第十篇:幹燥設(shè)備選型技(jì)術概述
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2006-11-17 14:31:45
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關鍵詞:第十篇:幹(gàn)燥設備選型技術概述
同其他工業技術(shù)一樣,幹燥技術在應用過程中也得到長足的進步。目前已開(kāi)發出的幹燥機(jī)的種類已達400多種,而且有約200多種幹燥(zào)機已應用於工業化生產,其中出現了許多新型幹(gàn)燥機(jī),它們有的是對普通幹燥機進行結構上的改進,有的借鑒(jiàn)吸收了(le)其他幹燥機的優點,有的完全是一種新想法。
幹燥又是工(gōng)業耗能相當大的一個單(dān)元操作,據資料(liào)記載,發達國家工業耗(hào)能的14%被用(yòng)於幹燥,有些行業的幹燥(zào)耗能甚至占到生產(chǎn)總耗能的35%,而且這個數字在不斷地增大。同時,運用礦物燃料作為熱源進行幹燥操作產生大量的二氧化碳(tàn)等氣體。幹燥設備(bèi)的尾(wěi)氣(這些氣體中夾帶一些粉塵)對大氣環境有不(bú)良的影響,這對於日益引起全球關注的“環境保護”是一個(gè)極(jí)大的挑戰。
幾乎所有的工業都離不開幹(gàn)燥操作,雖然(rán)正確地了(le)解幹燥(zào)及幹燥設備的工作機理有助於成功地完成幹燥過(guò)程,但是仍然需要91抖阴视频不斷地投人人力和物力去進一步進行幹燥技術的研(yán)究和開(kāi)發,以使其在生產高質量(liàng)產品(pǐn)的同時,有效地利用能源,減少對環境的不利影響,並且更易於實現過程操作和控製。
一、幹燥技木的特點
幹燥技術有很寬的應用領(lǐng)域,麵對眾(zhòng)多(duō)的產業、理化性質各不相同的物料、產品質量及(jí)其他(tā)方麵千差萬別的要求,幹(gàn)燥技(jì)術是一門跨行業、跨學科、具有實驗科學性質的技(jì)術。通常,在幹燥技術的開發及應用中需要具備(bèi)三個方麵的知識和技術。^是需要了解被(bèi)幹燥物料的理化性(xìng)質和產品的使用特點;第二是要熟悉傳遞工程的原理,即傳質、傳熱(rè)、流體力(lì)學和空氣(qì)動力學等能量傳遞的原理(lǐ);第三要有實施的手段,即能夠進行幹燥流程、主要設備、電氣儀表(biǎo)控製等方麵的工程設計。顯然,這三方麵的知識和技術不屬於一個學(xué)科領域(yù)。而在實踐中,這三方麵的知識和技術又缺一不可。所以幹燥技術是一門跨行業、跨學科的技術。
現代幹燥技術雖已有一百多年的發展史,但至今還屬於實驗科學的(de)範疇。大部分幹燥技術目(mù)前還缺乏能夠精準指導實踐的科學理論(lùn)和設計方法。實(shí)際應用中,依靠經驗和小規模實驗的數據來(lái)指導工業設計(jì)還是主要的方式,造成這一局麵的原因有以下幾方麵:
原因之一是幹燥技術所依(yī)托的一些基礎學科,(主要是隸屬於傳遞工程範疇的學科)本身就具有實驗科學的特點。例如,空氣動力學的研(yán)究(jiū)發展還要靠“風洞”實驗(yàn)來推動,就說明它還沒(méi)有脫離實驗科學的範(fàn)疇,而這些基礎學(xué)科自身的發展水平直接影響和決定了幹燥技術的發(fā)展水平。
原因之二是很多幹燥(zào)過程是多種學科技術交匯進行的(de)過程,牽涉麵廣、變化(huà)因素多、機理複雜(zá)。例如在噴霧幹燥技術領域裏,被霧化的液滴在幹燥塔內的(de)運行軌跡是工程設計的關鍵。液滴的軌跡與自身的(de)體積、質量、初始速度和方(fāng)向及周圍其他液滴和熱空氣的流向、流速有關。但這(zhè)些參數由於傳質、傳熱過程的進(jìn)行,無時無刻不在發生著變化(huà)、而且初始狀態時,無論是液滴的大(dà)小還是熱(rè)空氣的分布都(dōu)不可能是均勻的。顯然(rán),對於如此複雜、多變的過程隻憑借理論計算來進行工程設計是不可靠的。
