(shí)在進(jìn)料口可以補充熱風(fēng),提高脫水速率。
干燥產(chǎn)生的濕空氣通過(guò)收塵排潮口進(jìn)入脈沖帶式除塵器,收集的粉塵進(jìn)入本生產(chǎn)系統,凈化后的濕空氣達標排放。
工作原理
濕物料從干燥機設在頂蓋上的加料口加入干燥機內,在轉動(dòng)的干燥輸送軸的推動(dòng)下不斷翻滾前進(jìn),物料在運動(dòng)過(guò)程中被外殼夾套和干燥輸送軸內通入加熱介質(zhì)加熱,進(jìn)行傳熱傳質(zhì)完成干燥作業(yè),進(jìn)料口可以通入熱風(fēng),干燥物料通過(guò)內置溢流板流到出料口。
設備的核心是兩根空心軸和焊在軸上的空心攪拌槳葉。槳葉形狀為楔形的空心半圓形,可以通入加熱介質(zhì)。除了起攪拌作用外,也是設備的的傳熱體。槳葉的兩主要傳熱側面成斜面,斜面上布置倒料板,因此當物料與斜面接觸時(shí),隨著(zhù)葉片的旋轉,顆粒很快就從斜面滑開(kāi),使傳熱表面不斷更新,強化了傳熱。在槳葉的三角形底部設有刮板,以將沉積于殼底的物料刮起,防止產(chǎn)生死角。
槳葉的排布和各部位尺寸均有一定要求,在進(jìn)料預熱區,傳熱漿葉側重于物料的混合和推料,葉片角度大些;加速干燥區的漿葉葉片角度小些,便于加速傳熱;均化干燥排料區的槳葉是對稱(chēng)的,保證物料干燥均勻。
槳葉干燥機傳熱面有葉片、攪拌軸、壁面等幾部分,而且葉片的傳熱面積占很大一部分,所以設備結構緊湊,單位容積傳熱面積大。另外,攪拌、混合使物料劇烈翻動(dòng),從而獲得很高的傳熱系數;由于槳葉結構特殊,物料在干燥過(guò)程中交替收到擠壓和松弛,強化了干燥。干燥室內物料的充滿(mǎn)率很高,可以達到80%-90%,物料的停留時(shí)間通過(guò)調節加料速度、攪拌軸轉速、物料充滿(mǎn)度等參數調整,從幾分鐘到幾小時(shí)內任意調節。
性能特點(diǎn)
設備結構緊湊,有效傳熱面積大,占地面積小;
攪拌均勻、熱效率高、干燥效果好;
槳葉軸可相互嚙合,具有自清理作用,可防止物料粘附;
能耗低,操作費用小;
全密封操作,粉塵夾帶小、物料損耗少,除塵器負荷低;
間接加熱、不污染物料;
槳葉軸轉速低、不破壞產(chǎn)品形狀及性質(zhì);
設備操作彈性大,運行平穩可靠;
熱源相關(guān)
槳葉干燥機是主要靠漿葉葉片、空心攪拌軸、壁面傳熱,選擇熱介質(zhì)需要「導熱系數比較高的蒸汽和導熱油」。飽和蒸汽介質(zhì)的壓力一般為0.5~0.8Mpa。導熱油溫度一般不高于220℃。漿葉片、空心軸不易選用熱風(fēng)介質(zhì),但可以配置外部熱風(fēng)系統。
葉片的傳熱面積占很大一部分,理論上,在移動(dòng)加熱面與待干燥的顆粒床間的熱傳遞現象主要受三個(gè)機制控制:1. 加熱壁與顆粒間的熱傳遞2. 填料床內的熱傳導3. 基體中由于顆粒運動(dòng)引起的熱對流槳葉的傾斜面和顆粒或粉末層的聯(lián)合運動(dòng)所產(chǎn)生的分散力,使附著(zhù)于加熱斜面上的物料易于自動(dòng)地清除,使漿葉保持著(zhù)高 效的傳熱功能。另外,由于兩軸槳葉反向旋轉,交替地分段壓縮(在兩軸槳葉斜面相距最近時(shí))和膨脹(在兩軸槳葉面相距離遠時(shí))斜面上的物料,使傳熱面附近的物料被激烈攪動(dòng),提高了傳熱效果,傳熱系數較高,為85~350W/(㎡·K);對于化學(xué)石膏,漿葉干燥機的蒸發(fā)強度一般為:10~16kg/(㎡·h)水
物料與氣體運動(dòng)
槳葉干燥機的物料從進(jìn)料口進(jìn)入,在旋轉的梯形漿葉帶動(dòng)下,螺旋向逐步運行到出料端,物料在進(jìn)料端到出料端過(guò)程中,經(jīng)過(guò)預熱段、加速干燥段、勻速干燥段后溢流排出。干燥脫水主要靠空心漿葉軸、空心將葉片、夾套和內加熱器復合傳熱,不需要大量的熱風(fēng),因此干燥脫水產(chǎn)生的水蒸氣無(wú)序進(jìn)入到上蓋收集后排入脈沖袋式除塵器,分離水蒸氣中攜帶的少量粉塵,達到粉塵排放標準。
輔助設備
槳葉干燥機(石膏烘干機)主要用于烘干粉狀或漿狀細顆粒物料,包括磷石膏、脫硫石膏、鈦石膏、鹽石膏、檸檬石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏及粉煤灰、細沙等。適宜的物料粒度小于10mm,物料初始水分小于30%。
1.原料處理設備:原料中不得伴有大于10mm的硬顆粒,不得含有鐵質(zhì)、木質(zhì)等雜物,一般計量后增加除鐵器和振動(dòng)篩。如有酸性物料,應添加中和設備。
2.進(jìn)料口鎖風(fēng)設備:漿葉干燥機為微負壓運行的干燥設備,進(jìn)料口一般選用自清潔的回轉下料器或系統干燥熱風(fēng)進(jìn)行鎖風(fēng),減少外部冷空氣進(jìn)入。
3.出料設備:一般選用螺旋輸送機或FU輸送機。
4. 蒸汽換熱器及疏水器:選用蒸汽介質(zhì)的,要選配適宜的疏水器,減少漏氣造成能耗浪費。
5.除塵設備:干燥產(chǎn)生的水蒸氣排放會(huì )帶走少量石膏粉塵,要選用脈沖袋式除塵器,凈化后達標排放。