转筒干燥技术

酿酒科技2010 年第7期(总第193期).LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2010 No.7(To.193)61"转筒干燥技术韩振全',白坤2(1.齐齐哈尔大学应用技术学院,黑龙江齐齐哈尔 450064;2.郑州万 谷机械有限公司,河南郑州450052)摘要:使用转筒干燥机干燥酒精糟,能源消耗较少,可以不受热源的限制,利用热风对物料的热交换作用进行干燥,其干燥效率随热风温度、风量的提高而提高,产品质量稳定。关键词:酿酒设备; 转筒干燥机; 酒糟干燥; 气化强度; 料铲中图分类号:TS262.2;TS261.4;TS261.3文献标识码:B文章编号: 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在酒精生产过程中，转简干燥机是用于酒糟干燥的转动, 在简体的料铲不断地将物料抄起至一- 定高度后酒设备,转简干燥机的使用技术是+分重要的，这是因其使下,形成料幕,物料在下落的过程中与气流的接触表面增用效果关系到生产的能源消耗产品质量等很多结果。转大 ,与热风接触充分,提高干燥速率并使物料向前移动和筒干燥机是我国在20世纪80年代自主开发的，经过多输送。在千燥过程中,物料借助于圆筒的转动作用和料铲年的实际使用,转筒干燥机的使用技术有了很大的提高。配合,将进料端的物料移动和输送到出料端。在干燥过程.中,物料带来的水被热汽化后变成水蒸汽,这些水蒸汽与1转筒 干燥机干燥原理和计算风混合在一起,所以废气中含有很多水蒸汽,需要使用引转筒干燥机是用于糟渣类物料干燥的大型设备,是风机将其排出。蒸发后的水蒸汽与风混合形成废气,废气用热风传热的干燥器。转筒干燥机是既能接受热风将物在出气端由引风机经过旋风分离器而吸出，旋风分离器料干燥、同时又能将物料扬起散落、向一端输送的设备。将废气中的干物质捕集回收。湿物料在简内移动和输送过程中直接得到了热风的给热在筒体的下半部圆周上物料料层堆积密实，主要进而将水分汽化后蒸发,从而使物料达到干燥。这类干燥机行的是物料吸热、汽化和水形成水汽的过程。在简体的上广泛应用于各种散粒物料的干燥。转筒干燥机生产能力半部和中间物料料层松散、扬起、下落和输送,主要进行大,连续和间歇操作均可,操作方便,热效率高,系统阻力的是物料混合 、搅拌、输送、水汽与物料分离、排汽作用。小,风量大,设备结构简单,故障少,维护量小，运行成本而上半部项端顺转动方向以后,简体圆周的料铲上是没低,清扫容易,操作弹性大,对物料的适应性强，即使物料有物料的。由转筒干燥机进风端进人的风量是将蒸发的的水分、粒度有较大变化亦能适用,适合干燥高水分(高水汽从出料端顶部排出的动力,如果风量很小，转简干燥达75 %)和耐高温(高达650 C)物料。机的效率下降就很多。进人简体中的热风与物料接触后1.1 转筒干燥机干燥原理将物料表面和内部的水分汽化，当这些物料被带动运行1.1.1湿物料 在简体内的运动方式湿物料由 进料端使到管束的.上部空间时,这些被汽化的水蒸汽由风带走。转用封闭的螺旋输送机送入干燥机内，在干燥机内物料与筒干燥机属于搅拌型热风干燥机，干燥过程中的搅拌混热风混合接触,并接触加热的简壁。湿物料在简体内直接合程度中国煤化工过程中由于含水量的与热风接触得到传热,使湿物料内外的水分得到蒸发,物变化物TH生变化。料在干燥输送到出料端时落入出料螺旋而输出。随筒体1.1.2 .cNMHGn是将热能以对流的.收稿日期:2010-04-27[62]酿酒科技2010 年第7期(总第193期)-LIQUOR-MAKING SCIENCE & TECHNOLOGY 2010 No.7(Tol.193)方式传给与其直接接触的湿物料,属于对流干燥(直接热风温度也不同,一般干燥酒糟可以使用800 C热风,气加热千燥)，高温热风直接横向接触通过物料而将水分化强度为38~46 kg/m'.h。