传统的耙式干燥系统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。本文将机械蒸汽再压缩技术应用于干燥领域,提出了 MVR 耙式干燥系统工艺流程,并设计出一套可工业应用的工艺系统。在化工耙式干燥器MVR基础上基于流化床干燥设计研发出“自回热干燥技术”,不仅能充分利用蒸汽蒸发所带的潜热,更能利用物料出料时所带的显热,与传统干燥系统相比,该系统能使节能效果达75%以上。MVR耙式干燥系统用罗茨蒸汽压缩机替换耙式干燥系统中的真空泵,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。
不仅节省了化工耙式干燥器大量热能,还节省了冷量,节能效果显著。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。研究结果表明系统能够在补充少量生蒸汽情况下稳定运行,在60t/d原料水处理量下,系统产水量约为1。在这些领域之所以能得到广泛的研究则是由MVR 技术的特性而决定的,与该领域不同的高浓度液体、固体干燥等方向的 MVR技术工业应用的研究几乎还没有,目前更多的是在理论上对该技术与其他干燥技术联用时的特性进行分析,对于 MVR 在固体干燥方面还有待于深入研究。
当化工耙式干燥器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。换热器实际传热面积需预留20%余量,假设换热器中冷水25℃进入换热后50℃流出,根据前文计算蒸汽流量33。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。
关于耙式干燥机中空热轴驱动电机功率主要包括驱动电机用以克服转轴与填料函的摩擦及搅动物料消耗的功,其中转轴克服与填料函摩擦所消耗的功有公式可以参考,但是搅拌耙叶所消耗的功率尚无计算公式可循,本次耙式干燥机设备设计中,以设备公司提供传热面积为7.6m2 干燥机为依据,再结合耙式干燥机耙叶的面积、转轴直径、转轴转速、干燥物料性质等综合考虑后,选定化工耙式干燥器电机的功率为2k W。涡街流量计是一钟用途广泛的计量仪表,其可以使用在所有蒸汽、其他气体和液体流量的计量和控制。适合作为 MVR 系统中的压缩机主要有两类,一类是离心式压缩机,还有一类是回转活塞式压缩机。
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