幹燥(zào)設備處理的(de)物料難(nán)以計(jì)數,除各(gè)種物料的理化性質及產品的要求不同外,幹燥(zào)過程物料的熱物理性質及加熱過程中(zhōng)對幹燥係統設備的材料要求更(gèng)是設計者著重考(kǎo)慮的問(wèn)題,本文就(jiù)幹燥設備的用材問題提(tí)出一(yī)些方法,供設計者參考。
1前言(yán)幹燥(zào)設備(bèi)是應用^廣泛的單元設備之一,可以(yǐ)認為,幹燥設備的(de)應用已經(jīng)遍及(jí)國民生產的各個部門。對於幹燥設備,絕不能簡(jiǎn)單地認為它僅是(shì)熱物理方法脫水機械。由於幹燥過程中(zhōng)處理的物料不同,含濕種類不(bú)同,產品的各項指標也不同。設備的安裝地(dì)點不同,製造時對幹燥設備的選材(cái)、設備型式以及製造、安裝方(fāng)法(fǎ)都有不同的要求。正(zhèng)確(què)處理上述問題是成功設(shè)計幹燥設備的重要因素之一。
2幹燥設備的特(tè)點
2.1幹燥設(shè)備的種類到目前為止,已開發(fā)成功的幹燥設備有幾(jǐ)百種之多,常用於工業化生產(chǎn)的也有百餘種。對幹燥設備的分類方法也有多種,如果按(àn)幹燥過程(chéng)的傳熱方式(shì)可分為(wéi)對流幹燥器(如氣流幹燥器、噴(pēn)霧(wù)幹燥設備、旋轉快速幹燥器、流化床幹燥器等)、傳導傳熱幹燥器(如耙式幹燥器、輥筒幹燥器)、幅射幹(gàn)燥(zào)器(如微波幹燥器(qì)、遠紅外幹燥器)等。此外(wài),還有結合幾種傳熱方式的幹燥設備如槳葉式幹燥機等。
2.2幹燥設備(bèi)的特點絕大(dà)多數幹燥器都(dōu)是非標設備,主要是(shì)因為每台幹燥器所處理的物料都不相同,很多幹燥條件都隨物(wù)料的不同而改變,由此導致幹燥器結構及(jí)材料(liào)的改變。所以(yǐ)必需明確待幹燥物料的具體參數,如物料狀態、所含濕分種類、處理量、幹(gàn)燥過程中物料特性、如有無腐蝕性、燃燒和爆炸(zhà)性、是否產生靜電、產品具體要求、物料的熱敏性溫度等,才(cái)能確定幹燥器(qì)的各種參數。為此許多幹燥器都不能批量生產,在設計過程中必需注意對物料的針對性和對工作條件的適應(yīng)性。
3幹(gàn)燥設備製造材料的選擇方法眾所周知,幹燥設備(bèi)的材質是構成幹燥裝置造價的重要元素,合理的選(xuǎn)擇材料是控(kòng)製設備價格的重要手段。一般(bān)情況(kuàng)下,選擇幹燥(zào)設備的材料應從以下幾個方麵考慮:
3.1滿足所處理物料的需要幹燥設備的主要任務是對給(gěi)定的物料進行幹燥。因幹燥器處理物料種類繁多,複(fù)蓋(gài)了(le)糧食(shí)、食品、製藥(yào)、化工、林(lín)產品(pǐn)、紙張、冶金等眾多領域,產品更(gèng)是難以計數。被幹燥的物料要求千差萬(wàn)別,如(rú)化工試劑、藥品、電子材料、電工陶瓷材(cái)料等幹燥過程中絕不(bú)能混入鐵離(lí)子,因(yīn)此在設備選材上要避免選用碳鋼材料。另外,物料中的濕分(fèn)如果含有酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑等,對不同的金屬材料會有腐蝕(shí)性。特(tè)別在加(jiā)熱過程中,對材料的(de)腐蝕會加劇,所以應根據物料中所(suǒ)含濕分的特點選擇恰當的材料。
3.2針對幹燥機型式選擇材(cái)料前麵提(tí)到,幹(gàn)燥機有(yǒu)多種(zhǒng)型式,每種機(jī)型工作原理各不相同,因此在選擇材料時(shí)也應(yīng)予以(yǐ)充分考慮。如氣流幹燥器在幹燥氧化鎂時,因物料在氣流管中速度很高,氧化鎂物料堅硬,對幹燥管轉彎壁處磨損嚴重,因此在這一區域就要設計防磨損結構或選擇耐磨材料(liào)。再如(rú),與碳鋼相比,不鏽鋼材料導熱性能明顯低於前(qián)者。所以在(zài)以傳導(dǎo)傳熱為主的幹燥設備中,如果選擇(zé)不鏽鋼為主要材料,則設備(bèi)的換(huàn)熱麵(miàn)積應以(yǐ)不鏽鋼的導熱係數進行計算。工程實(shí)例證明,在選擇(zé)蒸汽換熱器時,不鏽(xiù)鋼材料要比碳鋼材料麵積大出30%。
