耙式干燥系统中主要由耙式干燥机、压缩机、检测控制装置、蒸汽管道等组成,其可在常压及负压下对液态或固态物料进行干燥,热源为经压缩后升温增压的二次蒸汽和补充的少量生蒸汽。该胶厂专用耙式烘干设备工艺中二次蒸汽直接在干燥机加热夹套及中空热轴内冷凝,不需要额外配备冷凝设备即可对排出干燥机的二次蒸汽进行冷凝回收处理。胶厂专用耙式烘干设备换热器选型可根据计算出来的所需换热面积选择市场在售的相关设备,本系统中使用的换热设备为杭州亚干干燥设备有限公司根据所需换热面积制成的。物料通过进料口进入到干燥机内,干燥过程中中空热轴在电机驱动下对物料进行搅拌,并随着干燥的进行将物料往干燥机出料口一侧推动,干燥结束后从出料口取出干物料。
当胶厂专用耙式烘干设备处于稳定的运行过程中,系统内包含有两种热力平衡的过程。其中一个过程是干燥器湿份蒸发、冷凝过程中的相变热,通过压缩机输入到系统中的压缩功以及系统热损失向外传递能量的总体能量平衡过程;另一过程是MVR系统中干燥器内加入、排出物料的质量平衡。胶厂专用耙式烘干设备MVR干燥系统实验中,需要尽可能多的回收二次蒸汽,且要防止二次蒸汽在压缩机进口管道内冷凝形成小液滴进入压缩机,损坏压缩机腔体和叶片,同时为了防止管路过热为操作安全性带来影响,因此需要对蒸汽管路和冷凝水管道进行保温处理。干燥器内的热力过程分别发生在蒸发侧和冷凝侧,蒸发侧的干燥物料湿份受热蒸发后产生二次蒸汽和干燥后的物料,冷凝侧压缩后的二次蒸汽冷凝为水。
由于耙式干燥机为传导传热型干燥机,其加热夹套和中空热轴共同提供传热面,加热 夹套外层装有保温材料故热损失不大,中空热轴与外界隔离,而中空热轴提供的传热面在整台干燥设备的传热面积中所占比例较大,因此耙式干燥机干燥过程中设备壁面的散热量少,这里取热损失量为总量的5%。在干燥器内的空气温度变化不大,因此造成的热损失可以忽略不计。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。在干燥过程中因设备壁面的散热等因素造成的热损失按总量的10%计算。按照常规设备设计惯例,考虑到热损失等情况,一般在设计计算值上再增加20%换热面积余量,根据计算出的干燥机大概换热面积的尺寸,选型在售胶厂专用耙式烘干设备规格加热面积为7.6m2 的耙式干燥机,并将需求告知相关设备生产厂家对设备进行加工制作。
胶厂专用耙式烘干设备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。硅酸铝保温棉是以高纯度的氧化铝和硅石粉为原料的絮状纤维材料,经过电阻炉的高温熔融喷吹并向其中添加部分粘结剂制作而成。具有低导热率、良好热稳定性、无腐蚀性等诸多优点,故本次实验系统保温材料选用硅酸铝棉。一般在蒸发过程中要求的传热温差和压差大小都与所处理料液的热敏性相关,高热敏性物料一般只适宜使用小温差、多梯度分阶段进行蒸发作业。 为了能有效地降低热损失,我们需要对保温层的厚度进行设计计算,对保温层厚度进行计算。本次实验选用容重为140 kg/m3的硅酸铝保温棉。胶厂专用耙式烘干设备根据不同尺寸管道的外径,管道外表面温度,以及对应的允许热损失求出保温层厚度。且用纱布缠绕包裹在硅酸铝保温棉的外面,防止保温棉裂开及实验人员触及。
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