物料的烘干綜述課件

1、第四節(jié) 物料的烘干回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)懸浮式烘干機(jī)(快速烘干機(jī))：筒體固定，攪拌葉片將物料拋起呈懸浮狀態(tài)。流態(tài)化烘干機(jī)：物料在帶孔篦板上呈流態(tài)化與熱氣流進(jìn)行交換；反擊式破碎烘干機(jī)、串聯(lián)式烘干粉磨設(shè)備、烘干磨等(一臺錘式破碎機(jī)與一臺風(fēng)掃球磨相結(jié)合，亦稱為坦登磨)烘干設(shè)備烘干設(shè)備及特性回轉(zhuǎn)烘干機(jī): 順流和逆流原因（1）水分較高的物料（2）可減少粘性物料的粘結(jié)。烘煤，可避免干煤著火；烘礦渣可減少與高溫氣體的接觸而降低其活性。（3）能減少烘干機(jī)的漏風(fēng)量，利于穩(wěn)定機(jī)內(nèi)熱氣體的溫度和流速。（4相互聊溫度較低，可用膠帶輸送機(jī)輸送（5）喂料和供煤同設(shè)于烘干機(jī)的熱端，車間布置方便。（6）粉塵飛揚(yáng)比逆流多，機(jī)內(nèi)中的傳熱速

2、率比逆流要慢。回轉(zhuǎn)烘干機(jī)示意圖 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)部裝置形式 選擇烘干系統(tǒng)的原則1、煤粉和生料的制備采用烘干兼粉磨的系統(tǒng)； 簡化工藝過程，減少生產(chǎn)環(huán)節(jié)，節(jié)省設(shè)備投資，減少揚(yáng)塵機(jī)會，充分利用回轉(zhuǎn)窯的廢氣余熱。 物料水分含量較高（8）時，應(yīng)設(shè)置燃燒室(熱風(fēng)爐)提供補(bǔ)充熱源， 以提高烘干介質(zhì)的溫度；或者進(jìn)行預(yù)烘干。利用320350廢氣作烘干介質(zhì)啡一般只能處理入磨平均水分不大于8的物料。2、當(dāng)采用先烘干后粉磨的流程時，烘干后物料的終水分符合入磨物料水分的要求； 入磨物料水分的要求一般為：礦渣小于12；石灰石小于1、粘土原料小于1.5、鐵質(zhì)原料小于2、煤小于12。 選擇烘干系統(tǒng)的原則3、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的傳熱方式

3、： 順流式-初水分含量高的物料及粘性物料； 逆流式-要求終水分含量低的物料。4、設(shè)置輔助熱風(fēng)爐時，宜采用煤粉燃燒室：與采用碎塊煤燃燒室相比，調(diào)節(jié)方便，節(jié)省燃料，烘干機(jī)產(chǎn)量較高。重油不用考慮5、熱風(fēng)爐用劣質(zhì)無煙煤或無煙煤摻煤矸石(或石煤)作燃料時，盡量采用熱效率較高的沸騰燃燒室，并采用自動給煤系統(tǒng)(配用單板微機(jī))，使操作自動化。6、烘干機(jī)應(yīng)注意搞好收塵設(shè)施，防止環(huán)境污染。水泥廠主要塵源之一低溫礦渣烘干機(jī)的生產(chǎn)流程 二、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計算1 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的產(chǎn)量，可按單位容積水分蒸發(fā)量指標(biāo)進(jìn)行計算：G-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的產(chǎn)量（按含有中水分W2的烘干物料計），t/hGF回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的產(chǎn)量（按含有出水分W1

4、的濕物料計），t/hA-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的單位容積蒸發(fā)強(qiáng)度，kg水/（m3.h）V-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)容積，m3.每千克烘干物料的水分蒸發(fā)量，可用下列公式計算：回轉(zhuǎn)烘干機(jī)每小時的水分蒸發(fā)量gw按每千克烘干物料計算的水分蒸發(fā)量(kg水/kg干物料)W烘干機(jī)每小時的水分蒸發(fā)量(kg水/ h) 二、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計算2 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的功率，可按下式計算：N-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)要求功率，kwD回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的直徑，m；L-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的長度，m；Ym-回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)物料平均堆積密度，t/m3.n-烘干機(jī)轉(zhuǎn)速，r/minK-隨烘干機(jī)型式和共感激負(fù)荷率而定的系數(shù)。 二、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計算3 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的物料停留時間，可按下式