原因之三是被幹燥物料的種類是多種多樣的(de),其理化(huà)性質(zhì)也是(shì)各不相同。不(bú)同的物料即使在相同(tóng)的幹燥條件下,其傳質、傳熱的速率也可能(néng)有較大的差異。如(rú)果不加(jiā)以區別對待,就有可能(néng)造成不盡人意的後(hòu)果。例如某些中(zhōng)草藥的幹燥,雖然同屬一種藥材,隻因為藥材產地或收獲期存在區別就須改變幹燥(zào)條件,否則產(chǎn)品質量(liàng)就會受到影響。
以上三方麵的原因決定了幹燥技術(shù)的開發與應(yīng)用要以實驗為基礎。但幹燥搜術的這些特點往往被人有意或無意地忽視。製造廠商由(yóu)於實驗裝置缺乏或機型不全(這在我國是(shì)一個普遍存在的現象(xiàng))經常回避應做的幹燥實驗,而用戶由於不了解幹燥技術(shù)的特點,也經常放棄進行必(bì)要實驗的要求。其結局是裝置使用效果不佳,甚至於造成方案設計失敗。在我國,這樣(yàng)的事(shì)例屢見不鮮,曾有過一套價值(zhí)2000萬元人民幣的工業幹燥裝置因達不到使(shǐ)用要求(qiú)而被閑置的教訓。因此,建設工業幹燥裝置尤其是較大的裝置之前,一定要進(jìn)行充分的、有說服力的實驗,並以實驗結果作為工業裝置設計的依據。這是幹燥技(jì)術應用的顯著特點。
此外,幹燥設備種類繁多、各具用途也是幹燥(zào)技術的一個(gè)特點。每一種技術都(dōu)有自己適宜應用的領域。在(zài)工程實踐中,要(yào)根據具體(tǐ)情況選(xuǎn)擇適用(yòng)的幹(gàn)燥技術(shù)種類。這對投資費用、操(cāo)作成本、產品質量、環保要求等方都會(huì)產生重大的影響。例如某一企業,在白炭黑濾餅幹燥上曾經分別選用過(guò)箱式幹(gàn)燥、噴霧幹燥、旋轉氣流快速幹燥(zào)三(sān)種型式。^終結果證明這三(sān)種技術各有所長。箱式幹燥生產白炭(tàn)黑雖然生產(chǎn)效率(lǜ)低、人員勞動(dòng)強度大,但產品質量好(hǎo)。與橡膠混煉後所(suǒ)生成的製品扯斷強度值較高。旋轉氣流快速(sù)幹燥設備緊湊、投資少、生產效率高,但所生成的(de)橡(xiàng)膠製品的強度指標卻是三者間^差的。噴霧幹燥生產白炭黑,產品(pǐn)各項指標在三(sān)者間居中,但具有(yǒu)產品流動性好、粉塵汙染小,深受用戶及操作者歡迎的特點。在20世紀90年代,為白炭黑生產中采用哪種幹燥方式更為先進的問題,曾在我國幹燥界引發過爭論。其實,三種設備各有特點,選用哪種機型要看用戶自身的條件和(hé)產(chǎn)品要求。不存在哪種技術(shù)更為先進的結論。類似的例子有很多,都表(biǎo)明了幹燥設備種類繁(fán)多、各具(jù)用(yòng)途的特點。所以在應用中要仔細比較、慎重選擇技術方案,而通過幹燥實驗來考核技術方案也是必不可少的(de)步驟。
二、工業幹燥裝置的發展現狀
幹燥在許多生(shēng)產中是一個^重要的單元操作,因為幹燥在這裏不僅是簡單的固液分離過程,更重要的常常(cháng)是生產過程的^後一道工序,產品的質量、劑型在很大程度上(shàng)取決於幹燥技術和設備的綜合(hé)運用情況(kuàng)。從經濟角度考慮,幹燥器價格昂貴,工程投資較大。另一(yī)方麵,幹燥又是高耗能過程,熱效率(lǜ)在15%一80%這樣大的範圍(wéi)內波動,而設(shè)備的運轉費用與幹燥器的設計選型有(yǒu)非常密切的關係,所以企業的決(jué)策者對此曆來都比較重視。被幹燥物料的品(pǐn)種有許多(duō),它們的理化性質又有很大差異。甚至(zhì)同(tóng)一品種不同的生產(chǎn)工藝(yì)、同一品種(zhǒng)不同的產品要求,導致幹燥條件可能都有區別,所以就決定了幹燥工程(chéng)的複(fù)雜性。由此可見,幹燥(zào)過程較其他的單元操作具有更高的技術性。
我國幹燥設備在解放前(qián)基本是空(kōng)白,隻(zhī)有烘房、烘箱和滾筒幹燥機,幹燥(zào)技術(shù)落後、生(shēng)產設備原始。到1957年才出(chū)現了真空耙式幹燥機,1964年以(yǐ)後幹燥技術有了較快的發展(zhǎn)。縱觀我國幹燥技術及(jí)設(shè)備的發展史,在幾十年間經曆由簡到繁、由低級到高級的發展階段,現在常用於生產(chǎn)的幹燥設備有十餘類三十(shí)多(duō)個係列,加上組合幹燥設備約有五十(shí)幾(jǐ)種,再加上專用幹燥設備就更難於統計,合理地選用這些幹燥設備也不(bú)是一件易事,選型的前提是了(le)解這些設備的基本工(gōng)作原理、結構特點以及適用物料範圍,這樣在選型時才避免走彎路。
