干粉砂浆专用烘干机

干粉砂浆专用烘干机

日期：2012-9-15 9:18:40 编辑：信息中心点击次数：

干粉砂浆专用烘干机

干粉砂浆(又称干混砂浆、干拌砂浆或干粉料)是将干粉状的骨料（砂子）、胶凝材料、化学添加剂等均匀混合，通过计算机计量控制、机械化生产、产品可以散装运到现场，作业时只要按一定比例加水搅匀，即可直接使用的新型砂浆。干粉砂浆具有质量稳定、施工效率高、收缩小、不起泡、保温、环保、节约成本等优点，在西方国家广泛中使用。一般情况下，为保证干混砂浆在生产、储运过程中不板结、不降低强度，建筑干粉砂浆用砂需符合表1要求。

表1 建筑干砂浆用砂要求

因此对黄砂烘干是干混砂浆生产过程中的重要工序之一，烘干设备是黄砂烘干工艺过程中的关键设备，TD 系列卧式烘干窑具有耗煤低（散热面积小）、电耗低（设备结构紧凑，动力小）、投资小（占地面积小，安装周期短，烘干风量小配套收尘器也小）、可充分利用报废闲置的窑库等设施、操作维护方便、系统负压运行对环境无污染等优点日渐受到干混砂浆生产企业的欢迎。特别说明的利用余热作为烘干热源节能措施更是重要TD系列卧式烘干窑一大主要方法。

一、烘干过程中的工艺参数

1 湿黄砂中含水量的表示法

湿黄砂由绝对干燥的黄砂和水分组成，以绝对干燥黄砂为计算基准称为干基；以湿黄砂（以下简称黄砂）为计算基称为湿基。设烘干过程中无料气损失，烘干作业使黄砂中含水逐渐减少，而绝干黄砂和绝干气体量不变，在烘干系统的黄砂平衡和热平衡计算中，用干基较为简便，而在工业生产中常用湿基便于称量、测定。

1.1含水量表示法

表示黄砂中含水量有两种（见表2）：一是绝对干燥黄砂中所含的水分，称之为干基水分；另一种湿黄砂中所含水分，称之为湿基水分。

表2 不同基准下湿黄砂含水量

1.2黄砂量表示法

表示黄砂量用绝干黄砂量G d、湿基干黄砂量G Hd和含水分的黄砂量G H（表3）。

烘干前后G d不变，而湿黄砂量G H则随水分含量减少而降低。

表3 不同基准下黄砂量

2烘干工艺参数

烘干是一种利用热能除去湿黄砂中水分的过程。在烘干计算中首先要确定被蒸发的水量。有关水蒸发的烘干工艺参数如下：

2.1蒸发能力

蒸发能力指黄砂经烘干后每小时所蒸发水量。烘干过程中水蒸发量用干基水分和湿基水分变化值计算。

G w=G m ×（W1- W2）÷（100- W2）kg水/h

式中：G w—蒸发能力（即小时蒸发水量），kg/h；

G d—绝干黄砂量，kg/h；

W1、W2—分别为进、出烘干系统黄砂中湿基水分，％；

H1、H2—分别为进、出烘干系统黄砂中干基水分，％；

G H1、G H2分别为含初水分和终水分时的湿黄砂量，kg/h。

2.2 单位容积蒸发强度

蒸发强度A指烘干设备单位容积平均每小时所蒸发的水量。定义式：

A= G w÷V （kg/m3·h）

式中：A—烘干机水分蒸发强度，（kg/m3·h）；

G w—烘干机水分蒸发能力，kg水/h；

V—烘干机的容积，m3。

2.3烘干机系统热效率

这是一项用来评价系统热利用程度的指标。烘干系统（包括烘干机、燃烧室等）的热效率，指蒸发水分所需热量与加入的总热量的比值。

n=（2490+1.892t m2-4.1868t m1、）q P×100％

式中: n —烘干系统热效率，％；

t m1、、t m2—分别为湿黄砂入烘干机的温度和出烘干机的废气温度，℃；

q P—蒸发1kg水的烘干热耗，Kj/kg水；用煤作燃料q P =m f·Q net

m f—蒸发1kg水的燃料消耗量，kg煤/kg水；

Q net—燃料低热值，KJ/ kg煤

二、TD系列卧式烘干窑

TD套筒式三筒烘干机-原理: 烘干过程是这样的，物料由入料端喂入烘干机内筒，物料通过内筒的螺旋导向板进入内筒，内筒内部设有许多螺旋状扬料板，物料通过筒体的回转，被扬料板不断的拨起并作纵向运动，物料到达内筒的左端因自重的作用落入中筒，通过导向板，在筒体回转作用下物料运动到中筒，在中筒扬料板的作用下物料向右运动，直到中筒右端，物料在自重作用下落入外筒。

