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“生化污泥”空心槳葉干燥機(jī)成套設(shè)備

技術(shù)報(bào)告說(shuō)明

一、空心槳葉干燥機(jī)概述

空心槳葉干燥機(jī)是一種以熱傳導(dǎo)為主的臥式攪拌型連續(xù)干燥設(shè)備。因攪拌葉片形似船槳，故稱槳葉干燥機(jī)，國(guó)外也稱槽型干燥機(jī)或攪拌干燥機(jī)。

因該設(shè)備干燥所需要的熱量依靠熱傳導(dǎo)間接加熱，因此干燥過(guò)程不需或只需少量氣體以帶走濕份。極大地減少了被氣流帶走的這部分熱量損失，提高了熱量利用率，是一種節(jié)能型干燥設(shè)備。 槳葉干燥機(jī)廣泛應(yīng)用于石油化工、化工、冶金、食品、醫(yī)藥、農(nóng)藥等行業(yè)中粉狀、粒狀、濾餅狀、漿液狀物料的干燥。

常州蘇邦干燥設(shè)備有限公司在吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改進(jìn)、優(yōu)化設(shè)計(jì)的楔型空心槳葉干燥機(jī)，可對(duì)膏狀、顆粒狀、粉狀、漿狀物料間接加熱或冷卻，可完成干燥、冷卻、加熱、滅菌、反應(yīng)、低溫煅燒等單元操作。設(shè)備中特殊的楔型攪拌傳熱槳葉，具有較高的傳熱效率和傳熱面自清潔功能。

二、空心槳葉干燥機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

以雙軸式為例介紹其結(jié)構(gòu)(空心槳葉干燥機(jī)可分為單、雙、四根) 。它由帶夾套的端面呈W型殼體、上蓋、兩根有葉片的中空軸、兩端的端蓋、通有介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)接頭、金屬軟管以及包括齒輪、鏈輪的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等部件組成。

設(shè)備的核心是兩根空心軸和焊在軸上的空心攪拌槳葉。槳葉形狀為楔形的空心半圓形，可以通入加熱介質(zhì)。除了起攪拌作用外，也是設(shè)備的的傳熱體。槳葉的兩主要傳熱側(cè)面成斜面，因此當(dāng)物料與斜面接觸時(shí)，隨著葉片的旋轉(zhuǎn)，顆粒很快就從斜面滑開，使傳熱表面不斷更新，強(qiáng)化了傳熱。在槳葉的三角形底部設(shè)有刮板，以將沉積于殼底的物料刮起，防止產(chǎn)生死角。

槳葉的排布和各部位尺寸均有一定要求，而且在進(jìn)料區(qū)、干燥區(qū)、排料區(qū)除槳葉外，另設(shè)有輔助機(jī)構(gòu)，以保證整機(jī)操作穩(wěn)定，干燥均勻。此外，停留時(shí)間亦可調(diào)節(jié)。

空心槳葉干燥機(jī)傳熱面有葉片、攪拌軸、壁面等幾部分，而且葉片的傳熱面積占很大一部分，所以設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，單位容積傳熱面積大。另外，攪拌、混合使物料劇烈翻動(dòng)，從而獲得很高的傳熱系數(shù)，因此占地面積和空間都很小，節(jié)省了廠房基建費(fèi)用。干燥過(guò)程氣體用量少，流速低，被氣體帶走的粉塵量少，所以干燥后氣體粉塵回收方便，回收設(shè)備體積小，可以節(jié)省設(shè)備投資。對(duì)于需要回收溶劑的干燥過(guò)程，可以大大提高溶劑濃度。由于槳葉結(jié)構(gòu)特殊，物料在干燥過(guò)程中交替收到擠壓和松弛，強(qiáng)化了干燥。干燥室內(nèi)物料的充滿率很高，可以達(dá)到80%-90%,物料的停留時(shí)間通過(guò)調(diào)節(jié)加料速度、攪拌軸轉(zhuǎn)速、物料充滿度等參數(shù)可調(diào)，從幾分鐘到幾小時(shí)內(nèi)任意調(diào)節(jié)。另外，物料在干燥機(jī)內(nèi)從加料口向出料口運(yùn)動(dòng)基本呈活塞運(yùn)動(dòng)，停留時(shí)間分布窄，因而產(chǎn)品含水率均勻。槳葉在攪拌軸上有一定的軸向角度，因此可以連續(xù)干燥物料。

三、空心槳葉干燥機(jī)技術(shù)特點(diǎn)：

1、設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，有效傳熱面積大，占地面積小；

2、攪拌均勻、熱效率高、干燥效果好；                   

3、槳葉軸可相互嚙合，具有自清理作用，可防止物料粘壁； 

4、能耗低，操作費(fèi)用小；      

5、粉塵夾帶小、物料損耗少；  

6、間接加熱、不污染物料；    

7、槳葉軸轉(zhuǎn)速低、不破壞產(chǎn)品形狀及性質(zhì)； 

8、設(shè)備操作彈性大，運(yùn)行平穩(wěn)可靠       

四、KJG型空心槳葉干燥機(jī)的工藝參數(shù)：

 4.1物料及相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)：

1、物料名稱：    生化污泥

2、濕處理量：    ～300kg/h

3、初水份：      65%(濕基)