近些年(nián)來,由(yóu)於幹燥技術的發展,給(gěi)篩選設備帶來了更多的複雜因素。即使是幹燥設備的設(shè)計、製造或使用者也常常弄不清如何去選(xuǎn)擇合適的設備。由於幹燥設備的推(tuī)銷(xiāo)者在(zài)市場上隻是對他(tā)們推銷的幹燥機種類(lèi)感興趣,而對其他種類則並不(bú)介紹,這(zhè)樣,用戶就隻得借助於有關的現代(dài)幹燥技(jì)術參考資料決定對設備的^後(hòu)選擇。毫無疑問,用戶很需要由推銷者提供的實驗室,實驗範圍及技(jì)術經濟方麵的資料(liào)。因此,就(jiù)必須熟悉大多數幹燥設備,才有(yǒu)可能選出合(hé)理的設備。應該強調的(de)是,在特定的生(shēng)產運行狀(zhuàng)態中,很有可能(néng)有很(hěn)多較(jiào)適用的幹燥(zào)機,但也必須知道,在特(tè)定的工作狀態中,沒有一個嚴(yán)格的規則規定出極^的^佳幹燥設備,每一種產品都有自己獨特的生產方式。影響^佳幹燥(zào)裝置選擇的因素很多,如選擇間(jiān)歇幹燥還是(shì)連續幹燥、礦物燃料(liào)的消耗、電耗、地方環境法或噪音汙染限製(zhì)等。產品產量(liàng)對幹燥機的選擇更是一個主要(yào)因素。
三、幹燥(zào)設備使用概況(kuàng)
前麵提到,幹燥(zào)設備是在許多工業生產中大量應用。多年來已有多種機型用於工業化生產中,如氣流幹燥器、流化床幹(gàn)燥器、噴(pēn)霧(wù)幹燥器、滾筒幹燥機、耙式幹燥器、冷凍幹燥機、紅(hóng)外線幹燥及組合式幹燥等達(dá)幾十種之多。為什麽幹燥設備類型很多呢?這主(zhǔ)要是由於幹燥物(wù)料型(xíng)態、性質各不相同,處理的物料有各種不(bú)同的具體要(yào)求所致。
隨著我(wǒ)國各行業的生產技術的飛躍發展,國(guó)內幹燥技(jì)術和設備也(yě)得到了迅速發展。在散粒狀物料的幹燥方麵,近幾(jǐ)年來流態化技術獲得了更(gèng)加廣泛的應用和新的發展。流態化幹燥充分改善了氣固相接觸條件(蒸(zhēng)發表麵積增大),物料的劇烈(liè)攪動(dòng),大大減少了氣膜阻力,給傳熱介質創造了極為有利的條件。除了國內在幹(gàn)燥技(jì)術(shù)中使(shǐ)用較早的氣流幹燥獲得較迅速發展外,近年來流化幹燥設備發展得^快。主要表現在利用流態化(huà)技術結合各種被(bèi)幹(gàn)燥物料特性和要求創製了很多新型*的流態化幹燥器,分述(shù)如下(xià)。
直管氣流幹燥器是國內使用較早的流化幹燥設備,經數年來(lái)的生產實踐認為氣流幹燥對散粒狀物料,特(tè)別是熱(rè)敏性物料的幹(gàn)燥,還是比較理想的(de)幹燥設備。它無(wú)論生產量,占地麵積等方麵均比烘箱幹燥優(yōu)越,因此目前在製藥(yào)、塑料、食品、化肥等工業中使(shǐ)用的更加廣泛。但氣流(liú)幹燥還存在熱利用率較低、設備高、氣固兩(liǎng)相(xiàng)相對速度較低等缺點。近年來創(chuàng)製了脈衝氣流幹燥器、旋風(fēng)氣流幹燥器、粉碎氣流(liú)幹燥器等新型氣流設備,克服(fú)了(le)直管氣流幹燥的缺點。粉碎氣流除降低高(gāo)度外,還擴大了氣流幹燥器的使用範圍,使(shǐ)易氧化的物料能(néng)用(yòng)空氣作為幹燥介質,既降低了幹燥動力消耗,又提高了(le)產(chǎn)品的產量和質量,此外還采用了多級氣流幹燥流程和組合氣流幹燥流程(chéng),在氣流幹燥(zào)器的應用上,許多工程采用了二級串聯方式,在有些物料的幹燥上更加合理,也提高了熱(rè)效率。直管(guǎn)氣(qì)流幹燥在生產操作方麵已很成熟(shú)。脈衝氣流、旋風氣流幹燥已工業化(huà)多年,操(cāo)作(zuò)已(yǐ)較成熟,但理論設計方麵還很缺少。在今後(hòu)的實踐發展中還需進一步完(wán)善。
