蒸汽管回转干燥机传热系数研究
双锥回转真空干燥机的特性和影响因素分析及研究
Zhuangbeiyingyong yu Yan ◆装备应用与研究-
双锥回转真空干燥机的特性和影响
因素分析及研究
何咏涛何崇勇 肖宜波彭寅生
(浙江联化科技股份有限公司,浙江台州318020)
摘要:通过对双锥回转真空干燥机结构、工作原理、工艺流程、特点以及应用的分析,论述了其在化工行业应用中 常见的一些问题,提出了相应的解决思路及方法。 , 』 关键词:干燥机:问题;正反转频率;干品回掺
0 引言
目前,在化工中间体生产中,析晶(脱溶)后物料大多
需要经过过滤、离心、干燥和混合等过程。固相物质首先
以过滤方式从悬浮液中分离出来,再以真空干燥或加热
干燥的形式进行烘干,而用于烘干过程中生产的经典设
备则是双锥回转真空干燥机,其集混合、真空干燥于一
体,并以简洁、方便和高效的特点被化工行业作为先进设
备来应用,其实用性和经济性是其他设备难以超越的。
1 双锥回转真空干燥机的结构
双锥回转真空干燥机系统[】 主要由主机、冷凝器、缓 冲罐、真空抽气系统、加热系统与
控制系统等组成。其中,主机是由
回转简体、真空抽气管路、左右回
转轴、传动装置与机架等组成。
2双锥回转真空干燥机的
工作原理 被抽走。由于罐体内处于真空状态,且罐体的回转使物
料不断上下和内外翻动,加快了物料的干燥速度,提高
了干燥速率,达到均匀干燥的目的。
3双锥回转真空干燥机的工艺流程
在实际应用过程中,根据其加热方式以及溶剂回
收状况的不同,有2种工艺流程:(1)蒸汽或热水加
热,不需要回收溶剂工艺流程,如图1所示,此工艺流
程是作为后期研究的方式;(2)蒸汽或热水加热,需
要溶剂回收工艺流程,与不需要回收溶剂工艺流程
相比,添加了冷凝器及相应的溶剂回收装置,如图2
所示。 干燥机 Drier
双锥回转真空干燥机采用双锥形的回转罐体,罐
体在真空状态下,向夹套内通入导热油、热水或蒸汽进
行加热,热量通过罐体内壁与湿物料接触。湿物料吸热
蒸汽回转干燥机“T”换热管的改造及应用
・l6・ 干燥技术与设备 Drying Technology&Equipment 201 1年第9卷第1期
蒸汽回转干燥机“T"换热管的改造及应用
范红梅,姜文玲,赵文河
(山东天力干燥设备有限公司,济南250014)
摘要:通过技术分析、焊接试验、结构改造,优化换热管的加工及结构,并成功应用于生产实践中。
关键词:316L;挟热管;加工工艺;腐蚀
中图分类号:T051.8 文献标志码:^ 文章编号:1 727—3080(2011)0卜0o18-04
概述
在铜冶炼厂内,铜精粉干燥机内置部件…
“T”型换热管,其加工制造工艺,是在“T”型
管的两根主管上拔出与支管直径相同的管段,后 将主管与支管通过对接焊缝焊接。该产品一直依
赖进口,生产成本较高。山东天力干燥设备有限
公司组织专业技术人员通过分析、实验、研发出
蒸汽回转干燥机内置“T”型加热管的加工制造
工艺和产品,并对以上出现的问题进行改造,成
二原因分析 图1换热管支管出现裂纹
公司组织专业技术人员对以上问题从以下
几个方面进行分析。 功应用于工业生产中,完全可以替代进口产品,
收到良好的经济效益和社会效益。
一面临问题
“T”型换热管使用工况为换热管外壁与石
英砂、铜精矿粉接触,内部为2.1 MPa(g)饱和
水蒸气。换热管在使用一段时间后,出现了①中
间支管会有裂纹产生(图1);②在中间支管与
主管焊接部位存在严重腐蚀现象(图2)。
图2换热管腐蚀图示
2.1材质成分分析
收稿日期:2011-02—16 作者简介:范红梅(1974.),女,汉族,工程师,主要 从事化工设备设计及装鹭开发。E-mail:17913@126.com。
第l期 范红梅等,蒸汽回转干燥机“T”换热管的改造及应用 ・l7・
铜冶炼厂使用的换热管的材质为
AISI316L,标准中规定各主要成分的含量如下。
对铜冶炼厂进口换热管进行成分分析,分析结果 如下。
从材质分析看,进口换热管Ni元素的含量
过热蒸汽干燥技术
过热蒸汽干燥技术基础认识
过热蒸汽干燥是最近发展起来的新技术,与传统热风干燥相比具有