5、計算：-物料休止角，度；烘干機(jī)的傾斜角，度；D-物料顆粒直徑，um；n-烘干機(jī)轉(zhuǎn)速，r/minF-烘干機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)阻礙物料的系數(shù)的系數(shù)。物料在回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)停留的時間約為2040min。 二、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計算4 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的熱工計算（1）平衡范圍和基準(zhǔn)平衡范圍：烘干機(jī)進(jìn)料口至烘干機(jī)出料口。物料基準(zhǔn)：1kg汽化水。溫度基準(zhǔn)：0設(shè)定條件：忽略空氣中帶入的水汽量。烘干機(jī)散熱損失濕物料（烘干物料、水t3熱氣體廢氣、水汽烘干物料 二、回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的選型計算4 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的熱工計算（2）熱平衡計算：收入熱量=支出熱量求出烘干機(jī)熱氣體量（3）烘干機(jī)系統(tǒng)熱效率烘=0.40.65三 烘干用燃燒室設(shè)計計算

6、燃燒室分塊煤燃燒室、噴燃燃燒室及沸騰式燃燒室三種。 沸騰燃燒室是用高壓風(fēng)使?fàn)t膛內(nèi)的細(xì)煤粒形成沸騰料層的新型節(jié)能裝置，具有強(qiáng)化燃燒、強(qiáng)化傳熱的特點(diǎn)可用劣質(zhì)無煙煤或無煙煤摻煤矸石作燃料對發(fā)熱量低和灰分大的劣質(zhì)天煙煤尤為適用。燃燒熱效率可達(dá)95排出廢氣中的有害成分低、基本不污染環(huán)境。三 烘干用燃燒室設(shè)計計算三 烘干用燃燒室設(shè)計計算1、熱耗和煤耗量三 烘干用燃燒室設(shè)計計算2、燃燒室爐篦面積qf -爐篦面積熱強(qiáng)度人工操作的層燃燃燒室，爐篦深度不宜超過2m，沿爐篦寬度1.01.2設(shè)一個爐門。三 烘干用燃燒室設(shè)計計算3、燃燒室爐膛容積qv -燃燒室爐膛容積熱強(qiáng)度立式煤粉燃燒室的高度和臥式煤粉燃燒室的深度需與

7、火焰長度相適應(yīng)，只設(shè)一個噴嘴的臥式燃燒室深度與寬度之比一般為3：1.三 烘干用燃燒室設(shè)計計算4、空氣用量及一、二次空氣比例煤粉燃燒室：隨煤粉一起進(jìn)入燃燒室的空氣為一次空氣，單獨(dú)攻入的空氣為二次空氣。層燃燃燒室：一次空氣主要是供給焦炭燃燒，二次空氣則是供給揮發(fā)物、co及部分被空氣流氧氣的細(xì)小煤粒的燃燒。一般二次空氣量占全部空氣用量的10%15%。人工操作的燃燒室過剩系數(shù)較大，一般=1.31.7沸騰燃燒室設(shè)計計算舉例1、爐床選型計算(1)沸騰燃燒室小時耗煤量沸騰燃燒室設(shè)計計算舉例（2)燃燒每千克煤理論空氣消耗量式中 L0完全燃燒理論空氣量(Nm3kg)（3)布風(fēng)板有效面積(即底部垂直段面積)沸騰燃