3.3針對(duì)幹燥過程選擇材料物料不同幹燥(zào)條件也不同,筆者曾(céng)設計過一台高溫型幹燥器,在(zài)幹燥無機鹽的同時還(hái)要對其進行聚合反應。要(yào)求幹燥熱空氣溫度在(zài)800℃以上,幹燥材料不得不選擇價格不蜚的耐高溫型不鏽鋼,但考慮到幹燥室並不(bú)都處於高(gāo)溫區,根據計算,隻在高(gāo)溫區選用了耐高溫材料,現已運行一年(nián)多一切正常。
3.4針對設(shè)備安裝環境選擇材料(liào)在(zài)很多情況下,盡管上述條(tiáo)件(jiàn)都能滿足(zú)要求,還要注意(yì)設備安裝環境對材料的要求。如果安裝在化(huà)工廠的設備,環境對設備、對(duì)控製係統、電器係統有無腐蝕性都要認真考慮,拿出合理(lǐ)的設計(jì)方案。
4幹燥設備的(de)防腐方法大多數幹燥設備都(dōu)是以焊接件、平板、筒體組成。真對不同用途(tú)的幹燥器進行防腐處理,下麵介紹幾種在材料防腐及製造方法的一些經驗。
4.1磷化——鈍化工藝(yì)在振動(dòng)流化床幹燥機的製造中,有百分之七十的零(líng)件是碳鋼結構。工序間周轉時間較長,因此表麵(miàn)生成大量的鐵鏽,塗漆前需用較多的人(rén)工來除鏽。磷化——鈍化工藝,是通過電學和電化學反應,通過一次性處(chù)理,既可使(shǐ)生滿鐵鏽的鋼鐵工件,表麵呈現出金屬的本(běn)來顏色,同時在(zài)金屬表麵生成致密的防鏽膜層。可以在潮濕的空氣中放置十幾天,也不會鏽蝕。它的操作方法簡單,能改善作(zuò)業環境,減輕勞動強度,節省人力物力。對磷化——鈍化處理液中含有乳化劑、鉬酸鹽、可溶性磷酸鹽和各種酸等(děng),該方法不僅用在上述機型中,其它(tā)類似結構或機架都可以采用此法進行(háng)防腐處理。
4.2靜電粉末噴塗在(zài)幹燥設備製造上(shàng)的(de)應用傳統的油(yóu)漆塗(tú)料是液(yè)態的,其中含有大量的酯酮(tóng)及烴類(lèi)等有機溶劑(jì),給生產、儲運、施(shī)工帶來(lái)一係列麻煩,易燃易爆且(qiě)很不安全。因有一定的毒性,揮發到大氣中,嚴(yán)重地汙染環境。因此,國內外的(de)塗料^們都在致力(lì)於開發少(shǎo)用溶液或不用溶液的新(xīn)型塗料(liào)。這種新型塗(tú)料之一便是粉(fěn)末塗料。
振動流(liú)化床(chuáng)幹燥機的機上蓋(gài)板,多是用冷軋不鏽鋼板製成的,因(yīn)而成本很(hěn)高。為什麽用(yòng)不鏽鋼而不采用普通碳(tàn)鋼,就因為該設備在工作(zuò)狀態會接觸到各種腐蝕物料及(jí)氣體,而不鏽鋼抗腐蝕性能非常優越,因而采用不鏽(xiù)鋼冷軋板製成。
用普通碳鋼進行靜電噴塗聚酯樹脂粉末塗料,其抗腐蝕能力完全與不鏽鋼相媲(pì)美。由於該種粉末塗料(liào)具有堅韌、耐久、裝飾性(xìng)好的(de)特點,並具有卓越的室外耐候性(xìng)和耐熱性(xìng),同(tóng)時具(jù)有(yǒu)卓越的耐腐蝕和耐粉化性能、卓越的光澤和(hé)色光性能,所以,靜電粉末噴塗(tú)完全(quán)適用於幹燥器殼體的防腐。
4.3奧氏(shì)體鎳鉻(gè)不鏽鋼焊接(jiē)的探討幹燥設備中,有許多是板材(cái)焊接結構件,大部分板材為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過程(chéng)中常(cháng)出現(xiàn)腐蝕、斷(duàn)裂等問題。嚴重(chóng)影響產品壽命及使(shǐ)用性能。奧氏體不鏽(xiù)鋼與普通碳素鋼的區別在(zài)於導熱性差,加熱(rè)時膨脹係數大,電阻值高(gāo)。由於奧氏體鋼的這些特性,需要采用特殊(shū)焊接工藝(yì)方法來焊接。晶間腐蝕(shí)是高合金(jīn)鋼(gāng)主要問題之(zhī)一。這種鋼本身耐蝕性高,但焊接過程中降低了耐蝕性。奧氏體鋼焊接時其腐(fǔ)蝕形式有:整體,局部,晶間(jiān)腐蝕。國內某廠引進國外的幹燥設備,布袋除塵(chén)器的不鏽鋼架因焊接方(fāng)法不當破(pò)壞了材料的組織結構造成晶間腐蝕,幹燥過程(chéng)中物料中含有酸性成分,鋼架很快造成斷(duàn)裂(liè)。
5結束語幹燥技術發展到(dào)今天,作為一項工程技術,成功與否不僅與幹燥理論(lùn)水平有(yǒu)關,與(yǔ)設備結構、材料選用、加工製造方法的關係也^密切。綜(zōng)合多種因素,製(zhì)定合理的加工製造方案(àn)具有重要的經濟意義。