节能、环保、干燥产品质量好等优点,在国外已经广泛应用于各个行
业,国内研究较少,尚处于实验室研究阶段。其用于食品干燥是近 20
年发展起来的,尤其是用低压过热蒸汽干燥食品等热敏性物料,避免了
过热蒸汽干燥操作温度较高,从而影响产品质量的问题,具有广阔的发
展前景。
过热蒸汽干燥是指用过热蒸汽直接与被干燥物料接触而去除水分的
干燥方式。与传统的热风干燥相比,这种干燥以水蒸汽作为干燥介质,
干燥机排出的废气全部是蒸汽,利用冷凝的方法可以回收蒸汽的潜热再
加以利用。因此,其干燥介质的消耗量明显减 少,故单位热耗低 。国
际干燥协会主席 M ujum dar把过热蒸汽干燥称为在未来具有巨大潜力
和发展前景的干燥新技术。
过热蒸汽的性质
当蒸汽温度超过相应压力下的饱和温度,称为过热蒸汽。过热蒸汽
相对与饱和蒸汽具有更高的温度。过热蒸汽的获得一般有两种方法:
a. 使饱和蒸汽通过换热面继续加热;
b. 干饱和蒸汽减压。
过热蒸汽干燥的基本原理
干燥逆转点
研究发现,利用过热蒸汽进行干燥时,存在一个温度点,在此温度
以上时,用过热蒸汽蒸发的速率大于用干空气蒸发的速率;在此温度以
下时,则正好相反。此温度叫做“逆转点”,如图 1 所示。
图 1 过热蒸汽干燥蒸发速率与介质温度的关系Taleb 通过试验研究证实了逆转点的存在,还证实过热蒸汽在不同
条件下逆转点不是唯一 的,其中影响因素最大的是蒸汽的流态。专家
分析认为:造成逆转温度存在的原因主要是干燥介质不同的基本热力学
特性及其在不同操作条件下不同的变化规律、低温和高温时两种介质温
度与物料表面温度差以及两种介质对流换热系数随温度升高的改变情况
不一样等。
过热蒸汽干燥的蒸汽压和平衡水分
过热蒸汽干燥用蒸汽作干燥介质,传质阻力小,无表面结壳现象,
物料温度达对应压力下沸点温度,介质和物料的平衡水分较低。Beeby和 Potter 认为,过热蒸汽干燥,由于只有一种气态成分,干燥机内的蒸
PTA
第43卷第17期
2015年9月 广州化工 Guangzhou Chemical Industry Vo1.43 No.17 Sep.2015
PTA蒸汽管回转式干燥机调试的
要点及问题处理
郭少华
(天华化工机械及自动化研究设计院有限公司,甘肃 兰州 730060)
摘 要:蒸汽管回转式干燥机作为PTA生产线上干燥单元的核心设备,其调试过程对设备开车极为重要,其中干燥机传动 系统、支撑系统的稳定是对设备的机械性能的关键保证,而进、出料端密封结构中V型填料使用的损耗问题也是决定设备检修周
期的关键因素,本文着重研究了该设备调试的相关问题。
关键词:PTA蒸汽管回转式干燥机;V型填料;调试;问题分析
中图分类号:TQ340.5 文献标志码:A 文章编号:1001—9677(2015)017—0171—03
The key Points and Problems Solution of PTA Steam Tube Dryer’S Commissioning
G D S ao—hua
(Tianhua Institute of Chemical Machinery&Automation Co.,Ltd.,Gansu Lanzhou 730060,China)
Abstract:PTA Steam Tube Dryer is the core equipment in the line of PTA production,the commissioning process of
the equipment is very important,the stability of the drying machine drive system and the suppo ̄system is important to the
mechanical equipment performance guarantee.The wastage of the sealing structure of V type packing was used to
携湿气体流量对列管回转干燥机干燥过程的影响
-_____‘ 蓄|譬 lj珊 ! ! !!! !