大部分熱敏性較(jiào)強和易氧化的物(wù)料,均采用氣流幹燥。一般能將初濕為10%一25%的物(wù)料(liào)幹燥至1%-0.05%,被幹燥的(de)物(wù)料粒度一般(bān)在60-100目,產量一般(bān)在(zài)100 - 200kg/h。目(mù)前國內在製藥(yào)、食品、塑料(liào)等工(gōng)業(yè)中廣泛使用。隨著(zhe)我國(guó)生產技術的飛速發展,氣(qì)流幹燥在今後的工業生產中必定應用得更加廣泛。
流(liú)化幹燥是^近年發展起來的(de)又一幹燥技術。經過生(shēng)產實踐證明它有很多優越(yuè)性,能實現小設備(bèi)大(dà)生產(chǎn),由於熱(rè)容係數較大和停留時間可任意調(diào)節,故對含表麵水和需經過降速幹燥階段的物料均適用,特別適用於散粒物料的幹燥。^近發展起來並(bìng)已工業化的有下列幾種型式:單層圓筒型、多層圓管型、振動流化床、臥式多室流化床幹燥器、攪拌流化床以及內藏熱管流化(huà)床等,其中以後者(zhě)發展得較迅速。目前已在製藥(yào)、化肥、食品、塑料、石油化工等工業中廣泛使用。經過幾年的實踐,國內流化幹燥無論在操作、設(shè)備結構等方麵均已發展到較成熟階段。從使用情況看,臥式多室流化(huà)幹燥器由於結(jié)構簡單、操作方便而穩定、物料適應性廣,既能獲得含水均(jun1)勻的產品,動力消耗又少,是流態化幹燥(zào)散粒狀物料較理想的設備,今後值得推廣與發展。內藏熱管是流化床對流傳熱和傳導傳熱(rè)相結合的產物,具有較高的熱效率,幹燥效果也效好,是近年來很受推薦的新機型。
國內錐形流化床按操作(zuò)分有三種型式:一種是濃相溢流出料,近年來國內較多(duō)在流化(huà)造粒方麵使(shǐ)用;另(lìng)一種即噴動床幹燥,是由床頂出料,產品在旋風分離器內收集或間(jiān)歇操作床底出料。這種結構比流化床結構簡單,設(shè)備小,產量大,幹燥強度高、床層等溫性強、不發生局部過熱。過去僅適用於大(dà)顆(kē)粒物料(聚氯(lǜ)乙烯),近年來已發展至(zhì)能應用於(yú)細粒物料的幹燥。目前在塑料、穀物、製藥等部(bù)門使用。但因動力消耗較大,使用受到一定限(xiàn)製(zhì)。
在溶液狀或漿狀物料的幹燥方麵也獲得了較新的發展,除使用得較多的噴霧(wù)幹燥有了新的發展外,近年來已成功地采用了錐形流化床進行噴霧造粒生產並已(yǐ)逐步在發展和完善中。噴霧流(liú)化造粒幹燥器首(shǒu)先在化肥上采用,目前已在醫(yī)藥、食品等工(gōng)業中采用。噴霧幹燥在國內(nèi)使用已有二十幾(jǐ)年,在設計和操作等方麵都已較成(chéng)熟。近年(nián)來噴霧幹燥有以下幾方麵的進展:
(1)幹燥室除向大型化(huà)發展外,噴頭霧化器性能方麵有關單位也作(zuò)較(jiào)多的實驗研究工作,並取得了顯著(zhe)效果;
(2)除熱敏性(xìng)溶液更加(jiā)廣泛采用噴霧幹燥外(wài),近年漿液也成功地采用了噴(pēn)霧幹燥;
(3)噴霧幹燥(zào)與其他幹燥技術結合以達到幹燥或幹燥造粒同(tóng)時進行的目的,這也(yě)是我國幹燥技術水平進一步發展的體現;
(4)目前(qián)正在進行低溫噴霧幹燥的實驗,它是(shì)將含(hán)濕(shī)量極低而溫度不高的空氣作載體,空氣經(jīng)過預先脫水幹燥,在幹燥過程中產品溫度不超過35’C,因此適用於熱敏性物料的幹燥,如醫藥、食品脫水(shuǐ)等。
目前已工業化的(de)與噴霧(wù)技(jì)術綜合(hé)應用的有噴(pēn)霧氣(qì)流幹燥,噴霧流化造粒,噴霧轉筒造粒。隨著(zhe)我國工農業的大發展,噴霧幹(gàn)燥技術必將越(yuè)來(lái)越廣泛運用。
