轉筒干燥技術(shù)

釀酒科技2010 年第7期(總第193期).LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2010 No.7(To.193)61"轉筒干燥技術(shù)韓振全',白坤2(1.齊齊哈爾大學(xué)應用技術(shù)學(xué)院,黑龍江齊齊哈爾 450064;2.鄭州萬(wàn) 谷機械有限公司,河南鄭州450052)摘要:使用轉筒干燥機干燥酒精糟,能源消耗較少,可以不受熱源的限制,利用熱風(fēng)對物料的熱交換作用進(jìn)行干燥,其干燥效率隨熱風(fēng)溫度、風(fēng)量的提高而提高,產(chǎn)品質(zhì)量穩定。關(guān)鍵詞:釀酒設備; 轉筒干燥機; 酒糟干燥; 氣化強度; 料鏟中圖分類(lèi)號:TS262.2;TS261.4;TS261.3文獻標識碼:B文章編號: 1001- -9286(2010)07- 0061-04Rotating Cylinder Dryer TechniquesHAN Zhen-quan' and BAI Kun2(1. Applied Techniques School of Qiqihaer University, Qiqihaer, Heilongiang 450064;2. Zhengzhou Wangu Machinery Co.Ld, Zhengzhou, He'nan 450052, China)Abstract: The application of rotating cylinder dryer for drying alcohol lees had the advantages including lower energy consumption and no limita-tion of heat source (hot air through heat exchange from materials used for drying). The drying eficiency improved with the rise of temperature andair volume. And the product quality was quite stable.(Tran. by YUE Yang)Key words: liquor-making equipment; rotating cylinder dryer, gaifcation intensity; charging scoop在酒精生產(chǎn)過(guò)程中，轉簡(jiǎn)干燥機是用于酒糟干燥的轉動(dòng), 在簡(jiǎn)體的料鏟不斷地將物料抄起至一- 定高度后酒設備,轉簡(jiǎn)干燥機的使用技術(shù)是+分重要的，這是因其使下,形成料幕,物料在下落的過(guò)程中與氣流的接觸表面增用效果關(guān)系到生產(chǎn)的能源消耗產(chǎn)品質(zhì)量等很多結果。轉大 ,與熱風(fēng)接觸充分,提高干燥速率并使物料向前移動(dòng)和筒干燥機是我國在20世紀80年代自主開(kāi)發(fā)的，經(jīng)過(guò)多輸送。在千燥過(guò)程中,物料借助于圓筒的轉動(dòng)作用和料鏟年的實(shí)際使用,轉筒干燥機的使用技術(shù)有了很大的提高。配合,將進(jìn)料端的物料移動(dòng)和輸送到出料端。在干燥過(guò)程.中,物料帶來(lái)的水被熱汽化后變成水蒸汽,這些水蒸汽與1轉筒 干燥機干燥原理和計算風(fēng)混合在一起,所以廢氣中含有很多水蒸汽,需要使用引轉筒干燥機是用于糟渣類(lèi)物料干燥的大型設備,是風(fēng)機將其排出。蒸發(fā)后的水蒸汽與風(fēng)混合形成廢氣,廢氣用熱風(fēng)傳熱的干燥器。