8、燒室設(shè)計計算舉例（4)風(fēng)帽小孔總通風(fēng)面積式中 f風(fēng)帽小孔總通風(fēng)面積(m)： V帽通過風(fēng)帽小孔風(fēng)速，取3436，m/s。(5)計算風(fēng)帽個數(shù)n一風(fēng)帽個數(shù)；f每個風(fēng)帽小孔通風(fēng)面積(m2)，d風(fēng)帽小孔直徑，取48mm；z每個風(fēng)帽上的小孔數(shù)，通常取8個。 2 爐膛尺寸選型計算 爐膛底部布風(fēng)板以上的八角形部分為垂直段，此段以較高的氣流速度使煤粒氣化沸騰能使較大煤粒( 10mm)上下翻滾。垂直段高度應(yīng)以滿足沸騰床上煤渣厚度要求為準(zhǔn)。一般為400600mm左右。 (1)垂直段截面積 垂直段截面積，即布風(fēng)板有效面積，要求垂直段截面近似正方形。 為避免近似正方形四個角形成死角區(qū)，有利布風(fēng)均勻，可在四個角上各少排一

9、個風(fēng)帽。同時切去四個角形成近似正方形的八角形。 經(jīng)驗(yàn)證明，鳳帽排列為正三角形效果最佳。風(fēng)帽中心距為風(fēng)帽直徑的1.8倍。故采用風(fēng)帽中心距為90mm(取風(fēng)帽直徑為50mm)的正三角形排列。風(fēng)帽距爐壁為400mm在布風(fēng)板中心線設(shè)有兩個100mm的出渣孔，占去兩個風(fēng)帽位置，如圖5-6。 經(jīng)實(shí)際排列風(fēng)帽后，垂直段截面積為Fab-4(截角面積)。 布風(fēng)板和風(fēng)帽的設(shè)計，要求布風(fēng)均勻，阻力損失小，停爐壓火時不漏料、不堵塞堅(jiān)固耐用。布風(fēng)板一般用1620 mm厚鋼板鉆孔制作。風(fēng)帽形式目前多采用帶蘑菇頭形的風(fēng)帽。用RQTsi 55或RTSl55鑄鐵加工制作，見圖57。(2)擴(kuò)散段截面積 擴(kuò)散段截面積應(yīng)增大，使氣流速

10、度下降，以減少細(xì)小煤粒被帶出沸騰區(qū)內(nèi)得到充分燃燒。 擴(kuò)散段從垂直段出口起至擋火墻頂為止一般高度10001200mm為宜，兩側(cè)爐壁與水平面夾角為68，兩側(cè)爐壁之間夾角為44，稱為爐膛擴(kuò)散角。爐門相對一側(cè)為擋火墻。 擴(kuò)散段截面積：(3)懸浮段高度與出口截面積 懸浮段從擴(kuò)散段起至爐膛頂部為止。其高度應(yīng)滿足沸騰區(qū)氣流帶出來的細(xì)小煤粒降低速度，自由下落，以延長停留時間，進(jìn)行充分懸浮燃燒。懸浮段高度太小則飛灰量就大，帶出未燃盡燃料亦較多，沸騰風(fēng)速高時，需要分離高度也大。因此，懸浮段最低高度應(yīng)大于或等于分離高度，一般約為2.53m。 懸浮段出口截面積可按下式計算四 烘干系統(tǒng)的除塵1、環(huán)保要求自2010年1月

11、1日起，現(xiàn)有生產(chǎn)線中各種型式的烘干機(jī)排氣筒中的顆粒物的最高排放濃度不得超過50mg/m3,單位產(chǎn)品排放不得超過0.15kg/t.2.烘干機(jī)廢氣的性質(zhì)物料名稱處理含塵氣體量（Nm3/kg料含塵濃度（g/Nm3)廢氣溫度（）水分（體積%）露點(diǎn)（%）粉塵粒徑黏土礦渣煤四 烘干系統(tǒng)的除塵3、烘干機(jī)廢氣量4、除塵設(shè)施一般采用二級除塵設(shè)備，以及用旋風(fēng)除塵器。二級為電收塵器。玻纖袋式收塵器，由于烘干機(jī)廢氣的濕度較大（15%20%），露點(diǎn)溫度約為5065為防止水汽在設(shè)備中冷凝而引起堵塞，應(yīng)注意密封，順流式烘干機(jī)的吸風(fēng)罩出料口需設(shè)置鎖風(fēng)卸料器，同時還應(yīng)注意采取除塵系統(tǒng)的保溫措施，要求廢氣溫度必須高于露點(diǎn)2030

