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發布時間:2021-10-13 08:58  
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傳統的耙式干燥系統用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕,尾氣經過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將機械蒸汽再壓縮技術應用于干燥領域,提出了 MVR 耙式干燥系統工藝流程,并設計出一套可工業應用的工藝系統。由于渦街流量計測量精度高、量程寬、測量介質廣泛、工作溫度高、無運動部件、無磨損、可靠性高、表體采用不銹鋼材料、耐腐蝕等諸多優點,比較符合本次實驗的要求,故系統選用應力式渦街流量計。MVR耙式干燥系統用羅茨蒸汽壓縮機替換耙式干燥系統中的真空泵,將干燥過程脫出的濕分(二次蒸汽)壓縮以提高壓力和溫度,再經增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。
不僅節省了膠廠耙式烘干機大量熱能,還節省了冷量,節能效果顯著。該系統特別適合熱敏性、易氧化和濕分須回收的物料的干燥。對MVR干燥系統熱力過程進行理論計算和分析,以總質量為100kg含水率為40%的玉米淀粉作為物料進行間歇干燥為例進行理論分析,加料溫度為25℃,干燥壓力為80kPa,壓縮比為2,干燥后含水率為10%。在這些領域之所以能得到廣泛的研究則是由MVR 技術的特性而決定的,與該領域不同的高濃度液體、固體干燥等方向的 MVR技術工業應用的研究幾乎還沒有,目前更多的是在理論上對該技術與其他干燥技術聯用時的特性進行分析,對于 MVR 在固體干燥方面還有待于深入研究。
膠廠耙式烘干機壓縮機出口選用φ65 4 鋼管。加熱或冷卻的蒸汽進出中空的轉軸必須使用旋轉接頭,根據管徑選取 Dd-F65 旋轉接頭。出口處兩股蒸汽分別通往加熱夾套和中空熱軸,因此出口管路上需使用三通管和異徑接管。 通過廠家給出的耙式干燥機數據可知中空熱軸的傳熱面積大于加熱夾套的傳熱面積,且軸套的傳熱面積約為夾套的兩倍,計算時蒸汽流量按軸套為夾套的兩倍。一般在蒸發過程中要求的傳熱溫差和壓差大小都與所處理料液的熱敏性相關,高熱敏性物料一般只適宜使用小溫差、多梯度分階段進行蒸發作業。連接蒸汽發生器管路管徑根據相關資料可知1MPa 以下蒸汽平均流速取18m/s,因此膠廠耙式烘干機選用φ32 3.5 鋼管。管路組成上不同管徑使用異徑接管連接,需要支路的接口處使用三通接口連接,改變方向時使用直角彎頭連接。此外管路上還安裝有各種測量裝置等。
目前,主要有渦街流量計和差壓式流量計適用于測量膠廠耙式烘干機蒸汽流量。孔板流量計是目前使用比較普遍的差壓式測量計,但由于孔板流量計壓損大、精度等級低、維護麻煩等原因,已經逐漸被替換掉。該機是一種不用汽體做為加熱物質,進而原材料與加熱體拌和觸碰的傳輸加熱型干燥機設備。渦街流量計是一鐘用途廣泛的計量儀表,其可以使用在所有蒸汽、其他氣體和液體流量的計量和控制。
應力式渦街流量計以卡門渦街理論為基礎,流體通過管道內三角柱時會產生的旋渦,而流量計中的壓電晶體能夠檢測到流體漩渦頻率,從而測出流體的流量。由于渦街流量計測量精度高、量程寬、測量介質廣泛、工作溫度高、無運動部件、無磨損、可靠性高、表體采用不銹鋼材料、耐腐蝕等諸多優點,比較符合本次實驗的要求,故系統選用應力式渦街流量計。膠廠耙式烘干機是由帶夾套的立式器皿、中空加熱耙子、傳動系統部件及載熱體由靜止不動管路流入健身運動部件(軸耙子)的機封構成。本次膠廠耙式烘干機中使用的DN32 型渦街流量計主要由數字顯示屏、、外殼和支撐桿等組成,可以通過數字顯示屏在線讀出實時的蒸汽流量。
膠廠耙式烘干機可供選擇的市售保溫材料有很多種,而不同的保溫材料應用于不同的實驗條件。硅酸鋁保溫棉是以高純度的氧化鋁和硅石粉為原料的絮狀纖維材料,經過電阻爐的高溫熔融噴吹并向其中添加部分粘結劑制作而成。具有低導熱率、良好熱穩定性、無腐蝕性等諸多優點,故本次實驗系統保溫材料選用硅酸鋁棉。 為了能有效地降低熱損失,我們需要對保溫層的厚度進行設計計算,對保溫層厚度進行計算。現在該公司開發出的MVR系統已經成熟應用于重油開采廢水回收中,據資料顯示,該系統每蒸發1噸水僅需消耗15~16。本次實驗選用容重為140 kg/m3的硅酸鋁保溫棉。膠廠耙式烘干機根據不同尺寸管道的外徑,管道外表面溫度,以及對應的允許熱損失求出保溫層厚度。且用紗布纏繞包裹在硅酸鋁保溫棉的外面,防止保溫棉裂開及實驗人員觸及。