同样道理，物料在外筒螺旋扬料板的作用下折回向左运动，直到外筒左端。在导料锥的作用下落入出料端筒体内。烘干机主体的三个同心圆筒内，设有不同数量、不同角度的曲面螺旋状扬料板，每个筒体的端部设有导向板。套筒式短筒烘干机的主体通过两个减速电机，分别驱动两端的两个传动托轮，使轮带绕中心转动。待烘干机的湿物料经喂料设备，入料管喂入内的入料端，湿物料通过螺旋导向板迅速推向螺旋扬料板，随着筒体的旋转，设在三个筒内的螺旋式扬料板使物料被举升的同时，不断的翻滚、抛散并向出料端作纵向运动。与此同时从热风炉来的热气流，先后次序进入内筒、中筒、外筒与物料进行强烈的热交换。

由于金属钢板比被烘干的物料导热快，筒体的钢板、扬料板首先受热，然后又把热量以传导和辐射的方式传给物料，物料受热后温度升高，当温度升高到水份蒸发的温度时，水蒸汽从物料中分离出来，随烟尘经除尘器后排入大气中，从而达到物料烘干的目的。

干混砂浆生产用黄砂使用TD系列卧式烘干窑操作和设计参数，见表4。

表4 TD 系列卧式烘干窑设计参数

2.1 工艺参数的确定

先根据工厂生产平衡表上需要烘干的黄砂量、初水分、终水分，求出要求烘干的小时产量，用容积蒸发强度计算烘干机规格。

G H2=10400 G d K/（100- w2）kg/h

式中：G H2—要求烘干机小时烘干能力（指含水分W2的黄砂），kg/h；

G d—烘干黄砂（取需用量最大的黄砂）的小时用量（干基），kg/h；

W2—出烘干机黄砂终水分（湿基），％

K—烘干设备的小时储备能力系数，K=1.10~1.20。

2.2计算小时水蒸发量G w

根据已知黄砂初、终水分和小时烘干黄砂量，计算小时水蒸发量G w。

按下面公式计算G w。

G w= G H2（W1- W2）/（100- W1）= G m（W1- W2）/（100- W2）kg水/h

式中G w—蒸发能力即小时蒸发水量，kg/h；

G d—绝干黄砂量，kg/h；

W1、W2—分别为进、出烘干系统黄砂中湿基水分，％

H1、H2—分别为进、出烘干系统黄砂中干基水分，％

G H1、G H2—分别为含初水分和终水分时的湿黄砂量，kg/h。

2.3选定单位容积蒸发强度A

TD系列卧式烘干窑的单位容积蒸发强度A值视所烘干黄砂种类、初水分及终水分要求有所不同，具体见表5。

表5：TD系列卧式烘干窑单位容积蒸发强度A

2.3 计算卧式烘干窑容积

按该公式计算烘干容积

V=G w/A m3

式中V—要求烘干机容积，m3

A—积蒸发强度，kg/（m3·h），A值见上表。

2.4初步确定烘干机规格

按2.3计算出的卧式烘干窑要求的容积，查卧式烘干窑的技术参数表，初步确定烘干机规格。

2.5 校核卧式烘干窑的规格型号

计算出卧式烘干窑的废气流速W m2，校核初选的卧式烘干窑的规格型号是否合适。W m2一般为1.5~3m/s,密度小且较细的粉末以0.5~1.0m/s为宜。出卧式烘干窑的规格型号的废气量由干燥介质用量和湿含量求得：

