常州普耐尔干燥设备有限公司

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楔形式空心桨叶干燥机的特点

信息来源:本站 | 发布日期: 2018-04-25 | 浏览量:
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     桨叶干燥机(Paddle Dryer)泛指利用桨式搅拌器强化干燥过程的一类干燥机,属于搅拌干燥设备的一种,但近年来国内只将楔形桨叶干燥机称为桨叶干燥机,其他搅拌干燥机另有称呼,为尊重行业习惯并避免混淆,如无特殊说明,本章所述桨叶干燥机也仅指楔形桨叶干燥机。
    桨叶干燥机是一种新机型,与耙式干燥机传热方式相近,但搅拌器结构不同,性能更优,最早由德国开发设计,后来日本奈良公司引进了该技术,开发了规格齐全的系列产品,并在应用上下了很多功夫,使之成为当代有代表性的搅拌类型传导干燥设备之一。
   近些年来,国内各行业对高效节能干燥设备的需求日益扩大,很多单位从不同层面相继参与了对该产品的开发和推广,极大推进了该技术在我国的普及,至今,国内已有十多家高等院校、研究单位、和部分企业建有桨叶干燥机实验室,数十家企业在系列化生产桨叶干燥机,推广使用的物料已达数百种。
基本原理
    像所有传导干燥设备一样,桨叶干燥机也是利用加热面对物料传热,不同的是,桨叶干燥机既有静止的加热面,即夹套,也有移动的加热面,即中空主轴和其上焊有的若干中空楔形桨叶。加热面内通入加热介质,通过器壁将热量传给物料,使物料升温,水分蒸发。楔形桨叶在随同主轴旋转时,不断对物料挤压、剪切、搅拌、分散,强化了传热传质速率,改变主轴转数,即可改变搅拌强度。同时,桨叶特殊的几何形状,使桨叶本身具有自洁功能,加热面不断被更新。工作时,物料由加料口给入后,在搅拌桨叶和夹套共同作用下,水分蒸发,湿度下降,流动性增强。由于机器安装有1~5°倾角,在搅拌器不断翻动过程中,已干燥的物料会依自然安息角方式向低端移动,最后经溢流堰板排出机外,调整溢流堰高度,可控制物料滞留时间。湿气体通过除尘设备分离出粉尘后,经排风机引出。如工艺需要,可引入一定量热空气补充到干燥室内,作为湿气体的携带气体,防止物料中蒸发的湿气在干燥室内和后续处理设备中结露。一路蒸汽通过回转接头给入主轴和桨叶,冷凝水同样通过回转接头排出,另一路蒸汽则直接给入夹套,放热后排出冷凝水。桨叶干燥机典型工艺流程如下:
桨叶干燥机

桨叶干燥机基本流程图


1-蒸汽给入回转接头;2-传动系统;3-机体;4-除尘器;5-排风机;6-排冷凝水回转接头
基本结构
桨叶干燥机主要由加热、搅拌、机体、进排料、进排风、加热介质给入及排出以及传动系统构成,如下图所示。回转加热面由一对中空轴及桨叶构成,静止加热面为固定在机体下半部分的夹套,这些加热面以传导方式向物料提供蒸发湿份的全部热量。搅拌系统由中空轴、桨叶及搅拌耙构成,传动系统通过齿轮或链轮减速器,带动搅拌系统在料层中回转,对称性搅拌叶片在回转时只对物料产生剪切、挤压、搅拌作业,物料的轴向移动由其流动性和机体倾角确定,非对称型桨叶除具有搅拌功能外,还可对物料产生一定轴向推力,将物料缓慢推向排料端,因而这类干燥机机体可水平设置,或只有很小的倾角,搅拌系统不断更新加热面,维持整个干燥过程具有较高传热系数,同时,通过剪切、搅拌、分散物料的作用,提高传质系数。机体容纳物料,支撑搅拌系统,下部安装的夹套可向物料提供部分热量,上部空间设有进排料和进排气通道,维持一个正常的有利于水分蒸发的小环境。
桨叶干燥机

桨叶干燥机基本结构简图


1-楔形叶片;2-搅拌耙板;3-中空轴;4-夹套;5-进汽回转接头;6-排水回转接头;7-给料口;8-排料口;9-机体;10-进风口;11-排汽口;
主要特点
(1)属于典型的搅拌型传导干燥设备,热效率高,干燥过程中不用或仅用少量热风作为携湿气体,因排风散失的热量少,热效率通常可达80%~90%,高于对流干燥,也高于一般的传导干燥,蒸汽单耗1.2~1.6kg(蒸汽)/kg(水)。
(2)由于使用的热风量小,粉尘夹带少,尾气处理设备负荷低,附属设备简单。
(3)特殊设计的搅拌桨叶具有自洁功能,对物料施以反复的挤压、疏松、剪切、分散作用,传热系数高,一般可达80~450 w/m2.k。
(4)既有固定加热面—夹套,又有移动加热面—桨叶,单位容积加热面积较高,设备体积小,占地面积小。
(5)填充率70%~80%,干燥机内存料量大,有效加热面积高。
(6)物料滞留时间调整方便,可处理高含水物料,也可获得最终含水极低的物料。
(7)由于桨叶的自洁作用,高含水和一般粘性物料也能较易处理,适用范围广。
(8)物料流动基本属于柱塞流,无轴向返混,物料干燥均匀。
(9)可方便的与其他干燥方式组合为高效节能的干燥机组,发挥各自优势,获取最好的经济技术指标。
(10)选择工艺灵活,可常压操作,也可真空操作或回收溶剂,或在保护气体下干燥,还可进行浆、糊状物料的蒸发、干燥联合作业。
应用范围
    桨叶干燥机搅拌叶片有自洁功能,传热系数高,单位容积加热面积大,占地小,配套设备简单,在高含水或粘性物料的干燥中,显示出优异性能,国外应用较广泛,我国七、八十年代大化工企业引进10多套桨叶干燥机,应用在染料、聚丙烯粉末、SAN等的干燥上,起到了较好的示范作用,目前,桨叶干燥机在国内的应用已大面积铺开,在有机化工、无机化工、冶炼、环保、饲料、食品、医药等行业都有广泛的应用,已推广使用的代表性物料有碳酸钙、磷石膏、碳酸钡、白炭黑、高岭土、靛蓝、聚丙烯、尼龙66、聚碳酸酯树脂、镍精矿粉、金阳极泥、焦油脱酚、工业污泥、生物反应废渣、改性淀粉、酱油渣、酒糟、阿维菌素、药用氢氧化铝、医药中间体、咖啡因等。
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