選擇干燥設(shè)備一定要兼顧配套設(shè)備,因為干燥系統(tǒng)是由干燥設(shè)備和附屬設(shè)備組成。附屬設(shè)備選擇是否得當也是關(guān)鍵一環(huán)。一般情況下,干燥系統(tǒng)主要由通風設(shè)備、加熱設(shè)備、主機(干燥設(shè)備)、氣固分離設(shè)備、供料設(shè)備等組成。
能源費用的上升以及對污染限制的規(guī)定,工作條件和操作安全性等對工業(yè)干燥機的設(shè)計和選擇有著直接的關(guān)系。有人對這些設(shè)計因素影響(特別是懸浮式干燥機設(shè)計,例如噴霧、閃蒸和流化床干燥機)已經(jīng)給予了充分的討論,在對各種型號干燥機的選擇階段也一定要考慮到這些因素。有時候,在對不同物料和不同場合都可進行加工的干燥裝置時,人們必須在設(shè)計階段就把這些因素考慮進去。
對于氣體來說,由于排除灰塵,干燥裝置可以引起污染。在某些地方,既使是蒸汽也是不能允許的。一般的要求是,排除的尾氣中的灰塵濃度低于20~50mg/Nm3,并且得必須設(shè)置高效除塵器。重要的是,在一定的條件下,適于對粗糙顆粒的干燥。另一方面,顆粒愈大,干燥時間愈長。在粉粒物料干燥中,對粉塵的聚集和氣體凈化通常采用旋風分離器、袋式過濾器或靜電聚塵器等。在其它形式中,如對漿狀、片等物料干燥時,粉塵只是在物料對流干燥中發(fā)生。為了排除有害氣體污染,人們可借助于吸收、吸附或焚化等手段。
對于氣體來說,由于夾帶灰塵,干燥裝置可以引起污染。在某些地方,既使是蒸汽也是不能允許的。
推薦系統(tǒng)除塵設(shè)備
旋風分離器:低成本,有效,易清洗
布袋除塵器:中等成本,高效,運行費用高
靜電除塵器:處理量大
旋風分離器+濕式除塵器:產(chǎn)品回收,粒度小
一、旋風分離器
旋風分離器廣泛應(yīng)用在對流干燥系統(tǒng)中,是從氣體中收集產(chǎn)品的主要設(shè)備。旋風分離器結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,只要設(shè)計合理,制造恰當,可以獲得很高的分離效率。對含塵量很高的氣體,同樣可以直接進行分離,并且壓力損失也比較小,沒有運動部件,所以經(jīng)久耐用。除了磨削性物料對旋風分離器的內(nèi)壁產(chǎn)生磨損或細粉粘附外,沒有其它缺點。
在正常情況下,理論上旋風分離器能夠捕集5μm以上的粉體,分離效率可達90%以上。但是,在實際生產(chǎn)運行中,往往由于制造不良,安裝使用不當或操作管理不完善等原因,造成分離效率下降。一般只有50%~80%,有時甚至更低。
旋風分離器也稱作離心力分離器,它是利用含細粉氣流作旋轉(zhuǎn)運動時產(chǎn)生的離心力,把細粉從氣體中分離出來。
嚴格地說,旋風分離器內(nèi)氣流的運動情況相當復(fù)雜。由于細粉的凝聚與分散,器壁對細粉的反彈作用以及粒子間的摩擦作用等原因,分離機理很復(fù)雜,理論上的研究從未停止過。
含細粉的氣流進入旋風分離器后一面沿內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)一面下降,由于到達圓錐部后旋轉(zhuǎn)半徑減小,根據(jù)動量守恒定律,旋轉(zhuǎn)速度逐漸增加,氣流中的粒子受到更大的離心力。由于離心力產(chǎn)生的分離速度要比受重力作用的沉降速度大幾百倍甚至幾千倍,使細粉從旋轉(zhuǎn)氣流中分離,沿著旋風分離器的壁面下落而被分離。
氣流到達圓錐部分下端附近就開始反轉(zhuǎn),在中心部分逐漸旋轉(zhuǎn)上升,最后從升氣管排出。
旋風分離器直徑越小,入口速度越大,旋轉(zhuǎn)次數(shù)越多,則分離粒徑越小。對于實際的旋風分離器,由于氣流的擾動與壁面的摩擦,粒子分布不均、粒子與壁面的反彈作用以及形狀的影響,分離器臨界粒徑不是那樣準確,在分離出的物料中也會混入一部分細粒子。
旋風分離器的壓降也是一項重要性能指標,一般與氣體進口速度的平方成正比,即可用下式表示
旋風分離器的分離效率是很重要的技術(shù)指標,含細粉氣體中的粒子通常是由大小不均的顆粒組成。在分離技術(shù)上常用分散度來反應(yīng)粒度分布情況,分散度是細粉中各種粒級所占的質(zhì)量百分數(shù)。
實踐證明,分離效率不僅與分離器的結(jié)構(gòu)和操作條件有關(guān),而且隨粒度分布而變。同一設(shè)備在相同的操作條件下,粒度分布不同,全效率也不同。因此,在分離技術(shù)上又用粒度分布來確定分離器的分離效率,這就是分級效率。表示了分離器對某一粒級粉體的分離效率。
當處理氣量較大時,采用一臺旋風分離器尺寸過大,效率有下降趨勢,可采用幾個小直徑的旋風分離器并聯(lián)組成一個旋風分離器組。減小旋風分離器的直徑,將使離心力和粒子沉降速度提高,因而也提高了除塵效率。
二、布袋除塵器
布袋除塵器(袋濾器或袋式除塵器)經(jīng)常作為從干燥尾氣中分離粉狀產(chǎn)品的最后一級氣固分離設(shè)備,是截留尾氣中粉體的最后一道防線。布袋除塵器的特點是捕集效率高,可以說,在眾多的氣固分離設(shè)備中,它的捕集效率是其它設(shè)備所不及的,特別是捕集20μm以下的粒子時更加明顯,效率達到99%以上。
布袋除塵器主要由濾袋、袋架和殼體組成,殼體由箱體和凈氣室組成,布袋安裝在箱體與凈氣室中間的隔板上。含塵氣體進入箱體后,粉體產(chǎn)生慣性、擴散、粘附、靜電作用附著在濾布表面,清潔氣體穿過濾布的孔隙從凈氣室排出,濾布上的粉塵通過反吹或振擊作用脫離濾布而墮入料斗中。
。ㄒ唬┐鼮V器的工作參數(shù)
從袋濾器的工作原理出發(fā),工作阻力在一定范圍內(nèi)隨粉塵在濾布上粘附量的增加而增大,阻力的變化會造成系統(tǒng)通風量的波動,對分離效率有較大影響,工作阻力主要由結(jié)構(gòu)阻力、清潔濾布阻力和濾布上附著粉塵層阻力三部分組成。設(shè)備阻力的主要是由后兩個阻力所決定。
值得注意的是,干燥操作尾氣是高含塵、高濕含量氣體,要特別注意袋濾器的工作溫度。一般操作溫度要高于露點溫度10~20℃,否則一但結(jié)露,粉塵大量粘附濾布、阻力陡然增大,嚴重時會造成系統(tǒng)不能工作。