從現在工業應用情況來看(kàn),膏狀物料使用烘房幹燥(zào)所占比例還很大,其中產量大的也很多,如染料(liào)、顏料、中間體(tǐ)、無機鹽等。烘房幹燥膏狀(zhuàng)物料的缺(quē)點是:物料是靜(jìng)止的,物料與幹燥介質接觸麵積小,接觸狀況不良(liáng),幹燥時間(jiān)長;熱效率低,在幹(gàn)燥(zào)過程中需要人工翻動,否則產品質量不均勻;在高溫下裝卸、翻動物料(liào),不可避免的產生(shēng)粉塵飛揚,操作環境很惡劣,嚴重地影響工人身體健康。經箱式幹燥後的許多(duō)物料還(hái)需要再粉碎(suì)而產生二次(cì)汙染。物料產量(liàng)越大,上述矛盾就越突出。現在許多設備可以代替箱式幹燥,因此,膏狀物料的(de)幹燥目(mù)前主要以閃蒸幹燥機和粉(fěn)碎氣流幹燥機、耙式幹燥機、槳葉式幹(gàn)燥機(jī)為主。^近幾年來,國內膏狀物料幹(gàn)燥技術(shù)已大(dà)大前進了一步,其表現如下(xià):
真空耙式幹燥機對大多數膏狀物都(dōu)能適用。近(jìn)年來在膏狀物的幹燥中(zhōng)起了很大作用,采(cǎi)用也較普遍,它無論在產量及勞動環境(jìng)等方麵都較烘房改(gǎi)善了,具有(yǒu)易操作,勞動強度等優點。但產量大時采用真空耙式幹燥機則占地麵積和造價大的矛盾較(jiào)突出(chū)。為了解決大產量膏狀物料的幹燥問題(tí),國(guó)內近(jìn)年來已成功地采用了流(liú)態化技術進(jìn)行幹(gàn)燥生產。目前已工(gōng)業化(huà)的(de)有(yǒu)下列幾種設備:薄膜流化幹燥機、螺旋氣流幹燥(zào)器、流化氣流(liú)幹燥器、閃蒸幹燥機、粉碎氣流幹燥(zào)器。這些設備具有產量大,設備結構緊湊,占地麵積小,勞動強度低,易製造等優點。目前已在染料、顏料、無機鹽等工業中推廣使用。對膏狀物料的幹燥作用較好,多數膏狀物料都能適應。但(dàn)這些設備還遠不能完全滿足生產的(de)要(yào)求,有些新設備目前還存在(zài)一些缺點,需進一步完善。
轉筒幹燥器,由於它的處理量大,操作費用低,適應性好(hǎo)。如碳(tàn)酸鈣、穀物、化肥等均普遍采用。雖然它存在耗金屬多(duō),製造周期(qī)長等缺點,但對上述物料還是比較適用的。^近轉(zhuǎn)筒幹(gàn)燥有了新(xīn)的發展,已成功地在溶液物料的造粒幹燥中使(shǐ)用,通氣式轉筒幹(gàn)燥機的開發成功使這一設備又有了新的功(gōng)能。
四、我國幹燥設備發展趨勢
經過多年的發展(zhǎn),我國的幹燥設備行(háng)業已形(xíng)成了(le)一定的企業數量和生產規模。直接從事各類(lèi)幹燥設備專業製造廠家約(yuē)400家之多(duō),與(yǔ)幹燥設備配套(tào)的企業有(yǒu)100多家,還有部分各類機械廠也在製造幹(gàn)燥設備,主要分布在製(zhì)藥機械、化工機(jī)械、食品機械、農產品加(jiā)工機械、礦山冶(yě)金、林產品、輕工陶瓷等設備(bèi)加工(gōng)行(háng)業,這些行(háng)業的幹燥設備生產企(qǐ)業占全行(háng)業總數的80%以上,行業總產值約20億元以上。行業中產值在1000萬元以上的企業(yè)占(zhàn)總數的48%左右;500萬元以上的企業占總數的70%。許多(duō)企(qǐ)業是在早期(qī)企業的(de)基礎上(shàng)逐漸派生出來的,地理位置相對集中,人員結構存在嚴重的不合理。到目(mù)前為止,企業(yè)主要分布在江、浙、滬、遼、黑,這幾個地區的企業幾乎占到全行業總數的50%,我國還有部分省沒有幹(gàn)燥設備生產企業(yè)。行業內競爭激烈,一些企業注重眼(yǎn)前利益,缺乏係統發展思路(lù),整體素質提高緩慢,嚴重地阻礙了行業的(de)正常發展。
我國幹燥技術與^發達國家的同行業相比還存在著一定的差距,市場中、低技術產品占主導地位。目(mù)前在華的外國幹燥設備公司約有40一50家,今後將會有更多的國際同行進人國內市場,隨著國際競爭的不斷(duàn)加劇(jù),我國將麵臨巨大的競爭壓力。日(rì)益激烈的競爭要求91抖阴视频的(de)企業必須通過技術進步、吸收國外(wài)先進技術、自主創新來(lái)提升產(chǎn)品技術含量和裝(zhuāng)備水平。產品發展的思路要在設備的(de)大型化、控製(zhì)的自動化程度、設備表麵處理質量、耐腐蝕材料的選用上下功夫,開(kāi)發(fā)多功能組合幹燥器,促進產品的生命周期不斷延(yán)長(zhǎng)。要多組織企業(yè)參加國際間技術交流,吸收^新技(jì)術成果,加速提高全行(háng)業技術水平。
