“生化污泥”空心桨叶干燥机成套设备

技术报告说明

一、空心桨叶干燥机概述

空心桨叶干燥机是一种以热传导为主的卧式搅拌型连续干燥设备。因搅拌叶片形似船桨，故称桨叶干燥机，国外也称槽型干燥机或搅拌干燥机。

因该设备干燥所需要的热量依靠热传导间接加热，因此干燥过程不需或只需少量气体以带走湿份。极大地减少了被气流带走的这部分热量损失，提高了热量利用率，是一种节能型干燥设备。 桨叶干燥机广泛应用于石油化工、化工、冶金、食品、医药、农药等行业中粉状、粒状、滤饼状、浆液状物料的干燥。

常州苏邦干燥设备有限公司在吸收国内外先进技术的基础上，进行改进、优化设计的楔型空心桨叶干燥机，可对膏状、颗粒状、粉状、浆状物料间接加热或冷却，可完成干燥、冷却、加热、灭菌、反应、低温煅烧等单元操作。设备中特殊的楔型搅拌传热桨叶，具有较高的传热效率和传热面自清洁功能。

二、空心桨叶干燥机结构及工作原理

以双轴式为例介绍其结构(空心桨叶干燥机可分为单、双、四根) 。它由带夹套的端面呈W型壳体、上盖、两根有叶片的中空轴、两端的端盖、通有介质的旋转接头、金属软管以及包括齿轮、链轮的传动机构等部件组成。

设备的核心是两根空心轴和焊在轴上的空心搅拌桨叶。桨叶形状为楔形的空心半圆形，可以通入加热介质。除了起搅拌作用外，也是设备的的传热体。桨叶的两主要传热侧面成斜面，因此当物料与斜面接触时，随着叶片的旋转，颗粒很快就从斜面滑开，使传热表面不断更新，强化了传热。在桨叶的三角形底部设有刮板，以将沉积于壳底的物料刮起，防止产生死角。

桨叶的排布和各部位尺寸均有一定要求，而且在进料区、干燥区、排料区除桨叶外，另设有辅助机构，以保证整机操作稳定，干燥均匀。此外，停留时间亦可调节。

空心桨叶干燥机传热面有叶片、搅拌轴、壁面等几部分，而且叶片的传热面积占很大一部分，所以设备结构紧凑，单位容积传热面积大。另外，搅拌、混合使物料剧烈翻动，从而获得很高的传热系数，因此占地面积和空间都很小，节省了厂房基建费用。干燥过程气体用量少，流速低，被气体带走的粉尘量少，所以干燥后气体粉尘回收方便，回收设备体积小，可以节省设备投资。对于需要回收溶剂的干燥过程，可以大大提高溶剂浓度。由于桨叶结构特殊，物料在干燥过程中交替收到挤压和松弛，强化了干燥。干燥室内物料的充满率很高，可以达到80%-90%,物料的停留时间通过调节加料速度、搅拌轴转速、物料充满度等参数可调，从几分钟到几小时内任意调节。另外，物料在干燥机内从加料口向出料口运动基本呈活塞运动，停留时间分布窄，因而产品含水率均匀。桨叶在搅拌轴上有一定的轴向角度，因此可以连续干燥物料。

三、空心桨叶干燥机技术特点：

1、设备结构紧凑，有效传热面积大，占地面积小；

2、搅拌均匀、热效率高、干燥效果好；                   

3、桨叶轴可相互啮合，具有自清理作用，可防止物料粘壁； 

4、能耗低，操作费用小；      

5、粉尘夹带小、物料损耗少；  

6、间接加热、不污染物料；    

7、桨叶轴转速低、不破坏产品形状及性质； 

8、设备操作弹性大，运行平稳可靠       

四、KJG型空心桨叶干燥机的工艺参数：

 4.1物料及相关设计参数：

1、物料名称：    生化污泥

2、湿处理量：    ～300kg/h

3、初水份：      65%(湿基)

4、终水份：      ～30%(湿基)

5、热源：        ～180℃    5kgf/cm² 过热蒸汽

6、除尘系统：    水膜除尘器

7、设备材质：    物料接触部分不锈钢304，其余A3制作

8、安装：        室内

9、电源：        380V  50HZ

10、环境：        20℃   760mmHg   φ=80%

  4.2 物料衡算：

1、湿处理量：   W_湿＝300kg/h

2、水份蒸发量： W_水＝W₁×(ω₁－ω₂)÷(1－ω₂)

＝300×(0.65-0.3)÷(1-0.3)＝150 Kg/h

3、干品产量：   W_干＝300-150 = 150 Kg/h

  4.3 计算工艺参数的确定：

干品产量：W_干＝150 kg/h     原料含水率：ω₁＝65%      产品含水率：ω₂＝30%

给料温度：t_in=20℃          排料温度：t_out=80℃         物料比热：c_m=0.4 kcal/kg.℃

  4.4 设备结构的计算：

1、脱水所需的热量：   Q₁＝W_水×γ＝150×595＝89250 kcal/h

2、物料升温所需热量： Q₂＝W_产×c_m×(t_out-t_in)＝150×0.4×(80-20)＝3600kcal/h

3、物料中水份升温所需热量：

Q₃ = W_湿×ω₁×c_水×(t_out - _tin)＝300×0.65×1×(80-20)＝11700kcal/h

4、系统热损失，取10%：Q₄ = (Q₁+Q₂+Q₃)×10%＝(89250+3600+11700)×10%＝10455 kcal/h

5、干燥器面积的计算：

   系统有效热耗量：   Q_有效 =89250+3600+14400 = 104550 kcal/h

   系统总热耗量：     Q_总 =89250+3600+14400+10455 = 115005 kcal/h

   热传导型干燥传热公式：Q_有效 =K×A×Δt，其中：传热系数 K取50～100 kcal/ h.℃.m²

   对数平均温差：     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℃

   干燥器面积：    A= Q_有效÷(0.85×K×Δt) = 104550÷(0.85×60×98.06) =20.9 m²

实际设备选型放大15%：A_实=A×1.15=24 m²     则选用KJG-24型空心桨叶干燥机    1台

6、干燥强度检验：

   根据经验，热源为0.5MPa蒸汽、干燥温度为150℃加热时，空心桨叶干燥机的干燥强度为4～9 kg_水/m²h，则150÷24= 6.25kg水/m²h     满足要求

7、系统蒸汽耗量：   M=115005÷500=230 kg/h

8、尾气排放量：因桨叶干燥机的干燥强度大、减少设备尾气带走而损失的热量提高热效率，故桨叶干燥机的尾气湿含量都控制在～0.15 kg/kg，尾气排风温度：100℃；则单台设备的尾气排放量：

           V_排=150÷0.15×1.3=1300 m³/h

 4.5 单套设备主要技术参数

1、型号：           KJG-24

2、总传热面积：     25m²       

3、桨叶传热面积：   17.2 m²       

4、有效容积：       1.53 m³        

5、主机转速：       4～9 rpm     

6、停留时间：       2～5小时

7、热源：           5kgf/cm² 过热蒸汽  加热温度：～180℃

8、传动电机功率：   18.5 kw      变频调速  

9、主机内尺寸：     3700×1300mm      

10、主机外形尺寸：  ～6000×2100×2100 mm

五、配置一览表(单台)

需方自配系统所需的设备电线电缆及桥架，自配操作平台。

六、能耗说明(单台)

1、总额定功率：22 kw，实际消耗量：15.4 kw；

2、蒸汽耗量：  230 kg/h(蒸汽热值按500Kcal/kg计算)。