V m2=L d（1+X m2）/P0标m3/h

式中V m2—出烘干机废气标况风量，m3（标）/h；

G d—单位时间所需干混合气体量，kg干/h；

X m2—出烘干机干燥介质的湿含量，kg水汽/kg干；

P0—废气的标况密度，kg/标m3，近似取P0 =1.3kg/标m3。

W m2=[ V m2×（273+ t m2）/273×100]/3600×0.785D2

式中：W m2—废气出卧式烘干窑流速，m/s；

V m2—出卧式烘干窑废气量，标

t m2—出卧式烘干窑废气温度，℃；

D—卧式烘干窑的直径，m；

三、几种烘干设备的比较

3.1技术性能方面的比较

TD卧式烘干窑与普通烘干塔、振动烘干机等几中烘干设备的技术性能比较如表6：

表6 几种烘干设备的技术性能比较表

3.2使用效果比较

本文以相同生产能力的卧式烘干窑与回转式烘干机从运行费用和新建烘干系统的设备投资及土建投资等方面进行分析。现以TD￠2.0×20m卧式烘干窑与￠2.4×20m回转机为例进行比较。（见表7）

表7 卧式烘干窑与回转烘干机使用效果比较表

3.2.1生产运行费用

现以电耗与煤耗两项估算如下：

节电：TD￠2.0×22m卧式烘干窑主机传动功率为0.9kw，而￠2.4×20m回转烘干机的主机功率为37kw；按年工作6000小时计划，TD￠2.0×22m卧式烘干窑耗电量为4590kwh，￠2.4×20m回转烘干机耗电量为188700kwh，前者可节电184110Kwh，按0.6元/kwh电价计算节约电费11万元。

节煤：TD￠2.0×22m卧式烘干窑按初水分22％、终水分2.5％、烘干产量28t/h实物煤耗10.4Kg/t年运行6000小时计算年可节约煤5000吨原煤，按250元/吨计算年可节约125万元。

上述两项年可节本降耗136万元，不到半年就可收回投资。

3.2.2新建烘干系统投资土建费用

TD￠2.0×22m卧式烘干窑价格为24.8万元, ￠2.4×20m回转烘干机的价格为68万元；两者相差44万元。

TD￠2.0×22m卧式烘干窑占地面积仅35㎡，土建费用为1.5万元，￠2.4×20m回转烘干机占地积320㎡，建筑面积为650㎡，如按一般造价450元/㎡计算，￠2.0×22m立式烘干窑可节约土建投资27万元。

综合比较，TD系列卧式烘干窑从产量、电耗、煤耗、传动功率、热效率和总投资与占地面积上等十一个方面均有优势，为广大干混砂浆企业提供了一种理想的烘干设备，它的应用也公给企业带来明显的经济效益。

TD系列卧式烘干机

干粉砂浆(又称干混砂浆、干拌砂浆或干粉料)是将干粉状的骨料（砂子）、胶凝材料、化学添加剂等均匀混合，通过计算机计量控制、机械化生产、产品可以散装运到现场，作业时只要按一定比例加水搅匀，即可直接使用的新型砂浆。干粉砂浆具有质量稳定、施工效率高、收缩小、不起泡、保温、环保、节约成本等优点，在西方国家广泛中使用。一般情况下，为保证干混砂浆在生产、储运过程中不板结、不降低强度，建筑干粉砂浆用砂需符合表1要求。

表1 建筑干砂浆用砂要求

因此对黄砂烘干是干混砂浆生产过程中的重要工序之一，烘干设备是黄砂烘干工艺过程中的关键设备，TD 系列卧式烘干窑具有耗煤低（散热面积小）、电耗低（设备结构紧凑，动力小）、投资小（占地面积小，安装周期短，烘干风量小配套收尘器也小）、可充分利用报废闲置的窑库等设施、操作维护方便、系统负

压运行对环境无污染等优点日渐受到干混砂浆生产企业的欢迎。特别说明的利用余热作为烘干热源节能措施更是重要TD系列卧式烘干窑一大主要方法。

一、烘干过程中的工艺参数

1 湿黄砂中含水量的表示法

湿黄砂由绝对干燥的黄砂和水分组成，以绝对干燥黄砂为计算基准称为干基；以湿黄砂（以下简称黄砂）为计算基称为湿基。设烘干过程中无料气损失，烘干作业使黄砂中含水逐渐减少，而绝干黄砂和绝干气体量不变，在烘干系统的黄砂平衡和热平衡计算中，用干基较为简便，而在工业生产中常用湿基便于称量、测定。