转筒干燥机的气化强度与进蒸发,利用高温热风与物料的热交换实现干燥,这种千风温度有直接关系,还受转简干燥机的进料、进风和出料燥方法的生产能力主要由通风量和温度差决定,而温度系统密封程度的影响很大,进料口进风过大或过小密封差由热风温度和物料温度决定。物料进人转简干燥机时不好都影响其效果和蒸汽消耗量。温度低,干燥过程温度逐渐增高,进人的热风温度是由1.1.4干燥介质和给热方式 转筒干燥 机的热效率为高向低变化,物料水分由高向低变化。对流干燥温度高,30 %~70 %,随热风温度的提高热效率也提高。热风进耗热860 kcal/kg水，用汽量7~14 kg/kg水,尾气粉尘含口温度500"C时气化强度35 kg水/m3.h左右、热效率约量600 mg/kg,设备空间大。65 %。如果使排风大量循环热效率可达80%以上,转简转筒干燥机干燥原理图见图1,对流干燥原理图见干燥机容积传热效率625 kJ/m3.h.C,转简干燥机的抄图2,转简干燥机干燥性能曲线见图3。板设计合理,可使物料90 %处于悬浮状态。操作气速与废气废气|物料的性质和形状大小有关,在气速0.3~5 m/s范围内是随着物料颗粒大小而改变的。物料颗粒约1 mm时气速为0.3~1 m/s,物料颗粒5 mm左右时气速为3~4 m/s。转简干燥机物料的填充率较小, 10%~20%。料层阻力为98~588 Pa。物料干燥时间为10~50 min,根据物料含干物料干物料1水率和干燥程度来调节物料在干燥机内的停留时间。转筒千燥机的物料在干燥器内停留时间长，物料颗粒之间困1转筒干燥机千燥原理困的停留时间差异较大。进入转筒干燥机干燥的湿物料含水率范围为50%~80 %。转简干燥机根据允许的干燥温度、被干燥物料要求的洁净程度决定采用热空气或烟道, 蒸发热风气做干燥介质,决定物料和干燥介质的给热方式。1.2 转筒干燥机干燥计算转简干燥机物料干燥过程物料与气流图见图4。图2 对流干燥原理图热空气L尾(热)气L温度(C;H1、11、W1.Q1H2、12、W2、Q2湿物料mnl干物料500 .、2GI、Xl、T1、J1*G2、X2、T2.J2250 .围4物料与气流图10050以单位时间为基准,对图4中的焓进行衡算,得:40十340LxI1 +Q1=LxI2 +Q220①单位时间内转筒干燥机消耗的热量Q1 = L(12-11)+Q2转简干燥机热量衡算注: 1-物料温度曲线， 2- 热风温度曲线，3-物料水分曲线LxIl +GxJ1 +Q1= LxI2 + GxJ2 +Q2.图3转筒干燥机干燥性能曲线②物料焓J= Cmxl(kJ/kg)1.1.3热风温度及气化强度 转 简干燥机使用的热源为转简千燥机焓衡算,以单位时间为基准,得:热风、烟道气等,使用热风和烟道气时,燃料的热利用率(进入)Lxll +GlxJ1 +Ql=LxI2 + G2xJ2 +Q2 (排很高,热源的热风温度范围400~850C,根据干燥的物出)料性质不同而选择热风温度。衡量转筒干燥机生产能力③转简干燥机热效率的主要参数是气化强度(也称:容积水分蒸发能力),气化η = Qv/Qx100 %强度是单位时间和容积的水分蒸发能力，即转简干燥机Qv= W(2490 + 1.88T2) - 4.187T1xW(kJ/h)在单位时间内1 m3加热容积可以蒸发的水量。转筒干燥即:是蒸发水分所需的热量。机气化强度为(容积水分蒸发能力)10~50 kg/m'.h,并随热风温度的提高而提高还随物料的水分、性质而变化。中国煤化工温度愈高生产能力越大。物料水分含量高、颗粒大,气化CHCNM H G^强度小，颗粒含不易蒸发的成分多(如:脂肪等),气化强W= L(H1-H2)= G2(X1-X2)(kgh)度小,不同物料的气化强度也不同。不同性质物料使用的韩振全,白_坤.转筒干燥技术. 63其中:G2 = G- G1(kg/h)水分、引风机风量、料铲结构等。热风温度高低与生产能⑤空气用量力大小成正比关系,温度越高,生产能力越大。原料水分L= G(X1-X2)(H2-H1)与生产能力成反比关系,水分越大,生产能力越小。