4、終水份：      ～30%(濕基)

5、熱源：        ～180℃    5kgf/cm² 過(guò)熱蒸汽

6、除塵系統(tǒng)：    水膜除塵器

7、設(shè)備材質(zhì)：    物料接觸部分不銹鋼304，其余A3制作

8、安裝：        室內(nèi)

9、電源：        380V  50HZ

10、環(huán)境：        20℃   760mmHg   φ=80%

  4.2 物料衡算：

1、濕處理量：   W_濕＝300kg/h

2、水份蒸發(fā)量： W_水＝W₁×(ω₁－ω₂)÷(1－ω₂)

＝300×(0.65-0.3)÷(1-0.3)＝150 Kg/h

3、干品產(chǎn)量：   W_干＝300-150 = 150 Kg/h

  4.3 計(jì)算工藝參數(shù)的確定：

干品產(chǎn)量：W_干＝150 kg/h     原料含水率：ω₁＝65%      產(chǎn)品含水率：ω₂＝30%

給料溫度：t_in=20℃          排料溫度：t_out=80℃         物料比熱：c_m=0.4 kcal/kg.℃

  4.4 設(shè)備結(jié)構(gòu)的計(jì)算：

1、脫水所需的熱量：   Q₁＝W_水×γ＝150×595＝89250 kcal/h

2、物料升溫所需熱量： Q₂＝W_產(chǎn)×c_m×(t_out-t_in)＝150×0.4×(80-20)＝3600kcal/h

3、物料中水份升溫所需熱量：

Q₃ = W_濕×ω₁×c_水×(t_out - _tin)＝300×0.65×1×(80-20)＝11700kcal/h

4、系統(tǒng)熱損失，取10%：Q₄ = (Q₁+Q₂+Q₃)×10%＝(89250+3600+11700)×10%＝10455 kcal/h

5、干燥器面積的計(jì)算：

   系統(tǒng)有效熱耗量：   Q_有效 =89250+3600+14400 = 104550 kcal/h

   系統(tǒng)總熱耗量：     Q_總 =89250+3600+14400+10455 = 115005 kcal/h

   熱傳導(dǎo)型干燥傳熱公式：Q_有效 =K×A×Δt，其中：傳熱系數(shù) K取50～100 kcal/ h.℃.m²

   對(duì)數(shù)平均溫差：     Δt = [( t_g1- t_in)-( t_g1- t_out)]÷ln[( t_g1- t_in)÷( t_g1- t_out)]

                          = [(151.1-20)-( 151.1-80)]÷ln[(151.1-20)÷(151.1-80)]

                          =98.06℃

   干燥器面積：    A= Q_有效÷(0.85×K×Δt) = 104550÷(0.85×60×98.06) =20.9 m²

實(shí)際設(shè)備選型放大15%：A_實(shí)=A×1.15=24 m²     則選用KJG-24型空心槳葉干燥機(jī)    1臺(tái)

6、干燥強(qiáng)度檢驗(yàn)：

   根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，熱源為0.5MPa蒸汽、干燥溫度為150℃加熱時(shí)，空心槳葉干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度為4～9 kg_水/m²h，則150÷24= 6.25kg水/m²h     滿足要求

7、系統(tǒng)蒸汽耗量：   M=115005÷500=230 kg/h

8、尾氣排放量：因槳葉干燥機(jī)的干燥強(qiáng)度大、減少設(shè)備尾氣帶走而損失的熱量提高熱效率，故槳葉干燥機(jī)的尾氣濕含量都控制在～0.15 kg/kg，尾氣排風(fēng)溫度：100℃；則單臺(tái)設(shè)備的尾氣排放量：

           V_排=150÷0.15×1.3=1300 m³/h

 4.5 單套設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)

1、型號(hào)：           KJG-24

2、總傳熱面積：     25m²       

3、槳葉傳熱面積：   17.2 m²       

4、有效容積：       1.53 m³        

5、主機(jī)轉(zhuǎn)速：       4～9 rpm     

6、停留時(shí)間：       2～5小時(shí)

7、熱源：           5kgf/cm² 過(guò)熱蒸汽  加熱溫度：～180℃

8、傳動(dòng)電機(jī)功率：   18.5 kw      變頻調(diào)速  

9、主機(jī)內(nèi)尺寸：     3700×1300mm      

10、主機(jī)外形尺寸：  ～6000×2100×2100 mm

五、配置一覽表(單臺(tái))

需方自配系統(tǒng)所需的設(shè)備電線電纜及橋架，自配操作平臺(tái)。

六、能耗說(shuō)明(單臺(tái))

1、總額定功率：22 kw，實(shí)際消耗量：15.4 kw；

2、蒸汽耗量：  230 kg/h(蒸汽熱值按500Kcal/kg計(jì)算)。