轉筒干燥機是既能接受熱風(fēng)將物在出氣端由引風(fēng)機經(jīng)過(guò)旋風(fēng)分離器而吸出，旋風(fēng)分離器料干燥、同時(shí)又能將物料揚起散落、向一端輸送的設備。將廢氣中的干物質(zhì)捕集回收。濕物料在簡(jiǎn)內移動(dòng)和輸送過(guò)程中直接得到了熱風(fēng)的給熱在筒體的下半部圓周上物料料層堆積密實(shí)，主要進(jìn)而將水分汽化后蒸發(fā),從而使物料達到干燥。這類(lèi)干燥機行的是物料吸熱、汽化和水形成水汽的過(guò)程。在簡(jiǎn)體的上廣泛應用于各種散粒物料的干燥。轉筒干燥機生產(chǎn)能力半部和中間物料料層松散、揚起、下落和輸送,主要進(jìn)行大,連續和間歇操作均可,操作方便,熱效率高,系統阻力的是物料混合 、攪拌、輸送、水汽與物料分離、排汽作用。小,風(fēng)量大,設備結構簡(jiǎn)單,故障少,維護量小，運行成本而上半部項端順轉動(dòng)方向以后,簡(jiǎn)體圓周的料鏟上是沒(méi)低,清掃容易,操作彈性大,對物料的適應性強，即使物料有物料的。由轉筒干燥機進(jìn)風(fēng)端進(jìn)人的風(fēng)量是將蒸發(fā)的的水分、粒度有較大變化亦能適用,適合干燥高水分(高水汽從出料端頂部排出的動(dòng)力,如果風(fēng)量很小，轉簡(jiǎn)干燥達75 %)和耐高溫(高達650 C)物料。機的效率下降就很多。進(jìn)人簡(jiǎn)體中的熱風(fēng)與物料接觸后1.1 轉筒干燥機干燥原理將物料表面和內部的水分汽化，當這些物料被帶動(dòng)運行1.1.1濕物料 在簡(jiǎn)體內的運動(dòng)方式濕物料由 進(jìn)料端使到管束的.上部空間時(shí),這些被汽化的水蒸汽由風(fēng)帶走。轉用封閉的螺旋輸送機送入干燥機內，在干燥機內物料與筒干燥機屬于攪拌型熱風(fēng)干燥機，干燥過(guò)程中的攪拌混熱風(fēng)混合接觸,并接觸加熱的簡(jiǎn)壁。濕物料在簡(jiǎn)體內直接合程度中國煤化工過(guò)程中由于含水量的與熱風(fēng)接觸得到傳熱,使濕物料內外的水分得到蒸發(fā),物變化物TH生變化。料在干燥輸送到出料端時(shí)落入出料螺旋而輸出。隨筒體1.1.2 .cNMHGn是將熱能以對流的.收稿日期:2010-04-27[62]釀酒科技2010 年第7期(總第193期)-LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2010 No.7(Tol.193)方式傳給與其直接接觸的濕物料,屬于對流干燥(直接熱風(fēng)溫度也不同,一般干燥酒糟可以使用800 C熱風(fēng),氣加熱千燥)，高溫熱風(fēng)直接橫向接觸通過(guò)物料而將水分化強度為38~46 kg/m'.h。轉筒干燥機的氣化強度與進(jìn)蒸發(fā),利用高溫熱風(fēng)與物料的熱交換實(shí)現干燥,這種千風(fēng)溫度有直接關(guān)系,還受轉簡(jiǎn)干燥機的進(jìn)料、進(jìn)風(fēng)和出料燥方法的生產(chǎn)能力主要由通風(fēng)量和溫度差決定,而溫度系統密封程度的影響很大,進(jìn)料口進(jìn)風(fēng)過(guò)大或過(guò)小密封差由熱風(fēng)溫度和物料溫度決定。物料進(jìn)人轉簡(jiǎn)干燥機時(shí)不好都影響其效果和蒸汽消耗量。溫度低,干燥過(guò)程溫度逐漸增高,進(jìn)人的熱風(fēng)溫度是由1.1.4干燥介質(zhì)和給熱方式 轉筒干燥 機的熱效率為高向低變化,物料水分由高向低變化。對流干燥溫度高,30 %~70 %,隨熱風(fēng)溫度的提高熱效率也提高。熱風(fēng)進(jìn)耗熱860 kcal/kg水，用汽量7~14 kg/kg水,尾氣粉塵含口溫度500"C時(shí)氣化強度35 kg水/m3.h左右、熱效率約量600 mg/kg,設備空間大。