引风= W(H1- H2)(绝干空气kgh)机风量是影响转筒干燥机生产能力的关键参数，生产能即转简干燥机的空气用量是由干燥物料的水分蒸发力是随着引风量的增加而增大,在没有引风的情况下转量与进入和排出转简干燥机的空气湿度决定。简干燥机生产能力下降得最低。引风量不能无限增大,超⑥干燥产品量过一-定限度时会将干燥的物料吸出而造成浪费。进人转G2 =Gl(1-Wl)(1-W2)(kgh)简干燥机的热风是从转筒进料端进入的。调节风量的方以上各公式中:法是调节引风机的风门大小。料铲的结构形式影响转筒L-干空 气用量,kg/h;干燥机的性能和产量,不同形式的料铲结构会使千燥的11--空 气进人转筒干燥机焓,k/kg;效果和产量受到很大的影响，扬起性能和散落状态好的[2--空 气排出转简干燥机焓,kJ/kg;料铲会使热风利用效率提高很多，而不能将转简体底部Q一进入转简干燥机总热量 ,kJ/h;物料完全扬起的料铲会减少物料的受热程度，通力散落Q1-转简干燥机利用热量,kJ/h;状态不好的料铲也对物料的受热程度影响很大。Q2- 转简干燥机损失热量,kJh;Qv- -水分燕发使用热量,k/h;2转筒干燥机生产工艺Cm-湿物料 比热,kJ/kgk;J1--物料进 人转简干燥机焓,kJ/kg;完整的转简干燥机干燥工艺包括了热风炉、酒糟加J2--物料排出转 筒干燥机焓,k/kg;人系统、转筒干燥机尾风排出和处理系统。湿酒糟由螺H1一-进入转简 干燥机空气湿度,kgkg绝干空气;旋输送机(L01)送人转简干燥机的加料螺旋(L02)中,然后H2--排出转筒干燥机空气湿度,kgkg绝干空气;进入转简干燥机(E02)中,在转简干燥机(E02)中酒糟与热T1--物料进入转筒 干燥机温度,C;风混合接触,酒糟中的水分在高温下逐渐被蒸发,蒸发出T2-物料排出转简干燥机温度,C;水分后的酒糟逐渐变得干燥。转筒是匀速转动的,酒糟由WI-进入转简干燥机的水量,kg/h;进料端被简体和料铲带动不断地向出料端运动，当到达W2一排出转简干燥机的水量,kg/h;出料端时水分降低到要求的范围内,然后由出料端的出G1-- 进入转简干燥机的物料量,kg/h;G2--排出转简 干燥机的物料量(即干燥产品量),kgh;料口排出。出料后的干燥酒槽由风送系统送走,或由输送G一进入与排 出转筒干燥机的物料量差,kgh;机输送到下道工序。在转筒干燥机中被蒸发的水分变为进入转简干燥机物料的含水量,kg/kg;废蒸汽,废蒸汽使用风机(C02)吸出来,在这些废蒸汽中X2--排 出转简干燥机物料的含水量,kgkgo含有一定量的干物质,这些干物质使用旋风分离器(X02)1.3 影响转筒干燥机生产的因素收集后回到干酒糟中,废气排空放掉。影响转简干燥机生产能力的因素有:热风温度、原料转筒干燥机干燥酒槽工艺技术图见图5。入xO2湿糟9|L01 LO2E020wwwwww..EOIX01中0www.0280 XO3[00+co1 OL03世一时世厂L04中国煤化工T干燥饲料注:C01-热风妒鼓风机、E01-热风炉、X01-过滤器LI-JMHCNM H G&螺旋、E02-转筒干燥机.X02-旋风分离器.X03-关风器.C02引风机、L04-出料螺旋。图5转筒干燥机干燥酒糟 工艺技术困酿酒科技2010年第 7期(总第193 期)-LQUOR. MAKING SCIENCE & TECINOLOOY 2010 No 7o1.1933转筒干燥机结构和技术参数适用于物料不允许快速干燥,初湿较大的物料,一般情况转筒干燥机主要结构有:简体、料铲、支承装置、传动下逆流操作出口物料含水率比顺流低-一些。物料在干燥装置、端头密封装置和输送装置等。器内停留时间长物料颗料之间的停留时间差异较大,干3.1 筒体燥时间的长短与物料的水分和热源温度有直接关系，物转简干燥机的主体是回转的圆简体，在简体的内部料水分高热源温度低,干燥的时间长;物料水分低、热源既进行传热、传质过程,又起到扬起、混合、搅拌和输送物温度高,干燥的时间短。干燥机空气出口温度在顺流式中料的作用,简体内安装有顺向抄板。