旋转闪蒸干燥机刀的热-结构耦合分析.doc

旋转闪蒸干燥机刀片的热-结构耦合分析 概述 旋转闪蒸干燥机(Spin Flash Dryer)经过了开发、设计 、论证、提高多次循环上升过程，其先进的工艺、精密的结构、美观的外形、优异的性能，均达到国内先进水平。基于其优良的性能，该机已广泛应用于农药、颜料、染料、医药、饲料、食品、涂料、肥料及精细化工等各行各业中，起到了高效、快速、节能、小设备大生产及无污染操作的目的。我厂凭借先进的管理体系、雄厚的技术力量、丰富的实践经验和完善的售后服务，可根据责单位的物料性能、工艺条件、厂房布局，通过计算机辅助设计(CAD)、能够高效、快速、精确的为您设计出最佳方案。 工作原理 经换热器加热后的洁净空气被鼓入进风口，以适宜的速度旋入干燥室底部的环隙，然后按切线方向进入干燥室，并呈螺旋状上升：同时，物料则由可无级调速的加料器定量加入塔内。在干燥塔内，物料与热空气进行充分、高效的质热变换，被干燥的粉状物料随同热风一起输送至分离器，其中成品收集包装，而尾气则进一步经除尘装置处理后排空。 在干燥塔底部装有蜗壳式空气分配器和搅拌器， 搅拌器的转速通过调节外部电机的转速进行无级调速。搅拌器有两个作用：它可以带动从分配室进入干燥室的热空气产生高速旋转的气流，进而形成稳定的流化床层，避免了由于局部粘堵而产生的喷动窜涌等不稳定流态化;其次，由于搅拌器上的多组刀片高速旋转，对大块物料不断粉碎，使外干内湿的颗粒不断包裹、剥离、搓碎，表面不断更新，增大了换热面积，从而强化了质、热交换,提高了干燥速率。另外，搅拌器上的刀片与干燥塔器壁间隙极小，及时清理掉粘结在壁上的物料，以防止物料长期停留而变性。 为确保物料不变性分解，塔壁内设有冷却夹套，对于热敏性物科可百分之百保证质量。蜗壳式的空气分布器，使切向进入的热空气均匀的通过底部环隙呈螺旋形上升，合理的环隙风速保证了物料良好的流化干燥. 在干燥塔中部，无级调速的定量加料器不断把物料加入。同时，物料被底部的搅拌器粉碎后又被高速旋转的热风吹起，在干燥室形成了一种相对稳定的流化层。物料与热空气之间进行着迅速而充分的热量和水份交换，大部分的水份蒸发在这一过程中完成。含水率高，比表面小的物料粒子由于其重力大于浮力，在干燥室中沉降，在下沉过程中不断干燥，运动到底部时经刀片的破碎和高速气流的冲击，得到进一步粉碎和干燥，此时其重力小于浮力，粒子开始上升运动。 在干燥室上部，设有环状的挡板，即分级器。物料随旋转气流夹带上升，由于受离心力作用，大块的，未达到水份要求的(即比重较大)物料受离心力作用，其旋转半径增大，当其旋转半径大于分级器的半径时，被挡在干燥室内进一步干燥粉碎，直至满足要求方才溢出。较细的粉碎体在干燥室中部干燥后随气流夹带上升，由于其粒径较小且达到水份要求(即比重较小)，离心力相对较小，其旋转半径小于分级器半径，然后就随气流排出，送至收集装置。 三、特点1、干燥室底部设置内锥体结构，使干燥器气体流通截面积自下而上不断交大，底部气速相对较大，上部气速相对较小，从而保证了下部的大颗粒处于流化状态的同时，上部的小颗粒也处于流化状态。内锥体结构还缩短了搅拌轴悬臂部分的长度，从而增加了运转的可靠性。另外，这一结构可以有效防止轴承在高温区工作的恶劣状态，从而延长了轴承的使用寿命。2、搅拌齿上设置刮板。物料在被搅拌齿旋转粉碎的同时，又被抛向器壁，粘在壁面上，如果不及时将粘在器壁上的物料刮下，则会出现严重“结疤“现象，导致不能正常操作。搅拌齿上安装刮板，可以保证在物料与器壁粘结牢固前，将其剥落。3、干燥室顶部设置分级环。其作用主要是将颗粒较大、还没有干燥的物料分离挡下，继续进行干燥，从而保证满足产品粒度分布窄、湿含量均匀一致的要求。4、锥底热风入口处设置冷却夹套。热风开始与物料接触处，温度很高，一般接近热空气的温度，远远高于床层中的温度，操作中难免出现少部分物料在环隙附近粘结，停留时间过长，从而导致物料变质，甚至产生熔化， 为避免这一现象， 增设局部夹套，可以降低该处器壁的温度，使操作得以顺利进行。 由于闪蒸干燥机以上结构特点，使其性能较其它干燥机存在以下优点：1、干燥强度高。由于物科受离心、剪切、碰撞、磨擦而被微粒化，呈高分散状态，气固两相间的相对速度较大，强化了传质、传热。2、适宜于热敏性物料。干燥机底部高温区气速高、物料很难与热表面直接接触；另外附有冷却夹套、搅拌齿配有利板这一切解决了物料粘壁、焦化之忱。3、工艺简化。与运用其它类型的干燥机相比，用闪蒸干燥机干燥膏糊状、泥浆状、滤饼等物料可以一次干燥成均匀的粉状产品，省去了粉碎、筛分等工序。4、有效控制终水份和细度。进料及热风温度的调节及分级器的协调统一，对终水份和成品粒度能够充分控制，从而保证了产品的湿含量及细度均匀一致。四、工艺流程五、