携湿气体流量对列管回转干燥机干燥 过程的影响 吴静李选友王宏耀李帅俊郭晓东 (天力干燥设备有限公司 山东济南250014) 【摘要】实验结果表明,携湿气体可对列管回转干燥机的干燥速率产生显著的影响,并且存在一个使干燥速率出现峰值的 携湿气体流量。在此基础上,确定了使列管回转干燥机具有较高干燥速率并具有较少排气热损失的携湿气体流量。 【关键词】间接换热,列管回转干燥机,携湿气体,干燥速率 引言 列管回转干燥机是在传统的直 接传热回转干燥机的基础上加装加热 管形成的,属于间接换热干燥设备。 加热管内可通入蒸汽、热烟气、导热 油等作为热源。干燥所需的热量由加 热管传递给被干燥的物料。与传统的 直接传热回转干燥机相比,列管回转 干燥机具有产品质 量易于保证、热利用率高、污染 小、便于回收溶剂等优点[i,2,3]。 目前,问接换热式列管回转干燥机正 在诸如干燥PTA、脱硫石膏等工业生 产中获得越来越广泛的应用。 为将干燥过程中脱除的湿份带 出列管回转干燥机,保证干燥效果, 需向干燥机内通入一定量的携湿气 体。由于与列管和物料颗粒之问均存 在热质传递,因此,携湿气体的引入 必然对干燥机内的传热传质产生影 响。同时,携湿气流的存在也意味着 尾气的携带热能和粉尘增加。可见, 列管回转干燥机携湿气体流量的确 定,对列管回转干燥机的运行将产生 较大的影响。虽然列管回转干燥机已 获得了一些工业应用,然而,目前
z一戴气鞋度Tn~静 魔 Tw L一井蒋袭嫱§璧嚣rw 一曲誊囊热簧璧差
I 6 I石油和化工设备 。。 . 。 国I ̄#I-对列管回转干燥机内干燥机理 的研究很少,携湿气体流量仍凭经 验确定。同时,在工业生产中应用 的列管回转干燥机也有许多是在不合 理的携湿气体流量下运行的。本文 拟对携湿气体流量对干燥速率的影响 进行实验研究,进而确定出列管回 转干燥系统合理的携湿气体的流量。 1 实验系统及方法 实际工程应用的列管回转干燥 系统,主要由热源、干燥机、加 料装置、出料装置等组成。干燥机 内脱水所需热量由列管内的热介质 (一般为蒸汽)通过管壁向被干燥 物料传递。因列管随筒体转动,所 以,热源与列管问须进行动连接。 这种连接在实验室实现的难度较大, 且不便于瞬时热流量的测量。为对 列管回转卜燥机内的传热传质机理进 行实验研究,我们建立了一套独特 的实验装置。 实验装置由筒体、不锈钢列管、 电机、电磁调速器、电流表、调压显 示器、氮气瓶、氮气减压阀、流量计、 电加热器等组成。其流程图如图i所 刁 o 筒体选用不锈钢材质,规格为
过热蒸汽干燥技术 2
11.5.2过热蒸汽干燥技术
过热蒸汽干燥(Superheated Steam Drying)是一项最近发展起来新技术, 它是指利用过热蒸汽直接与被干物料接触而去除水分一个干燥方法。与传统热风干燥相比, 过热蒸汽干燥以水蒸气作为干燥介质, 干燥机排出废气全部是蒸汽, 利用冷凝方法能够回收蒸汽潜热再加以利用, 所以热效率较高。而且因为水蒸气热容量要比空气大1倍, 干燥介质消耗量显著降低,
故单位热耗低。据相关资料显示, 过热蒸汽干燥单位热耗仅为一般热风干燥热耗1/3,是一个很有发展前景干燥新技术。