转筒干燥机的圆周速一般高于物料出口温度10~20 C ,在逆流式中空气出口度0.2~0.6 m/min,转速1~10 r/min(可调)。在简体与固温度高于物料出口温度100C。转简干操机可以连续和定部件间安装有端头密封装置，是采用弹性材料的滑动间歇操作,可以采用负压和正压操作,采用负乐操作时粉机构或迷宫式等结构，用于防止热风泄漏和外界空气的尘飞扬少,负压还有利于物料表面水分的汽化，使其干燥侵入。效果更好。3.2抄板转简干燥机配套的设备有:引风机旋风除尘器、进抄板是一种将简体下部的物料盛起，在到达- -定高料蜾旋、出料螺旋等。引风机是将转简干燥机产生的废气度(120*左右)后散落下来,使物料均匀分布与热风充分引出的设备,可以提高转简干燥机的生产能力,使用具有接触，同时还能将物料向后输送的装置。料铲的形式很集水盒结构的引风机。旋风除尘器是分离废气中的干物多,根据物料的形状不同使用不同形式的料铲。安装在简质的设备，当进料位置与管束干燥机的进料口距离较远体和安装在中间的料铲形式是不一样的，安装在简体的时需要进料螺旋，出料螺旋是将转简干燥机出来的干燥料铲主要形状是半圆弧斜边长条形，安装在中间的料铲物输送 走的设备。转简干燥机可以水平安装,也可以安装主要形状是直边扭曲长条形。在转简干燥机内可以安装在倾斜角2~10'的机架上。一种形式的料铲,也可以安装多种形式的料铲。转筒干燥机结构见图6,转筒干燥机技术参数见3.3支承装置表1。由滚圈、托滚组成。整个简体重量邇过滚圈传递给托滚，而滚圈在托滚上滚动。托滚是承受简体转动的支持部件,用铸铁、铸钢制成。按简体长度可采用4点6点8点支撑。为了防止托滚接触面的磨损，需考虑润滑、防尘等。3.4 传动装置6186512传动装置是将电动机的动能传递给简体的系统,可带动简体转动，包括电动机、减速机齿轮、齿圈等部分。转简干燥机传动方式:电动机- +减速机一小齿轮- +大注:1-进料蝶旋电动机.2-进料螺旋3-料铲1.4-料铲2.5-简体、齿- +圈体。6-托滚、7-滚圈、8-主电动机9齿轮、10-齿圈.11-出料端、12-出3.5输送装置料蜾旋、13- 进料口,14进风.15-出风口.16-出料口包括进料蜾旋和出料螺旋,进料螺旋是用于湿物料图6转筒干燥机结构團加人干燥机内使用的，出料螺旋是用于将干燥后的物料输出使用的。对于干燥水分高黏度比较大表1转简干燥机技术参数表的物料,在转简干燥机的进料端需要安装打散器，规格(回)简体直径容积(回)转速进风温度功率使进入转简干燥机时的物料得到打散而粉碎。转11X(8~10)(回)(r/min)_ (C) (kI)简干燥机简体直径一般为1.0~3.8m,长为8~40φ1. 2X (9~10)1.06.2~7.83. 8≤8004m,简体长度与简体直径之比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为碳钢,或内衬不锈钢等。中1. 6X (14~16)1.6 28.1~32.11转简干燥机干燥给热方式有3种:直接传热、中1. 8X (14~16)1.835. 6~40.615间接传热和复式传热。直接传热和间接传热主要φ2X (16~18)2.050.2~56. 518适用于降速干燥阶段较长的物料和热敏性物料的φ2. 2X (18~20)2.268.3~75.9 4. 7≤800 18. 5干燥，复式传热主要适用于粉状及较轻物料的干中2. 4X (20~24)2.490.4~108.5 430φ2. 6X (20~26)2.6106. 1~137.935燥。转简干燥机热风与物料之间有顺流和逆流两中2.8X (25~28)152 R~17) ?种流向，流向是根据物料性质、产品干燥后水分和φ3X (25~3中国煤化工455热风温度而定。顺流适用于湿度较大时允许快速φ3.2X (25~YHCNMH G3;7≤800 75干燥,不致发生裂纹.焦化,干燥后不能耐高温,吸中3. 8X (28-注:表1中进风温度是干燥纤维、蛋白粉的温度，干燥胚芽的温度≤800_ 110湿性小的物料的干燥。逆流干燥热推动力差不大，为