65 %。如果使排風(fēng)大量循環(huán)熱效率可達80%以上,轉簡(jiǎn)轉筒干燥機干燥原理圖見(jiàn)圖1,對流干燥原理圖見(jiàn)干燥機容積傳熱效率625 kJ/m3.h.C,轉簡(jiǎn)干燥機的抄圖2,轉簡(jiǎn)干燥機干燥性能曲線(xiàn)見(jiàn)圖3。板設計合理,可使物料90 %處于懸浮狀態(tài)。操作氣速與廢氣廢氣|物料的性質(zhì)和形狀大小有關(guān),在氣速0.3~5 m/s范圍內是隨著(zhù)物料顆粒大小而改變的。物料顆粒約1 mm時(shí)氣速為0.3~1 m/s,物料顆粒5 mm左右時(shí)氣速為3~4 m/s。轉簡(jiǎn)干燥機物料的填充率較小, 10%~20%。料層阻力為98~588 Pa。物料干燥時(shí)間為10~50 min,根據物料含干物料干物料1水率和干燥程度來(lái)調節物料在干燥機內的停留時(shí)間。轉筒千燥機的物料在干燥器內停留時(shí)間長(cháng)，物料顆粒之間困1轉筒干燥機千燥原理困的停留時(shí)間差異較大。進(jìn)入轉筒干燥機干燥的濕物料含水率范圍為50%~80 %。轉簡(jiǎn)干燥機根據允許的干燥溫度、被干燥物料要求的潔凈程度決定采用熱空氣或煙道, 蒸發(fā)熱風(fēng)氣做干燥介質(zhì),決定物料和干燥介質(zhì)的給熱方式。1.2 轉筒干燥機干燥計算轉簡(jiǎn)干燥機物料干燥過(guò)程物料與氣流圖見(jiàn)圖4。圖2 對流干燥原理圖熱空氣L尾(熱)氣L溫度(C;H1、11、W1.Q1H2、12、W2、Q2濕物料mnl干物料500 .、2GI、Xl、T1、J1*G2、X2、T2.J2250 .圍4物料與氣流圖10050以單位時(shí)間為基準,對圖4中的焓進(jìn)行衡算,得:40十340LxI1 +Q1=LxI2 +Q220①單位時(shí)間內轉筒干燥機消耗的熱量Q1 = L(12-11)+Q2轉簡(jiǎn)干燥機熱量衡算注: 1-物料溫度曲線(xiàn)， 2- 熱風(fēng)溫度曲線(xiàn)，3-物料水分曲線(xiàn)LxIl +GxJ1 +Q1= LxI2 + GxJ2 +Q2.圖3轉筒干燥機干燥性能曲線(xiàn)②物料焓J= Cmxl(kJ/kg)1.1.3熱風(fēng)溫度及氣化強度 轉 簡(jiǎn)干燥機使用的熱源為轉簡(jiǎn)千燥機焓衡算,以單位時(shí)間為基準,得:熱風(fēng)、煙道氣等,使用熱風(fēng)和煙道氣時(shí),燃料的熱利用率(進(jìn)入)Lxll +GlxJ1 +Ql=LxI2 + G2xJ2 +Q2 (排很高,熱源的熱風(fēng)溫度范圍400~850C,根據干燥的物出)料性質(zhì)不同而選擇熱風(fēng)溫度。衡量轉筒干燥機生產(chǎn)能力③轉簡(jiǎn)干燥機熱效率的主要參數是氣化強度(也稱(chēng):容積水分蒸發(fā)能力),氣化η = Qv/Qx100 %強度是單位時(shí)間和容積的水分蒸發(fā)能力，即轉簡(jiǎn)干燥機Qv= W(2490 + 1.88T2) - 4.187T1xW(kJ/h)在單位時(shí)間內1 m3加熱容積可以蒸發(fā)的水量。轉筒干燥即:是蒸發(fā)水分所需的熱量。機氣化強度為(容積水分蒸發(fā)能力)10~50 kg/m'.h,并隨熱風(fēng)溫度的提高而提高還隨物料的水分、性質(zhì)而變化。中國煤化工溫度愈高生產(chǎn)能力越大。物料水分含量高、顆粒大,氣化CHCNM H G^強度小，顆粒含不易蒸發(fā)的成分多(如:脂肪等),氣化強W= L(H1-H2)= G2(X1-X2)(kgh)度小,不同物料的氣化強度也不同。不同性質(zhì)物料使用的韓振全,白_坤.轉筒干燥技術(shù). 63其中:G2 = G- G1(kg/h)水分、引風(fēng)機風(fēng)量、料鏟結構等。