1.1含水量表示法

表示黄砂中含水量有两种（见表2）：一是绝对干燥黄砂中所含的水分，称之为干基水分；另一种湿黄砂中所含水分，称之为湿基水分。

表2 不同基准下湿黄砂含水量

1.2黄砂量表示法

表示黄砂量用绝干黄砂量G d、湿基干黄砂量G Hd和含水分的黄砂量G H（表3）。

烘干前后G d不变，而湿黄砂量G H则随水分含量减少而降低。

表3 不同基准下黄砂量

2烘干工艺参数

烘干是一种利用热能除去湿黄砂中水分的过程。在烘干计算中首先要确定被蒸发的水量。有关水蒸发的烘干工艺参数如下：

2.1蒸发能力

蒸发能力指黄砂经烘干后每小时所蒸发水量。烘干过程中水蒸发量用干基水分和湿基水分变化值计算。

G w=G m ×（W1- W2）÷（100- W2）kg水/h

式中：G w—蒸发能力（即小时蒸发水量），kg/h；

G d—绝干黄砂量，kg/h；

W1、W2—分别为进、出烘干系统黄砂中湿基水分，％；

H1、H2—分别为进、出烘干系统黄砂中干基水分，％；

G H1、G H2分别为含初水分和终水分时的湿黄砂量，kg/h。

2.2 单位容积蒸发强度

蒸发强度A指烘干设备单位容积平均每小时所蒸发的水量。定义式：

A= G w÷V （kg/m3·h）

式中：A—烘干机水分蒸发强度，（kg/m3·h）；

G w—烘干机水分蒸发能力，kg水/h；

V—烘干机的容积，m3。

2.3烘干机系统热效率

这是一项用来评价系统热利用程度的指标。烘干系统（包括烘干机、燃烧室等）的热效率，指蒸发水分所需热量与加入的总热量的比值。

n=（2490+1.892t m2-4.1868t m1、）q P×100％

式中: n —烘干系统热效率，％；

t m1、、t m2—分别为湿黄砂入烘干机的温度和出烘干机的废气温度，℃；

q P—蒸发1kg水的烘干热耗，Kj/kg水；用煤作燃料q P =m f·Q net

m f—蒸发1kg水的燃料消耗量，kg煤/kg水；

Q net—燃料低热值，KJ/ kg煤

二、TD系列卧式烘干窑

TD套筒式三筒烘干机-原理: 烘干过程是这样的，物料由入料端喂入烘干机内筒，物料通过内筒的螺旋导向板进入内筒，内筒内部设有许多螺旋状扬料板，物料通过筒体的回转，被扬料板不断的拨起并作纵向运动，物料到达内筒的左端因自重的作用落入中筒，通过导向板，在筒体回转作用下物料运动到中筒，在中筒扬料板的作用下物料向右运动，直到中筒右端，物料在自重作用下落入外筒。

同样道理，物料在外筒螺旋扬料板的作用下折回向左运动，直到外筒左端。在导料锥的作用下落入出料端筒体内。烘干机主体的三个同心圆筒内，设有不同数量、不同角度的曲面螺旋状扬料板，每个筒体的端部设有导向板。套筒式短筒烘干机的主体通过两个减速电机，分别驱动两端的两个传动托轮，使轮带绕中心转动。待烘干机的湿物料经喂料设备，入料管喂入内的入料端，湿物料通过螺旋导向板迅速推向螺旋扬料板，随着筒体的旋转，设在三个筒内的螺旋式扬料板使物料被举升的同时，不断的翻滚、抛散并向出料端作纵向运动。与此同时从热风炉来的热气流，先后次序进入内筒、中筒、外筒与物料进行强烈的热交换。

由于金属钢板比被烘干的物料导热快，筒体的钢板、扬料板首先受热，然后又把热量以传导和辐射的方式传给物料，物料受热后温度升高，当温度升高到水份蒸发的温度时，水蒸汽从物料中分离出来，随烟尘经除尘器后排入大气中，从而达到物料烘干的目的。