多年来, 美国、 加拿大、 德国、 日本、 新西兰、 丹麦和英国等发达国家, 过热蒸汽干燥 技术用于烘干木材及木头压块、 煤炭、 纸张、 甜菜渣、 陶瓷、 蚕茧糟、 牧草、 鱼骨和鱼肉、 蔬菜、 食品以及城市废异物考多个物料。在中国, 过热蒸汽干燥技术应用还不广泛, 所以, 这一技术推广应用, 对提升干燥效率, 降低干燥能耗, 降低环境污染含相关键意义。
11. 5. 2. 1过热蒸汽干燥基础原理
过热蒸汽干燥过程中, 并不改变干燥过程通常特征, 过热蒸汽干燥恒速干燥段, 热传输和热风干燥一样是经过蒸汽膜到被干燥湿物料表面, 其驱动力仍然是过热蒸汽流与湿表面温度差。与热风干燥不一样是湿表面温度不是湿球温度而是介质对应压力下沸点温度。
与一般热风干燥不一样, 过热蒸汽干燥用蒸汽作为干燥介质,传质阻力小, 无表面结壳现象,物料温度达成对应压力下沸点温度, 介质和物料平衡水分较低。
水分在千空气、 湿空气和过热蒸汽中蒸发,在相同温度和流体条件下存在一个转折点,
当温度低于此转折点时, 在空气中干得快, 当温度高于此转折点时, 在过热蒸汽中干得快。该转折点称为逆转点。
11.5.2.2过热蒸汽干燥设备
根据过热蒸汽干燥操作压力可将其分为真空(低压)干燥机、 常压干燥机和高压干燥机。根据过热蒸汽干燥机结构形式又可将其分为过热蒸汽流化床干燥机、 管式过热蒸汽干燥机、 带式过热蒸汽干燥机等。下面简明介绍2种可用于包装材料和包装辅助材料干燥过热蒸汽干燥机。
空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告
空气蒸汽对流传热系数的测定实验报告
实验目的:测定空气中的蒸汽对流传热系数,了解其在热传导过程中的特性和规律。
实验原理:
空气中的热传导有两个主要的途径,即对流传热和辐射传热。在大气压力下,空气中的蒸汽通常以微小的水滴或颗粒的形式存在。当热量传递给空气蒸汽颗粒时,其会通过对流传热的方式将热量散发到周围的空气中。
对流传热系数(h)是描述对流传热性能的一个重要参数,通过测量传热流量和温度差,可以计算出空气蒸汽对流传热系数。
实验器材:
1. 空气蒸汽发生器:用于产生空气中的蒸汽。
2. 传热试样:具有良好的导热性能的金属试样。
3. 温度测量仪器:如温度计或热电偶,用于测量传热试样和周围环境的温度。
4. 流量计:用于测量蒸汽的流量。
5. 电源和电表:用于供电和测量电能消耗。
实验步骤:
1. 将空气蒸汽发生器连接到传热试样,并保持一定的温度差。
2. 打开空气蒸汽发生器和流量计,开始生成空气中的蒸汽,并调整蒸汽流量至稳定。
3. 同时开启温度测量仪器,分别测量传热试样的表面温度和周围环境的温度。
4. 根据传热试样表面温度和周围环境温度的差值,计算出传热速率,即传热流量。
5. 根据蒸汽流量和传热流量,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。
实验数据记录与处理:
1. 记录传热试样表面温度和周围环境温度的数值。
2. 根据所测得的温度差值,计算出传热速率。
3. 根据蒸汽流量和传热速率的比值,计算得到空气蒸汽的对流传热系数。 实验结果与讨论:
根据实验测得的数据,计算出空气蒸汽的对流传热系数,并进行实验结果的分析和讨论,比较不同实验条件下的对流传热系数差异,探究影响因素与对流传热系数的关系。
结论:
通过本次实验,测定并计算得到了空气蒸汽的对流传热系数,并对影响因素进行了讨论。实验结果可以为热传导以及相关工程问题的研究和应用提供参考。
环管分体式蒸汽回转干燥机在煤调湿技术上的应用
・16・ 干燥技术与设备 Drying Tcchnology&Equipment 2010年第8卷第1期
环管分体式蒸汽回转干燥机在煤调湿技术上的应用
李帅俊, 谭凤娟, 兰瑞勃
(山东天力干燥设备有限公司,济南250014)
摘要:炼焦煤料直接入炉,则会由于含水量较高,致使焦炉耗热量较高,而煤调湿技术是将煤料在入炉前,除去部 分水分,该技术可以降低炼焦耗热量,提高生产能力,改善焦炭质量。本文详细介绍了环管分体式蒸汽回转干燥机在煤调
湿技术上的应用,该技术具有很好的环境、经济效益和社会效益,将是今后重点推广的煤调湿技术之一。
关键词:环管;蒸汽回转干燥机;煤调湿;焦炭;节能
中图分类号:TQ522.1 文献标志码:A 文章编号:1 727—3080(2010)01—0018-04
1前言
我国焦炉生产能力居世界第一位,但是炼焦煤 水分偏高,影响焦炭的质量、产量和炼焦生产的技
术经济指标。煤调湿技术是将较高水分的原料煤预 先脱除部分水分,把水分控制到合理范围内的工
艺,这样既可以达到增加效益的目的,又不因为水 分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难,还可以
降低炼焦耗热量,增加入炉煤密度,提高焦炭质量 等,因此近年来国内外不少公司及科研院所对煤调
湿技术进行了大量的研究,并进行了试验和实施, 但是都没有从根本上解决环保和节能上,针对上述
问题,我公司开发了环管蒸汽回转干燥机煤调湿技 术,经过实践证明该技术具有良好的经济效益和社 会效益。
2煤调湿的介绍
煤调湿(Coal Moisture Contro1)缩写CMC, 煤调湿技术是将炼焦煤料在装炉前去除一部分水 分,保持装炉煤水分稳定在6%左右…,然后装炉
炼焦。通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉 煤的水分,确保入炉煤水分恒定。既可达到增加效
益的目的,又不因水分过低而引起焦炉和回收系统 操作的困难,使焦炉炭化室的装煤量增加,从而提 高焦炉生产能力;提高焦炭质量;降低炼焦耗热量;
管束干燥机
旋转列管式干燥机和旋转圆盘式干燥机的开发研究
点击次数:250 发布时间:2009-9-2
3.1 结构
这两种旋转式间接干燥机的结构主要由以下四部分组成:(1)主机转子系统,此为干燥机的核心部件,不同的干燥机有不同的转子结构。旋转列管式干燥机的转子由两端中空轴、封头及数百根管子形成的管束组成;旋转圆盘式干燥机的转子由中空轴和焊接组装在其上的数十只圆盘组成。其结构如图1、图2。运转时转子靠两端轴承支撑:一端为固定轴承,一端可以自由游动、消耗热膨胀。转子四周有固定在架子上的抄板。(2)传动系统,由主电机、减速系统组成(摆线针轮减速和齿轮减速二级)。(3)管路系统,由调节阀门、金属软管、旋转接头等组成。(4)排风和除尘系统,引风机排风,配湿法除尘回收热水和粉尘。