熱風(fēng)溫度高低與生產(chǎn)能⑤空氣用量力大小成正比關(guān)系,溫度越高,生產(chǎn)能力越大。原料水分L= G(X1-X2)(H2-H1)與生產(chǎn)能力成反比關(guān)系,水分越大,生產(chǎn)能力越小。引風(fēng)= W(H1- H2)(絕干空氣kgh)機風(fēng)量是影響轉筒干燥機生產(chǎn)能力的關(guān)鍵參數，生產(chǎn)能即轉簡(jiǎn)干燥機的空氣用量是由干燥物料的水分蒸發(fā)力是隨著(zhù)引風(fēng)量的增加而增大,在沒(méi)有引風(fēng)的情況下轉量與進(jìn)入和排出轉簡(jiǎn)干燥機的空氣濕度決定。簡(jiǎn)干燥機生產(chǎn)能力下降得最低。引風(fēng)量不能無(wú)限增大,超⑥干燥產(chǎn)品量過(guò)一-定限度時(shí)會(huì )將干燥的物料吸出而造成浪費。進(jìn)人轉G2 =Gl(1-Wl)(1-W2)(kgh)簡(jiǎn)干燥機的熱風(fēng)是從轉筒進(jìn)料端進(jìn)入的。調節風(fēng)量的方以上各公式中:法是調節引風(fēng)機的風(fēng)門(mén)大小。料鏟的結構形式影響轉筒L-干空 氣用量,kg/h;干燥機的性能和產(chǎn)量,不同形式的料鏟結構會(huì )使千燥的11--空 氣進(jìn)人轉筒干燥機焓,k/kg;效果和產(chǎn)量受到很大的影響，揚起性能和散落狀態(tài)好的[2--空 氣排出轉簡(jiǎn)干燥機焓,kJ/kg;料鏟會(huì )使熱風(fēng)利用效率提高很多，而不能將轉簡(jiǎn)體底部Q一進(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機總熱量 ,kJ/h;物料完全揚起的料鏟會(huì )減少物料的受熱程度，通力散落Q1-轉簡(jiǎn)干燥機利用熱量,kJ/h;狀態(tài)不好的料鏟也對物料的受熱程度影響很大。Q2- 轉簡(jiǎn)干燥機損失熱量,kJh;Qv- -水分燕發(fā)使用熱量,k/h;2轉筒干燥機生產(chǎn)工藝Cm-濕物料 比熱,kJ/kgk;J1--物料進(jìn) 人轉簡(jiǎn)干燥機焓,kJ/kg;完整的轉簡(jiǎn)干燥機干燥工藝包括了熱風(fēng)爐、酒糟加J2--物料排出轉 筒干燥機焓,k/kg;人系統、轉筒干燥機尾風(fēng)排出和處理系統。濕酒糟由螺H1一-進(jìn)入轉簡(jiǎn) 干燥機空氣濕度,kgkg絕干空氣;旋輸送機(L01)送人轉簡(jiǎn)干燥機的加料螺旋(L02)中,然后H2--排出轉筒干燥機空氣濕度,kgkg絕干空氣;進(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機(E02)中,在轉簡(jiǎn)干燥機(E02)中酒糟與熱T1--物料進(jìn)入轉筒 干燥機溫度,C;風(fēng)混合接觸,酒糟中的水分在高溫下逐漸被蒸發(fā),蒸發(fā)出T2-物料排出轉簡(jiǎn)干燥機溫度,C;水分后的酒糟逐漸變得干燥。轉筒是勻速轉動(dòng)的,酒糟由WI-進(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機的水量,kg/h;進(jìn)料端被簡(jiǎn)體和料鏟帶動(dòng)不斷地向出料端運動(dòng)，當到達W2一排出轉簡(jiǎn)干燥機的水量,kg/h;出料端時(shí)水分降低到要求的范圍內,然后由出料端的出G1-- 進(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機的物料量,kg/h;G2--排出轉簡(jiǎn) 干燥機的物料量(即干燥產(chǎn)品量),kgh;料口排出。出料后的干燥酒槽由風(fēng)送系統送走,或由輸送G一進(jìn)入與排 出轉筒干燥機的物料量差,kgh;機輸送到下道工序。