12、 ，以確保除塵器內(nèi)無冷凝水形成。五、烘干車間的布置 (一）為增加唄烘干物料與熱氣體的接觸面積，提高烘干速率，入烘干機(jī)物料的粒徑一般控制在30mm以下。(二)烘干機(jī)喂料倉的容積一般應(yīng)滿足烘干機(jī)生產(chǎn)2h以上的需要量。為防止?jié)?、黏物料在喂料倉中發(fā)生阻塞現(xiàn)象，可采取以下措施；采用不對稱幾何開關(guān)的料斗。增大艙壁傾角和出料口黏土廠的艙壁相交線與水平面的夾角應(yīng)不小于50并在倉內(nèi)壁鑲貼樹脂板或在倉底安裝鋼板料斗，其他倉不小于45。倉下部設(shè)桶料孔。適當(dāng)減小糧料倉容量以降低倉壓。采用巨涌破拱強(qiáng)卸特點(diǎn)的振動給料斗五、烘干車間的布置 (三）在新設(shè)計的預(yù)熱器窯或預(yù)分解窯的水泥廠中，一般窯尾廢氣余熱除用作生料磨的烘干熱源

13、之外，還用來作為煤磨的烘干熱源。因此，設(shè)計時往往將生料磨及煤粉制備系統(tǒng)設(shè)置在窯尾預(yù)熱器框架附近。當(dāng)利用冷卻低溫廢氣(200左右)作礦渣烘干的熱源時，一般把礦渣烘干系統(tǒng)布量在窯頭(熟料庫)附近；(四)在設(shè)有聯(lián)合儲庫的工廠里、烘干系統(tǒng)的位置多在聯(lián)合儲庫的一側(cè)，以便用抓斗供料和供煤。(五)如用塊煤作燃料的逆流烘干機(jī)最好將其與儲庫平行布置。以便于向烘干機(jī)兩端分別供料和供煤；順流式烘干機(jī)，一般可布置與儲庫垂直但因烘干機(jī)的燃燒室要設(shè)置在靠近儲庫一側(cè)的喂料端下方，故當(dāng)燃燒家采用人工喂煤或傾斜爐蓖喂煤機(jī)時，應(yīng)采用膠帶輸送機(jī)將物料由喂料倉送往烘干機(jī)的喂料端而不宜將燃燒室布置在聯(lián)合儲庫內(nèi)的喂料倉下面。以保證烘干機(jī)

14、喂料端有足夠的空間和較好的操作條件。 (六)烘干機(jī)的喂料和輸送設(shè)備一股采用電磁振動喂料機(jī)或圓盤喂料機(jī)和膠帶輸送機(jī)。膠帶輸送機(jī)中心線與烘干機(jī)中心線之間應(yīng)偏離一定尺寸并且順著喂料管上方樓板上亦需留有孔洞以便烘干機(jī)的喂料管在檢修時能從燃燒室頂部抽出。(七)燃燒室用塊煤時,一般采用膠帶輸送機(jī)供煤。燃燒室用煤粉時.可考慮單獨(dú)設(shè)置煤粉制備系統(tǒng)，或由窯的煤粉制備系統(tǒng)將煤粉輸送至烘干系統(tǒng)。在后一種情況下,烘干系統(tǒng)的燃燒室需設(shè)置煤粉倉.(八)烘干機(jī)中心距應(yīng)考慮檢修、燃燒室出渣及收塵設(shè)備布置等方面的要求。2.418m烘干機(jī)中心距不宜小于7m、3x20m烘干機(jī)中心距一般為9m ，烘干機(jī)基礎(chǔ)面的斜度應(yīng)與筒體斜度一致，

