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為適應(yīng)市場需要,通過對閉路循環(huán)噴霧干燥機的開發(fā)應(yīng)用進行大量市場調(diào)研和技術(shù)分析, 并聽取廣大用戶和專家的意見及建議,吸收和消化國外同類產(chǎn)品的先進技術(shù),結(jié)合噴霧干燥機生產(chǎn)經(jīng)驗,最終確定閉路循環(huán)噴霧干燥機的設(shè)計方案和制造工藝,開發(fā)生產(chǎn)BLP型閉路循環(huán)噴霧干燥機,現(xiàn)經(jīng)物料試用驗證,該機獲得了成功,已逐步推向市場,受到用戶好評。通過實踐應(yīng)用,現(xiàn)已節(jié)累成熟的總結(jié)操作經(jīng)驗,有效確定設(shè)備工藝運行參數(shù), 用于指導(dǎo)生產(chǎn)。
該設(shè)備已通過江蘇省科學(xué)技術(shù)廳、江蘇省經(jīng)濟貿(mào)易委員會組織的新產(chǎn)品鑒定,達到了國外同類產(chǎn)品的先進水平, 但其價格僅為進口設(shè)備的 1/5 ,甚至更低,該設(shè)備可以完全代替進口。圖 1 為實驗設(shè)備系統(tǒng)的照片。
1、閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)的技術(shù)與創(chuàng)新
該干燥系統(tǒng)采用以下關(guān)鍵技術(shù)
⑴、干燥機內(nèi)采用微正壓設(shè)計方案, 可避免帶氧的環(huán)境空氣進入塔內(nèi)。主風(fēng)機采用特殊的密封件, 配以冷卻措施, 使風(fēng)機在高速運轉(zhuǎn)時保持密閉狀態(tài)。
⑵、系統(tǒng)內(nèi)采用氮氣作為加熱循環(huán)氣體, 使系統(tǒng)始終保持在低氧或微氧狀態(tài)下運行。
⑶、采用程控編程控制法, 控制系統(tǒng)在低壓下運行。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)壓力超過設(shè)定值時, 執(zhí)行機構(gòu)立即自動開啟泄壓, 確保安全運行。
⑷、采用先進的溶劑回收技術(shù), 使干燥后的溶劑氣體得到充分回收, 不僅節(jié)約了設(shè)備和運行成本, 還可避免有機氣體對環(huán)境的污染, 溶劑回收率可達95%以上。
BLP型閉路循環(huán)噴霧干燥機存在以下技術(shù)創(chuàng)新:
⑴、系統(tǒng)有多種防爆措施
①、電磁閥自動泄壓,②、防泄水密封裝置,③、機械配重泄壓裝置。
⑵、風(fēng)機機械密封和冷卻技術(shù);
⑶、冷凍冷凝式和噴淋式溶劑回收裝置;
⑷、電氣控制系統(tǒng)采用PLC程序控制,自動化程度高,操作簡便,穩(wěn)定可靠。
BLP型閉路循環(huán)噴霧干燥機的綜合數(shù)據(jù)和技術(shù)指標(biāo)均達到或接近國外同類產(chǎn)品水平。
2、設(shè)備技術(shù)性能與系統(tǒng)流程
表1 為BLP-12型設(shè)備的主要技術(shù)性能指標(biāo),表2 為BLP-12型設(shè)備的電氣儀表設(shè)定值。
閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)流程如圖2、圖3所示。
表1 主要技術(shù)性能指標(biāo)
項 目 |
單 位 |
基本參數(shù)值 |
備 注 |
最大溶劑蒸發(fā)量 |
kg/h |
6 |
|
進風(fēng)溫度 |
℃ |
≤100 |
可調(diào) |
出風(fēng)溫度 |
℃ |
65~75 |
可調(diào) |
總功率 |
kW |
35 |
|
設(shè)備噪音 |
dB( A) |
≤90 |
|
額定電源電壓 |
V |
380,220 |
|
額定電源頻率 |
Hz |
50 |
|
外形尺寸 |
m |
4.5×4.5×4 |
|
注: 本表的蒸發(fā)能力是以丙酮為溶劑。其它溶劑的蒸發(fā)能力由實驗確定。
表2 儀表設(shè)定值
記 號 |
儀 表 名 稱 |
設(shè) 定 值 |