在轉筒干燥機中被蒸發(fā)的水分變?yōu)檫M(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機物料的含水量,kg/kg;廢蒸汽,廢蒸汽使用風(fēng)機(C02)吸出來(lái),在這些廢蒸汽中X2--排 出轉簡(jiǎn)干燥機物料的含水量,kgkgo含有一定量的干物質(zhì),這些干物質(zhì)使用旋風(fēng)分離器(X02)1.3 影響轉筒干燥機生產(chǎn)的因素收集后回到干酒糟中,廢氣排空放掉。影響轉簡(jiǎn)干燥機生產(chǎn)能力的因素有:熱風(fēng)溫度、原料轉筒干燥機干燥酒槽工藝技術(shù)圖見(jiàn)圖5。入xO2濕糟9|L01 LO2E020wwwwww..EOIX01中0www.0280 XO3[00+co1 OL03世一時(shí)世廠(chǎng)L04中國煤化工T干燥飼料注:C01-熱風(fēng)妒鼓風(fēng)機、E01-熱風(fēng)爐、X01-過(guò)濾器LI-JMHCNM H G&螺旋、E02-轉筒干燥機.X02-旋風(fēng)分離器.X03-關(guān)風(fēng)器.C02引風(fēng)機、L04-出料螺旋。圖5轉筒干燥機干燥酒糟 工藝技術(shù)困釀酒科技2010年第 7期(總第193 期)-LQUOR. MAKING SCIENCE & TECINOLOOY 2010 No 7o1.1933轉筒干燥機結構和技術(shù)參數適用于物料不允許快速干燥,初濕較大的物料,一般情況轉筒干燥機主要結構有:簡(jiǎn)體、料鏟、支承裝置、傳動(dòng)下逆流操作出口物料含水率比順流低-一些。物料在干燥裝置、端頭密封裝置和輸送裝置等。器內停留時(shí)間長(cháng)物料顆料之間的停留時(shí)間差異較大,干3.1 筒體燥時(shí)間的長(cháng)短與物料的水分和熱源溫度有直接關(guān)系，物轉簡(jiǎn)干燥機的主體是回轉的圓簡(jiǎn)體，在簡(jiǎn)體的內部料水分高熱源溫度低,干燥的時(shí)間長(cháng);物料水分低、熱源既進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)過(guò)程,又起到揚起、混合、攪拌和輸送物溫度高,干燥的時(shí)間短。干燥機空氣出口溫度在順流式中料的作用,簡(jiǎn)體內安裝有順向抄板。轉筒干燥機的圓周速一般高于物料出口溫度10~20 C ,在逆流式中空氣出口度0.2~0.6 m/min,轉速1~10 r/min(可調)。在簡(jiǎn)體與固溫度高于物料出口溫度100C。轉簡(jiǎn)干操機可以連續和定部件間安裝有端頭密封裝置，是采用彈性材料的滑動(dòng)間歇操作,可以采用負壓和正壓操作,采用負樂(lè )操作時(shí)粉機構或迷宮式等結構，用于防止熱風(fēng)泄漏和外界空氣的塵飛揚少,負壓還有利于物料表面水分的汽化，使其干燥侵入。效果更好。3.2抄板轉簡(jiǎn)干燥機配套的設備有:引風(fēng)機旋風(fēng)除塵器、進(jìn)抄板是一種將簡(jiǎn)體下部的物料盛起，在到達- -定高料蜾旋、出料螺旋等。引風(fēng)機是將轉簡(jiǎn)干燥機產(chǎn)生的廢氣度(120*左右)后散落下來(lái),使物料均勻分布與熱風(fēng)充分引出的設備,可以提高轉簡(jiǎn)干燥機的生產(chǎn)能力,使用具有接觸，同時(shí)還能將物料向后輸送的裝置。料鏟的形式很集水盒結構的引風(fēng)機。旋風(fēng)除塵器是分離廢氣中的干物多,根據物料的形狀不同使用不同形式的料鏟。安裝在簡(jiǎn)質(zhì)的設備，當進(jìn)料位置與管束干燥機的進(jìn)料口距離較遠體和安裝在中間的料鏟形式是不一樣的，安裝在簡(jiǎn)體的時(shí)需要進(jìn)料螺旋，出料螺旋是將轉簡(jiǎn)干燥機出來(lái)的干燥料鏟主要形狀是半圓弧斜邊長(cháng)條形，安裝在中間的料鏟物輸送 走的設備。