15、基礎(chǔ)墩之間的水平距離，應(yīng)根據(jù)筒體熱膨脹后的尺寸確定。五、烘干車間的布置 （九)為了使烘干機(jī)的基礎(chǔ)不致太高。烘干機(jī)出料的輸送設(shè)備一般布置在地面以下的地溝內(nèi)、并在溝上適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)加設(shè)人行過橋、(十)烘干系統(tǒng)廠房應(yīng)考慮通風(fēng)散熱。廠房頂部應(yīng)加設(shè)天窗。進(jìn)料端樓面與出料端樓面之間最好設(shè)走道連通。在大齒輪上方可考慮設(shè)置檢修吊鉤、或預(yù)留足夠的檢修空間。(十一)回轉(zhuǎn)烘干機(jī)排出氣體的含塵濃度。在1050g/Nm3之間，一般選用電收塵或袋式收塵器的一級收塵系統(tǒng)。如含塵濃度高(50150gNm3)時，則選用二級或三級收塵系統(tǒng)。在選擇烘干系統(tǒng)時，要應(yīng)考慮的一些原則(1)盡量采用烘干兼粉磨的系統(tǒng)來制備煤粉和生料。但在選用烘干

16、磨時、應(yīng)特別注意物料水分含量的影響。 (2)當(dāng)采用先烘干后粉磨的流程時，烘干系統(tǒng)應(yīng)使烘干后物料的終水分符合入磨物料水分的要求。入磨物料水分的要求一般為：石灰石小于1、粘土原料小于1.5、鐵質(zhì)原料小于2%、煤小于12、礦渣小于12。(3)當(dāng)選用回轉(zhuǎn)烘干機(jī)時，對于初水分含量高的物料及粘性物料，以采用順流式烘干機(jī)為宜；對于要求終水分含量低的物料，以采用逆流式烘干機(jī)為宜。(4)當(dāng)由燃燒室提供熱源或利用燒成系統(tǒng)余熱需設(shè)置輔助熱風(fēng)爐時，采用重油或煤粉燃燒室比采用碎塊煤燃燒室為好，因前者調(diào)節(jié)方便，燃料較節(jié)省，烘干機(jī)產(chǎn)量較高。如考慮到節(jié)約燃油，則以采用煤粉燃燒室為宜。 (5)如熱風(fēng)爐用劣質(zhì)無煙煤或無煙煤摻煤矸

17、石(或石煤)作燃料時，盡量采用熱效率較高的沸騰燃燒室，(6)烘干機(jī)是水泥廠的主要塵源之一，應(yīng)注意搞好收塵設(shè)施，防止環(huán)境污染。在選擇烘干系統(tǒng)時，要應(yīng)考慮的一些原則concurrent rotary dryer countercurrent rotary dryer 烘干系統(tǒng)的設(shè)計原始資料及設(shè)計條件（1)烘干機(jī)規(guī)格：2.2m*12m回轉(zhuǎn)烘干機(jī)（2）烘干物料：黏土（3）烘干機(jī)操作方式：順流式（4）黏土初水分：W1=15%。（5）黏土終水分：W2=1%。（6）進(jìn)烘干機(jī)煙氣溫度：t1=800.（7）出烘干機(jī)廢氣溫度：t1=120.（8）進(jìn)料溫度：t3=20 .（9）出料溫度：t4=110 .（10）烘干機(jī)筒體表面平均溫度：tf=130 。作 業(yè)烘干系統(tǒng)的設(shè)計原始資料及設(shè)計條件（1)烘干機(jī)規(guī)格：2.2m*12m回轉(zhuǎn)烘干機(jī)（2）烘干物料：黏土（3）烘干機(jī)操作方式：順流式（4）黏土初水分：W1=15%。（5）黏土終水分：W2=1%。（6）進(jìn)烘干機(jī)煙氣溫度：t1=800.（7）出烘干機(jī)廢氣溫度：t1=120.（8）進(jìn)料溫度：t3=20 .（9）出料溫度：t4=110 .（10）烘干機(jī)筒體表面平均溫度：tf=130 。作 業(yè)（