||
控制值 |
上 限 |
下 限 |
||
TICA—1 |
進風(fēng)溫度 |
100℃ |
105℃ |
95℃ |
TICA-2 |
排風(fēng)溫度 |
65℃ |
75℃ |
55℃ |
XICA |
氧氣濃度指示報警 |
2% |
3% |
- |
PIA |
管內(nèi)壓力指示報警 |
2kPa |
2.5kPa |
1.5kPa |
PI |
塔內(nèi)壓力顯示 |
1kPa |
5kPa |
0kPa |
。
3、干燥機主體
干燥機主體主要由干燥、、錐底、振打器等組成, 按產(chǎn)量設(shè)定霧化半徑、停留時間與處理風(fēng)量。為避免外界環(huán)境空氣帶入塔內(nèi),以減少隱患,本塔采用微正壓操作。振打器采用 PLC 程序控制,間隔振打干燥塔筒壁,使靜電或其它原因吸附在塔壁上的干粉振動落下,減少吸附, 便于連續(xù)生產(chǎn)。干燥塔上部是熱風(fēng)入塔口,裝有熱風(fēng)分布器,熱空氣通過熱風(fēng)分布器均勻地分布開來,與霧滴進行均勻有效地?zé)峤粨Q,使霧滴干燥成為干粉產(chǎn)品, 溶劑則由循環(huán)引風(fēng)機引送至溶劑回收系統(tǒng)。
3.1 上料系統(tǒng)
上料系統(tǒng)由攪拌槽、、隔膜泵、噴槍等組成。硬質(zhì)合金干粉球磨至所需顆粒后兌入一定比例的有機溶劑與成型劑, 再次通過球磨機球磨, 使粉末、溶劑與成型劑充分混合, 變?yōu)橐环N懸浮狀態(tài)的流動性較好的液體; 液體進入中低速攪拌機連續(xù)攪拌不讓其沉淀, 然后由柱式隔膜泵( 上料泵) 供料到噴槍進行噴霧。攪拌槽采用先進的設(shè)計方案, 使料漿上下翻騰不沉淀。系統(tǒng)中設(shè)置攪拌槽二臺, 二槽用管閥連接, 待一臺上料輸送完成后, 切換閥門開關(guān)與另一臺槽連通, 使其保證連續(xù)供料。攪拌槽內(nèi)的漿料由隔膜泵自吸至泵內(nèi), 隔膜泵上安置調(diào)壓裝置, 可視物料所需要壓力任意調(diào)節(jié)泵壓, 即可根據(jù)不同的物料特性, 選擇******的壓力恒定值作為生產(chǎn)中的壓力指標(biāo)。
3.2 循環(huán)風(fēng)機與管路系統(tǒng)
循環(huán)風(fēng)機是本系統(tǒng)的主要配置件,必須保證在密閉狀態(tài)下運行并執(zhí)行送風(fēng)與引風(fēng)任務(wù)。風(fēng)機上均裝有密封裝置,外界環(huán)境空氣不會入內(nèi)。送風(fēng)管道與引風(fēng)管道采用快開式聯(lián)接夾箍,接觸部采用軟聚四氟乙稀( 耐高溫)作墊料,拆卸既方便,又能確保不漏風(fēng)。
3.3 在線氧氣濃度分析儀
分析儀主要顯示干燥塔內(nèi)氧氣濃度情況。一般情況下,塔內(nèi)氧氣濃度設(shè)定并控制在 0.5%~3%范圍。如一旦超出了設(shè)定值即能自動補氮, 使氧氣濃度始終保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。另外, 當(dāng)塔內(nèi)壓力超過設(shè)定值時, 塔體控制閥會自動打開, 壓力達到設(shè)定值后自動關(guān)閉。本儀表采用自動化編程連鎖模式, 可以確保本系統(tǒng)萬無一失。
3.4 收集系統(tǒng)
由旋風(fēng)分離器、雙層翻板閥、冷卻振動臺組成。主要收料是靠干燥塔錐底的雙層翻板閥。翻板閥由上下二層組成, 當(dāng)下翻板開啟下料時, 上翻板自動關(guān)閉密封, 使外界空氣滲不進去; 而上翻板開啟時, 下翻板自動關(guān)閉密封。這樣有序循環(huán)進行, 在隔斷外界空氣情況下, 保持連續(xù)正常生產(chǎn)。輔助收料是旋風(fēng)分離器, 有少量干粉通過旋風(fēng)分離器收集。 冷卻振動臺是專門冷卻成品干粉的一種裝置。由于成型劑溶點很低, 干燥塔出口時溫度還較高, 物料仍處于軟化狀態(tài)。通過該配置后, 物料得到充分冷卻, 滿足了包裝質(zhì)量要求。
3.5 回收裝置
