“生化污泥”空心槳葉干燥機成套設備

技術報告說明

一、空心槳葉干燥機概述

空心槳葉干燥機是一種以熱傳導為主的臥式攪拌型連續干燥設備。因攪拌葉片形似船槳，故稱槳葉干燥機，國外也稱槽型干燥機或攪拌干燥機。

因該設備干燥所需要的熱量依靠熱傳導間接加熱，因此干燥過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，是一種節能型干燥設備。 槳葉干燥機廣泛應用于石油化工、化工、冶金、食品、醫藥、農藥等行業中粉狀、粒狀、濾餅狀、漿液狀物料的干燥。

常州蘇邦干燥設備有限公司在吸收國內外先進技術的基礎上，進行改進、優化設計的楔型空心槳葉干燥機，可對膏狀、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、低溫煅燒等單元操作。設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、空心槳葉干燥機結構及工作原理

以雙軸式為例介紹其結構(空心槳葉干燥機可分為單、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、通有介質的旋轉接頭、金屬軟管以及包括齒輪、鏈輪的傳動機構等部件組成。

設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。除了起攪拌作用外，也是設備的的傳熱體。槳葉的兩主要傳熱側面成斜面，因此當物料與斜面接觸時，隨著葉片的旋轉，顆粒很快就從斜面滑開，使傳熱表面不斷更新，強化了傳熱。在槳葉的三角形底部設有刮板，以將沉積于殼底的物料刮起，防止產生死角。

槳葉的排布和各部位尺寸均有一定要求，而且在進料區、干燥區、排料區除槳葉外，另設有輔助機構，以保證整機操作穩定，干燥均勻。此外，停留時間亦可調節。

空心槳葉干燥機傳熱面有葉片、攪拌軸、壁面等幾部分，而且葉片的傳熱面積占很大一部分，所以設備結構緊湊，單位容積傳熱面積大。另外，攪拌、混合使物料劇烈翻動，從而獲得很高的傳熱系數，因此占地面積和空間都很小，節省了廠房基建費用。干燥過程氣體用量少，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，回收設備體積小，可以節省設備投資。對于需要回收溶劑的干燥過程，可以大大提高溶劑濃度。由于槳葉結構特殊，物料在干燥過程中交替收到擠壓和松弛，強化了干燥。干燥室內物料的充滿率很高，可以達到80%-90%,物料的停留時間通過調節加料速度、攪拌軸轉速、物料充滿度等參數可調，從幾分鐘到幾小時內任意調節。另外，物料在干燥機內從加料口向出料口運動基本呈活塞運動，停留時間分布窄，因而產品含水率均勻。槳葉在攪拌軸上有一定的軸向角度，因此可以連續干燥物料。

三、空心槳葉干燥機技術特點：

1、設備結構緊湊，有效傳熱面積大，占地面積??；

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，操作費用??；      

5、粉塵夾帶小、物料損耗少；  

6、間接加熱、不污染物料；    

7、槳葉軸轉速低、不破壞產品形狀及性質； 

8、設備操作彈性大，運行平穩可靠       

四、KJG型空心槳葉干燥機的工藝參數：

 4.1物料及相關設計參數：

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 過熱蒸汽

6、除塵系統：    水膜除塵器

7、設備材質：    物料接觸部分不銹鋼304，其余A3制作

8、安裝：        室內

9、電源：        380V  50HZ

10、環境：        20℃   760mmHg   φ=80%

  4.2 物料衡算：

1、濕處理量：   W_濕＝300kg/h

2、水份蒸發量： W_水＝W₁×(ω₁－ω₂)÷(1－ω₂)

＝300×(0.65-0.3)÷(1-0.3)＝150 Kg/h

3、干品產量：   W_干＝300-150 = 150 Kg/h

  4.3 計算工藝參數的確定：

干品產量：W_干＝150 kg/h     原料含水率：ω₁＝65%      產品含水率：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 設備結構的計算：

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×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、干燥器面積的計算：

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

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

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

   對數平均溫差：     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

實際設備選型放大15%：A_實=A×1.15=24 m²     則選用KJG-24型空心槳葉干燥機    1臺

6、干燥強度檢驗：

   根據經驗，熱源為0.5MPa蒸汽、干燥溫度為150℃加熱時，空心槳葉干燥機的干燥強度為4～9 kg_水/m²h，則150÷24= 6.25kg水/m²h     滿足要求

7、系統蒸汽耗量：   M=115005÷500=230 kg/h

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

           V_排=150÷0.15×1.3=1300 m³/h

 4.5 單套設備主要技術參數

1、型號：           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、主機轉速：       4～9 rpm     

6、停留時間：       2～5小時

7、熱源：           5kgf/cm² 過熱蒸汽  加熱溫度：～180℃

8、傳動電機功率：   18.5 kw      變頻調速  

9、主機內尺寸：     3700×1300mm      

10、主機外形尺寸：  ～6000×2100×2100 mm

五、配置一覽表(單臺)

需方自配系統所需的設備電線電纜及橋架，自配操作平臺。

六、能耗說明(單臺)

1、總額定功率：22 kw，實際消耗量：15.4 kw；

2、蒸汽耗量：  230 kg/h(蒸汽熱值按500Kcal/kg計算)。