3.2 工作原理
参见图1、图2,在密闭的干燥室内,有一由管束组成的转子或由一组圆盘组成的转子缓缓旋转,通过转子的入口和出口中空轴导入和导出热介质。热介质通过金属壁将热量导给被干物料,物料吸热增焓蒸发湿份。转子周缘安有特殊的刮板,一方面不断将物料翻起使之与金属换热表面接触,另一方面刮板与转子有一定的倾角,将物料从入口端推向出口端。对不同的物料,改变干燥室长度、转子转速及刮板倾角,使物料从入口到出口刚好完成干燥过程。蒸发的湿份则由顶部引风机抽出。
3.3 设计模型
旋转式间接干燥机的尺寸大小是通过换热面的大小来度量的。通过物料衡算,可以确定干燥机的热消耗量Q(即单位时间内干燥机消耗的热量),而Q=KA△t,因此干燥机换热面积的大小取决于总传热系数K和温差$t。其中,△t可以调节蒸汽入口温度来实现而传热系数K则与物料特性,干燥机搅动水平等决定。另外该类干燥机的转子系统受热介质的压力作用是承压部件。因此旋转式间接干燥机的设计有两大技术关键:(1)干燥机实际传热系数的计算;(2)干燥机转子强度的设计。
汽轮机抽汽干燥褐煤对电厂经济性影响的计算分析
第28卷第9期
2012年9月 电力科学与工程 Electric Power Science and Engineering 誊 《》瑚乐 }兰 0{ 醴 f4,(NG Vo1.28.No.9 57 Sep.,2012
汽轮机抽汽干燥褐煤对电厂经济性影响的
计算分析
吴 威 ,阎维平 ,任海锋 ,马 凯 ,孙俊威
(1.华北电力大学能源动力与机械工程学院,河北保定071003;2.烟台龙源电力技术股份有限公司,山东烟台264000)
摘要:褐煤是一种高水分低热值的劣质煤炭,电厂直接掺烧褐煤会导致制粉系统干燥出力不足、锅炉热 效率低、一次风率高等问题。利用蒸汽管回转式干燥机对褐煤进行预干燥,电厂可以实现完全燃用褐煤, 改善锅炉制粉系统出力,提高锅炉热效率。以某300 MW燃煤机组为研究对象,研究在电厂中用汽轮机 抽汽干燥褐煤对电厂热经济性的影响,并结合燃料成本比较电厂经济效益的变化。计算发现,增加干燥 系统后,电厂供电标准煤耗率增加了18.12 g/kW・h,每小时多耗标煤4.67 t/h,电厂热经济性下降;但 是由于褐煤的价格便宜,电厂全部燃用褐煤可以节省燃料成本,经济效益是增加的。
关键词:蒸汽干燥;褐煤;热经济性;经济效益
中图分类号:TK一9 文献标识码:A
0 引言
褐煤是一种高水分低热值的劣质煤炭,电厂直
接掺烧褐煤会降低电厂运行的经济性。如果褐煤
在炉前进行干燥提质,则可以改善褐煤的燃烧特
性…。目前褐煤干燥工艺主要有蒸汽管回转式干
燥、蒸汽流化床干燥、热脱水工艺法和机械脱水法
等,其中蒸汽管回转干燥技术在工业应用中最成
熟。对于这种干燥方法,有学者用等效焓降法进行
了分析 “ ,但是其理论模型忽略了干燥系统中未
能被回收的热量对电厂煤耗的影响。本文在结合
大量文献的基础上,以某300 Mw燃煤机组为研究
对象,比较了在电厂中利用汽轮机抽汽干燥褐煤对
汽轮机、锅炉以及厂用电率的影响,分析蒸汽管回