在生產(chǎn)中, 溶劑回收十分重要; 回收越好, 生產(chǎn)成本越低, 效益就越好。本系統(tǒng)配置冷凍噴淋回收裝置, 經(jīng)冷凍機冷卻后的冷己烷在噴淋塔內(nèi)不斷地循環(huán)噴淋, 將系統(tǒng)循環(huán)氣體中的己烷冷卻回收下來。
3.6 加熱系統(tǒng)
本系統(tǒng)加熱采用導(dǎo)熱油爐—散熱器的熱媒傳播方式。導(dǎo)熱油爐置于非防爆區(qū)。油爐用電加熱導(dǎo)熱油, 再通過散熱片潔凈空氣, 然后由引風(fēng)機引入干燥塔內(nèi)。采用此種加熱方式最為安全實用。
3.7控制系統(tǒng)
以三菱 FX2N 可編程控制器為中心, 控制各個重要功能裝置及故障報警: 采用日本神港智能儀表控制進口溫度, 采用西門子電氣元件控制各回路的開停, 采用氧氣檢測分析儀控制塔內(nèi)的氧氣濃度。本系統(tǒng)設(shè)有防爆口與緊急情況下連鎖停機裝置, 可以確保安全。控制系統(tǒng)操作很方便, 電器儀表均具有自動化功能, 而且很穩(wěn)定。
4、閉路循環(huán)適用場合
在下述情況下,宜選擇閉路循環(huán)流程:
①、原料液由固體和有機溶劑組成;
②、要求有機溶劑全部回收;
③、干燥有毒的固體粉狀產(chǎn)品;
④、不允許氣味、溶劑蒸汽和顆粒狀物質(zhì)逸出時(防止對環(huán)境、大氣造成污染);
⑤、粉塵在空氣中可能形成爆炸混合物時;
⑥、有機溶劑有爆炸和燃燒危險時;
⑦、在干燥過程中, 粉塵不允許與氧氣接觸時。在流程中, 設(shè)置的洗滌 - 冷凝器, 其目的之一,是冷凝從物料中帶出的進入惰性氣體中的有機蒸汽。洗滌液就是固體中的有機溶劑。目的之二是洗滌氣體中的粉塵, 防止堵塞加熱器。
閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)列于表 3。閉路循環(huán)干燥系統(tǒng)的應(yīng)用實例見表4。
表3 閉路循環(huán)噴霧干燥機型號及參數(shù)
項 目 |
單 位 |
參 數(shù) |
|||
BLP-8 |
BLP-12 |
BLP-25 |
BLP-34 |
||
干燥能力 |
kg/h |
4 |
6 |
25 |
100 |
干燥塔內(nèi)徑×高 |
mm |
?400×600 |
?1200×2000 |
2500×4000 |
?3000×5000 |
霧化盤直徑 φ (噴嘴孔徑) mm |
|
50 |
50 |
?1-1.6 |
?1-1.6 |
轉(zhuǎn)速(壓力) |
×103r/min |
10-36 |
10-40 |
0.8-1.2Mpa |
0.8-1.2Mpa |
最高進風(fēng)溫度 |
℃ |
160 |
160 |
160 |
160 |
尾氣濃度 |
|
≤3% |
≤3% |
≤3% |
≤3% |
噪聲(負(fù)載) |
Db(A) |
≤90 |
≤90 |
≤90 |
≤90 |
全機總功率 |
kw |
18 |
35 |
90 |
200 |
電源 |
380v×50Hz |
||||
占地面積 |
m |
2×2.4×1.9 |
4.2×4.5×4 |
10×11×8 |
13×12×12 |
注: 1.干燥能力: 溶劑為丙酮, 熱風(fēng)入口溫度為 100℃, 出風(fēng)溫度 55℃時的參數(shù)值。
表 4 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)的應(yīng)用實例
應(yīng)用單位名稱
物料名稱
溶劑名稱
蒸發(fā)量
kg/h
N2循環(huán)量
m3/h
進口溫度
℃
出口溫度
℃
四川自貢硬質(zhì)合金廠
硬質(zhì)合金混合料
正己烷
8
5
92
67
黑龍江特種工具廠
硬質(zhì)合金混合料
正己烷
34
8
92
67
河北省南宮市硬質(zhì)合金廠
硬質(zhì)合金混合料
酒 精
34
8
165
94
華北制藥集團倍達有限公司
呋辛脂(西藥)
丙 酮
34
8
95
70
今后, 我們將繼續(xù)不斷地進行完善和技術(shù)創(chuàng)新, 研制出更具特色的噴霧干燥設(shè)備, 以滿足市場需求, 創(chuàng)造更好的經(jīng)濟效益和社會效益。
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