轉簡(jiǎn)干燥機可以水平安裝,也可以安裝主要形狀是直邊扭曲長(cháng)條形。在轉簡(jiǎn)干燥機內可以安裝在傾斜角2~10'的機架上。一種形式的料鏟,也可以安裝多種形式的料鏟。轉筒干燥機結構見(jiàn)圖6,轉筒干燥機技術(shù)參數見(jiàn)3.3支承裝置表1。由滾圈、托滾組成。整個(gè)簡(jiǎn)體重量邇過(guò)滾圈傳遞給托滾，而滾圈在托滾上滾動(dòng)。托滾是承受簡(jiǎn)體轉動(dòng)的支持部件,用鑄鐵、鑄鋼制成。按簡(jiǎn)體長(cháng)度可采用4點(diǎn)6點(diǎn)8點(diǎn)支撐。為了防止托滾接觸面的磨損，需考慮潤滑、防塵等。3.4 傳動(dòng)裝置6186512傳動(dòng)裝置是將電動(dòng)機的動(dòng)能傳遞給簡(jiǎn)體的系統,可帶動(dòng)簡(jiǎn)體轉動(dòng)，包括電動(dòng)機、減速機齒輪、齒圈等部分。轉簡(jiǎn)干燥機傳動(dòng)方式:電動(dòng)機- +減速機一小齒輪- +大注:1-進(jìn)料蝶旋電動(dòng)機.2-進(jìn)料螺旋3-料鏟1.4-料鏟2.5-簡(jiǎn)體、齒- +圈體。6-托滾、7-滾圈、8-主電動(dòng)機9齒輪、10-齒圈.11-出料端、12-出3.5輸送裝置料蜾旋、13- 進(jìn)料口,14進(jìn)風(fēng).15-出風(fēng)口.16-出料口包括進(jìn)料蜾旋和出料螺旋,進(jìn)料螺旋是用于濕物料圖6轉筒干燥機結構團加人干燥機內使用的，出料螺旋是用于將干燥后的物料輸出使用的。對于干燥水分高黏度比較大表1轉簡(jiǎn)干燥機技術(shù)參數表的物料,在轉簡(jiǎn)干燥機的進(jìn)料端需要安裝打散器，規格(回)簡(jiǎn)體直徑容積(回)轉速進(jìn)風(fēng)溫度功率使進(jìn)入轉簡(jiǎn)干燥機時(shí)的物料得到打散而粉碎。轉11X(8~10)(回)(r/min)_ (C) (kI)簡(jiǎn)干燥機簡(jiǎn)體直徑一般為1.0~3.8m,長(cháng)為8~40φ1. 2X (9~10)1.06.2~7.83. 8≤8004m,簡(jiǎn)體長(cháng)度與簡(jiǎn)體直徑之比1:4~1:10。一般材料φ1. 4X(12~14)1.210. 1~11.35.51.418. 4~21.5≤800 7.5為碳鋼,或內襯不銹鋼等。中1. 6X (14~16)1.6 28.1~32.11轉簡(jiǎn)干燥機干燥給熱方式有3種:直接傳熱、中1. 8X (14~16)1.835. 6~40.615間接傳熱和復式傳熱。直接傳熱和間接傳熱主要φ2X (16~18)2.050.2~56. 518適用于降速干燥階段較長(cháng)的物料和熱敏性物料的φ2. 2X (18~20)2.268.3~75.9 4. 7≤800 18. 5干燥，復式傳熱主要適用于粉狀及較輕物料的干中2. 4X (20~24)2.490.4~108.5 430φ2. 6X (20~26)2.6106. 1~137.935燥。轉簡(jiǎn)干燥機熱風(fēng)與物料之間有順流和逆流兩中2.8X (25~28)152 R~17) ?種流向，流向是根據物料性質(zhì)、產(chǎn)品干燥后水分和φ3X (25~3中國煤化工455熱風(fēng)溫度而定。順流適用于濕度較大時(shí)允許快速φ3.2X (25~YHCNMH G3;7≤800 75干燥,不致發(fā)生裂紋.焦化,干燥后不能耐高溫,吸中3. 8X (28-注:表1中進(jìn)風(fēng)溫度是干燥纖維、蛋白粉的溫度，干燥胚芽的溫度≤800_ 110濕性小的物料的干燥。逆流干燥熱推動(dòng)力差不大，為