我國幹燥行業(yè)特點是企業不(bú)大、不強、不專(zhuān)、不精,數量多(duō)而整體(tǐ)素質不高,多數企業管理落後,未達到規模經濟,應通過(guò)行業協會進行(háng)指導和協調,改變盲目發展的狀況。江、浙(zhè)、滬三地相對集中的企(qǐ)業,可以考慮利用合資、合作(zuò)、收購的(de)方(fāng)式向中西部地區(qū)遷移(yí),尋找更廣闊(kuò)的企業生存和發(fā)展空間。行業內企業間要走(zǒu)強強聯合的道路,在行業內培育一些技術實(shí)力雄厚、擁有(yǒu)^品牌和(hé)自主知識產權的大公司、企業集團。企業應積極調整產品(pǐn)結構,培育核心竟爭能力,形成自己的(de)特色產品和特色服(fú)務。
我國幹燥(zào)設備生產企業中,有50%左右是(shì)家族式(shì)企業(yè),在管理模式上多采取(qǔ)家族式管理,無法與國際同行相比,市場經濟(jì)體(tǐ)製下的企(qǐ)業管理(lǐ)必須遵循經濟規律和(hé)價值規律,管理水(shuǐ)平跟不上是我國幹燥(zào)設備企業不大、不強、不(bú)精的根(gēn)源之一。市場經濟的發展要求91抖阴视频的企業必須重新審視企業的組織(zhī)結構和管理模式。建立現代企(qǐ)業製度是擺在(zài)麵前(qián)的又一重大課題。按現代(dài)企業的(de)要求,對(duì)現有企業進行改造,製定長遠的發展戰略,借助企業外的資金(jīn)壯大(dà)企業實力,用先進的管理思想指導企(qǐ)業,使之在較短的時間內有較大的(de)發展。
我國幹燥設備生產企業的創新能(néng)力較低,能夠推出自主知識產權的新技術、新產品的企業^,這是我國(guó)幹燥設(shè)備發展緩慢的重要原因。目前(qián),我國有幾十所高校、科研單位從事幹(gàn)燥技術(shù)的開發研究,分(fèn)布在我國(guó)各地,但大部分知識成果沒有有效地轉化為現實生產力。企業要成為技術創新的主體,應直接與這些高(gāo)校和科研單位以多種形式(shì)聯合,使資源得到合理的配置與利用,有效地培育和發展企業的創新能力。對提高我國(guó)幹燥設備的製造水平將起到(dào)重要(yào)作用。
縱觀行業的發(fā)展情況,在眾多的幹燥設備製造成企業中(zhōng),發展較好的有四種類型。首先是建廠時間較長的老廠,這些(xiē)廠在用戶中有較廣一的影響麵,機型(xíng)齊全,適(shì)應用戶的能力(lì)較強,產值較高。其次是在某一行業^度較高(gāo),同行業用戶口耳相傳,設備廠對被處(chù)理料的各種性質(zhì)較熟悉,容易獲得用(yòng)戶的信任,在某些行業中有壟斷能力。第三種企業是對某種機型有較深人的研究,一但物料必須采用這種機(jī)型,設(shè)備廠就有可能獲得(dé)該(gāi)工程的製造機會。第四種企業是成套(tào)設備製造企業,將幹燥設備納入到單元設備之中,這種企業往往大(dà)型企業,各類工(gōng)程技(jì)術人員都有,技術能力較強,是以高技術(shù)含量、高附加值、成套化設備爭取市場。
從行業(yè)發展角度分析,隨著製(zhì)藥廠設備改造的完成,製藥行業對幹燥設備的需求量將要減少,幹燥設備的競爭將更加激烈。我國的幹燥設備如不能走出^,很難(nán)有更大的發展。
五、幹(gàn)燥(zào)技木的進展
幹燥設(shè)備不僅(jǐn)是(shì)石油化工、醫藥、染料、化肥、農藥(yào)、催化劑等行(háng)業中的重要生產裝置,而且在其他工業體係(xì)來說,如食品、紡織、冶金、機(jī)電、木材、造紙行業中也是(shì)必不可(kě)少的常用設備,充分說明了“幹燥”這一工業技術在整個國民經濟中的(de)作用。通過調研,也看到了我國在幹燥技術方麵還(hái)存在著一些問題。例如,很多使用比較廣泛的新型*幹燥設備,已經使用多年還沒有定型化(基本定型)、係列化、通用(yòng)化。影響了發展速度,增加了(le)基本建設和技術改造的投資費用。目(mù)前(qián)幹(gàn)燥技術的進展主要表現在以下幾(jǐ)個方麵:
1.幹燥設備(bèi)研製向專業化方向發展
由前所述,幹燥設備應用極廣(guǎng),遍及國(guó)民經濟各部門,而且需要量也很大,因此為幹燥設備向專業化方向發(fā)展(zhǎn),今後可能出現更多的專用幹燥設備。
2.幹燥設備的大型化(huà)、係(xì)列化和自動(dòng)化
從幹燥技術經濟的觀點來看,大型化的裝置,具有原(yuán)材料消耗低(與相同產量相比)、能量消耗少、自動化水平高、生產成本低的(de)特點。設備係列化,可對不同生(shēng)產規模(mó)的工廠及時提供成套設備和(hé)部件,具有投產快和維修容易的特點。例如,噴霧幹燥裝置,^大生(shēng)產(chǎn)能力為200t/h;流(liú)化床幹燥器幹燥煤的生產能力可達到(dào)350t/h產品。
3.改進幹燥設備,強(qiáng)極化幹操過程
近年來,常用的幹燥設備(噴霧、流態化、氣流幹燥等),仍在原有的基礎上改(gǎi)進和發展。
(1)改善(shàn)設備內物料的流動狀況(或(huò)幹燥介質的流體力學狀況),強化和改善幹燥過程。例如氣流(liú)幹燥器,從直管氣流幹燥,改成脈衝(chōng)氣流幹燥器,使被幹燥粒子在脈衝氣流的(de)作用下多次的加速,強化傳熱傳質過程。又如,改進噴霧幹燥器(qì)的進風裝置,達到控製霧滴的運動狀況等目的。
(2)增添附屬裝置,改(gǎi)善幹燥器的操作,擴大幹燥設備的使用範圍。在氣流幹燥器的裝置中增添分散器,使氣流幹燥器用於分(fèn)散性差的濕物料的(de)幹燥;增添(tiān)破碎機,使氣(qì)流幹燥器用於塊狀物(wù)料的幹燥;增(zēng)添混合器,使氣流幹(gàn)燥器用於含水(shuǐ)率很高的物料;增添分級機,以解決產品粒度的(de)均勻化等。
在噴霧幹燥方麵,研製(zhì)了高黏度物料的霧化器;研製各種噴(pēn)霧幹燥器的進(jìn)氣分布裝置,使(shǐ)幹燥塔中心與塔壁(bì)的氣速基本(běn)一致,減少物料粘壁的機會;安裝電磁自動振動裝置,防(fáng)止物料粘壁等。
在流化(huà)床(chuáng)幹燥器中(zhōng),增(zēng)添附屬裝置,改善其操作性能。例如在單層圓筒形流化床中,添(tiān)加旋轉分隔板,分隔板從流化床中部開始旋轉分隔直至出料口。濕物料從流化(huà)床中部加人,在旋轉隔板的控(kòng)製下,物(wù)料從進口至出口一邊流化一邊運動,而不會“短路”,因此,物料在流化床中的停留(liú)時間均勻。在雙層流化床中(zhōng)的(de)上層,增添擺動的物料鬆動(dòng)器,當流化床操作時,鬆動器(qì)不(bú)停擺動,鬆動物料,避免形成死床層,以改善流化床的特(tè)性。在臥(wò)式多室流化床中的^室(shì),增添攪拌裝置,使凝聚的濕物料(liào)分散,同時排除不能流化的大顆粒。此外,在(zài)臥(wò)式多室流化床中,把固定隔板改成懸掛在回轉鏈上的運動隔板,在(zài)運動隔板的作用下,物料從加料端(duān)均勻地移到出料端,實現了物(wù)料的“活塞流”,可(kě)使被幹燥物料停留時間均勻,產品含水率也均勻。
4.采用新的幹燥方法及組合幹燥方法
近(jìn)年來高頻幹燥、微波幹燥、紅外線幹燥以及組合幹燥發展較快。另外,如利用彈性振動能強(qiáng)化固體物料的幹(gàn)燥。彈性振動能一聲波對固體物料表(biǎo)麵作用,可使濕固體表麵流體邊界層破壞,減小傳熱和傳質(zhì)的阻力,故能強化幹燥,但聲強不能低於143一145dB,這也是技術難題。
5.降低幹燥過程中能量的消耗
幹燥是消耗熱量很大的(de)化工單元(yuán)裝置(zhì)。在幹(gàn)燥過程中,熱效率變(biàn)化很大,如藥片包衣幹燥時(shí),熱效率為7%;食品添加劑的流態化幹燥,熱效(xiào)率為20%左右;一般化學工業中幹燥熱效率為20%一50%。提高幹燥過程熱效率的主要措施如下:
(1)對現有(yǒu)幹燥設備,加強熱管理。如防止幹燥介質的泄漏,使(shǐ)燃燒爐中的(de)完全燃燒(shāo),對帶有熱空(kōng)氣循環的幹燥設備,盡可能保持^大的循環風量(liàng)等。
(2)改善設備的保(bǎo)溫。一般幹燥器損失熱量(liàng)為3%一30%。在(zài)對幹燥器散熱量進(jìn)行測定的基礎上(shàng),采取措施,改善設備的保溫,減少熱損失。
