化工耙式烘干机用蒸汽等为热源间接加热物料并在真空条件下脱湿,尾气经过滤、冷凝除湿后由真空泵排出。本文将 MVR技术应用于耙式干燥系统,提出用罗茨蒸汽压缩机替换该系统中的真空泵,将干燥过程脱出的湿分(二次蒸汽)压缩以提高压力和温度,再经增湿(消除过热)和补充少量生蒸汽后作为热源使用。不仅节省了大量热能,还节省了冷量,节能效果显著。因此,化工耙式烘干机MVR蒸发系统的工艺流程也可以设计成单效蒸发和多效蒸发。该系统特别适合热敏性、易氧化和湿分须回收的物料的干燥。
被干燥物料可以是粉粒状、膏状、浆状,也可以是溶液(此时包含蒸发、结晶和干燥过程)。本文提出了 MVR 耙式干燥系统工艺流程;9kg/(kW·h),表明本系统在能源利用效率方面优势明显,具有较大研究意义。设计了实验装置的工艺流程,进行了物料热量衡算和主要设备工艺计算,绘制了带控制点工艺流程图、化工耙式烘干机和丝网除沫器装配图和设备管道布置图,搭建了MVR 耙式干燥实验装置。
在设计建立 MVR耙式干燥系统的过程中,考虑到实验蒸汽流量较小初步选定使用罗茨蒸汽压缩机,干燥器则选用带加热轴的耙式真空干燥机,考虑到实验中对分离器要求不高故选用自行设计的丝网除沫器,采用人工进出料方式。在蒸发结晶及干燥恒速段,使用化工耙式烘干机进行干燥,而在干燥降速段,则补充生蒸汽或者直接使用生蒸汽进行干燥到实际要求的湿含量,实现蒸发结晶、干燥一体化操作,扩充了实验系统的功能。化工耙式烘干机可供选择的市售保温材料有很多种,而不同的保温材料应用于不同的实验条件。
化工耙式烘干机使用的蒸器发生器在产生的蒸汽压力低于 0.2MPa 时会自动开启工作,大于0.4 Mpa时自动停止,而如果使用此蒸汽直接补偿到蒸汽管道中,会造成压缩机出口压力过大使叶轮反转,损坏压缩机。因此需要选用合适的蒸汽减压阀调节补充生蒸汽的压力,以保护压缩机等实验设备,确保相关实验人员的人身安全。目前可供使用的蒸汽减压阀主要有两种,波纹管式减压阀和先导活塞式 。而两种减压阀均可耐高温,波纹管减压阀可以适用于低压、高压蒸汽管路等不同压力范围管道,而先导活塞式减压阀一般较适用于高压蒸汽管路。冷凝水温度为系统冷凝压力下对应的饱和温度,化工耙式烘干机冷凝压力由罗茨压缩机确定的压缩比决定。本次实验中使用的蒸汽发生器可产生0.6Mpa 的生蒸汽,出于精准调控及安全的考虑,选择型号为Y43H-25C的先导活塞式减压阀。
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