干混砂浆生产用黄砂使用TD系列卧式烘干窑操作和设计参数，见表4。

表4 TD 系列卧式烘干窑设计参数

2.1 工艺参数的确定

先根据工厂生产平衡表上需要烘干的黄砂量、初水分、终水分，求出要求烘干的小时产量，用容积蒸发强度计算烘干机规格。

G H2=10400 G d K/（100- w2）kg/h

式中：G H2—要求烘干机小时烘干能力（指含水分W2的黄砂），kg/h；

G d—烘干黄砂（取需用量最大的黄砂）的小时用量（干基），kg/h；

W2—出烘干机黄砂终水分（湿基），％

K—烘干设备的小时储备能力系数，K=1.10~1.20。

2.2计算小时水蒸发量G w

根据已知黄砂初、终水分和小时烘干黄砂量，计算小时水蒸发量G w。

按下面公式计算G w。

G w= G H2（W1- W2）/（100- W1）= G m（W1- W2）/（100- W2）kg水/h

式中G w—蒸发能力即小时蒸发水量，kg/h；

G d—绝干黄砂量，kg/h；

W1、W2—分别为进、出烘干系统黄砂中湿基水分，％

H1、H2—分别为进、出烘干系统黄砂中干基水分，％

G H1、G H2—分别为含初水分和终水分时的湿黄砂量，kg/h。

2.3选定单位容积蒸发强度A

TD系列卧式烘干窑的单位容积蒸发强度A值视所烘干黄砂种类、初水分及终水分要求有所不同，具体见表5。

表5：TD系列卧式烘干窑单位容积蒸发强度A

2.3 计算卧式烘干窑容积

按该公式计算烘干容积

V=G w/A m3

式中V—要求烘干机容积，m3

A—积蒸发强度，kg/（m3·h），A值见上表。

2.4初步确定烘干机规格

按2.3计算出的卧式烘干窑要求的容积，查卧式烘干窑的技术参数表，初步确定烘干机规格。

2.5 校核卧式烘干窑的规格型号

计算出卧式烘干窑的废气流速W m2，校核初选的卧式烘干窑的规格型号是否合适。W m2一般为1.5~3m/s,密度小且较细的粉末以0.5~1.0m/s为宜。出卧式烘干窑的规格型号的废气量由干燥介质用量和湿含量求得：

V m2=L d（1+X m2）/P0标m3/h

式中V m2—出烘干机废气标况风量，m3（标）/h；

G d—单位时间所需干混合气体量，kg干/h；

X m2—出烘干机干燥介质的湿含量，kg水汽/kg干；

P0—废气的标况密度，kg/标m3，近似取P0 =1.3kg/标m3。

W m2=[ V m2×（273+ t m2）/273×100]/3600×0.785D2

式中：W m2—废气出卧式烘干窑流速，m/s；

V m2—出卧式烘干窑废气量，标

t m2—出卧式烘干窑废气温度，℃；

D—卧式烘干窑的直径，m；

三、几种烘干设备的比较

3.1技术性能方面的比较

TD卧式烘干窑与普通烘干塔、振动烘干机等几中烘干设备的技术性能比较如表6：

表6 几种烘干设备的技术性能比较表

3.2使用效果比较

本文以相同生产能力的卧式烘干窑与回转式烘干机从运行费用和新建烘干系统的设备投资及土建投资等方面进行分析。现以TD￠2.0×20m卧式烘干窑与￠2.4×20m回转机为例进行比较。（见表7）

表7 卧式烘干窑与回转烘干机使用效果比较表

3.2.1生产运行费用

现以电耗与煤耗两项估算如下：

节电：TD￠2.0×22m卧式烘干窑主机传动功率为0.9kw，而￠2.4×20m回转烘干机的主机功率为37kw；按年工作6000小时计划，TD￠2.0×22m卧式烘干窑耗电量为4590kwh，￠2.4×20m回转烘干机耗电量为188700kwh，前者可节电184110Kwh，按0.6元/kwh电价计算节约电费11万元。

节煤：TD￠2.0×22m卧式烘干窑按初水分22％、终水分2.5％、烘干产量28t/h实物煤耗10.4Kg/t年运行6000小时计算年可节约煤5000吨原煤，按250元/吨计算年可节约125万元。

上述两项年可节本降耗136万元，不到半年就可收回投资。

3.2.2新建烘干系统投资土建费用

TD￠2.0×22m卧式烘干窑价格为24.8万元, ￠2.4×20m回转烘干机的价格为68万元；两者相差44万元。

TD￠2.0×22m卧式烘干窑占地面积仅35㎡，土建费用为1.5万元，￠2.4×20m回转烘干机占地积320㎡，建筑面积为650㎡，如按一般造价450元/㎡计算，￠2.0×22m立式烘干窑可节约土建投资27万元。

综合比较，TD系列卧式烘干窑从产量、电耗、煤耗、传动功率、热效率和总投资与占地面积上等十一个方面均有优势，为广大干混砂浆企业提供了一种理想的烘干设备，它的应用也公给企业带来明显的经济效益。