(3)防止產品的過(guò)度(dù)幹燥。幹燥過程中,應嚴格地把產品控製在要求的含水率範圍內,避免造(zào)成(chéng)產品的過度幹燥而增加能量消耗。例如紙張幹燥,是為了保證紙張的強度,要求其含水率為7%,
而多滾筒幹燥機可能將(jiāng)紙過度幹燥到含水率為4%。為了防止過度幹燥,可以減少^後(hòu)幾個滾筒(tǒng),改為高頻加熱等。
(4)減少被幹燥物料的初水分含量。如果被幹燥的物料是溶液,可用薄膜蒸發器濃縮後,再進行(háng)噴霧幹燥或其他方(fāng)法幹燥;如果被於燥(zào)的物(wù)料是懸浮液,可用過濾除去大部分水(shuǐ)分後,再進行幹燥。這樣可以降(jiàng)低單位產品的熱能消耗。例如,某(mǒu)廠把鉻黃幹(gàn)燥改成過濾後,把濾餅用往複泵輸(shū)送至噴嘴,再用氣流霧(wù)化,進行噴霧幹燥(zào),產品質量好,並降低了熱能消耗(hào)。
(5)回收(shōu)尾氣帶走(zǒu)的(de)熱量。對流幹燥器在進口溫度不太高(gāo)的情況下,尾氣帶走的熱量與總熱量之(zhī)比值是很大的,有的可占總熱量的40%。采用(yòng)熱交換器回(huí)收尾氣帶走的熱,已在工業上實施。例如(rú),用1090的空氣,通過廢熱回收換熱器加熱到84.8 0C,尾氣可(kě)從15090降到(dào)7090,回(huí)收了尾氣中熱量的25%,節約燃料23%,在兩年內即可收回廢熱回收換熱器所用的投資。用“熱(rè)管(guǎn)”回收尾氣中的熱量也是很有前途的方法。
(6)提高幹燥器的空氣進口溫度。被幹(gàn)燥的物料若是非熱敏性的,進(jìn)入幹燥器的空氣溫度,可(kě)以提高到650℃以上;對於熱敏性的物料,也可在保證(zhèng)產品質量的前提下,盡可能地采用較高的氣體進口溫度。因為,使用的(de)氣體溫度越高,幹燥器的熱效率越高。例如,把20℃^濕含量(liàng)為0.01的空氣加熱到50090用於幹燥,在幹燥器中空氣放熱而降溫的極(jí)限是(shì)使(shǐ)之絕熱(rè)飽和到這種狀態空氣的濕球溫(wēn)度65.890,其(qí)理論熱效率(lǜ)可達到(dào)90.5%。如果,這種空氣隻加(jiā)熱到12090,用同樣的方(fāng)法計算,其理論熱效率(lǜ)為82%。可見,提高幹燥器的進口空氣溫度,可以提高幹燥器(qì)的理論熱效率(lǜ),實際(jì)熱效(xiào)率亦是如此。
(7)采用過(guò)熱蒸汽幹燥(zào)。用過(guò)熱蒸汽(qì)作幹(gàn)燥介質,利用(yòng)蒸汽顯熱下(xià)降的幹燥方(fāng)法,叫做(zuò)過熱蒸汽(qì)幹燥。幹燥(zào)用的蒸汽,可以循環使用,以(yǐ)減少熱損失(shī),提高(gāo)幹燥(zào)過程的熱效率。除外,蒸汽的定壓比(bǐ)熱比空氣約大一倍,在相同的幹燥熱負荷下,水蒸汽的用量,僅為(wéi)空氣用(yòng)量一半,因此,提高了幹燥裝置的生產能力。它(tā)適於(yú)幹燥時發臭(chòu)的物料、有爆炸危(wēi)險的物料、含有機溶劑的物料以及放射性廢物的幹燥等(děng)。
6.閉路循妹幹操流程的開成(chéng)和表用(yòng)
例如用惰性(xìng)氣體作幹燥介質的閉路(lù)循環流程。主要用於易燃、易爆、易氧化物(wù)料的幹燥。某石油化工廠用氮氣作幹燥介質,幹燥聚丙烯樹脂,生產能力可達5t/h,產品質量也高。
7.消除幹操操作造成喃公害問題
在粉塵回收方麵(miàn),用濕式除(chú)塵器洗滌尾氣,可使排放尾(wěi)氣中含粉塵量(liàng)降到15一35mg/襯,此值的大小還取決於洗水用量。現代(dài)化(huà)的空氣噴吹自動清除粉塵的袋濾器,處理後氣體含(hán)塵(chén)量可以達到20mg/耐。還可采用尾(wěi)氣(qì)洗滌(dí)和熱回收組合的方式來淨化尾氣,它既可減(jiǎn)少粉塵(chén)又(yòu)降低了熱耗。為了減少幹燥中(zhōng)風機產生的噪聲,應選用加工精度(dù)高、動平衡好的風機。其次,在安裝上應采取隔(gé)振和減振等措施,務使風(fēng)機噪聲控製在90dB以下。