旋轉閃蒸幹燥機的原理與設計

1 概述
      旋(xuan)轉(zhuan)閃(shan)蒸(zheng)幹(gan)燥(zao)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)一(yi)種(zhong)將(jiang)幹(gan)燥(zao)技(ji)術(shu)和(he)流(liu)態(tai)化(hua)技(ji)術(shu)綜(zong)合(he)為(wei)一(yi)體(ti)的(de)幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)

，它(ta)克(ke)服(fu)了(le)幹(gan)燥(zao)設(she)備(bei)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)大(da)和(he)流(liu)化(hua)床(chuang)幹(gan)燥(zao)不(bu)均(jun)勻(yun)的(de)缺(que)點(dian)
，集(ji)兩(liang)者(zhe)之(zhi)所(suo)長(chang)，成(cheng)為(wei)具(ju)有(you)高(gao)效(xiao)
、節能、
快速等特點的理想幹燥設備。它特別適合於膏狀物、濾餅等物料的直接幹燥，彌補了耙式幹燥效率低
、產量小的不足，改變了噴霧幹燥先稀釋再進行噴霧處理的複雜過程。
數年來
，旋轉閃蒸幹操廣泛應用於輕工、石油、化纖
、食品、礦山、塗料、染料及中間體等化工行業的高粘度
、高稠度、熟敏性膏狀物料的幹燥。與其他幹操設備相比，
旋轉閃蒸幹燥裝置技術先進、設備緊湊、操作簡單、維修方便，強化了氣固傳熱效果
，使幹燥時間大為縮短
，產品產量及質量大大提高，節能效果比較顯著。

2旋轉
     閃蒸幹燥機的構造及原理
2．1 幹燥機的構造：旋轉閃蒸幹燥機如下圖所示，主要由熱風分配器、螺旋加料器、攪拌器、分級器、旋轉幹燥室等幾部分組成。幹燥室底部設置倒錐體結構，
其(qi)外(wai)圓(yuan)環(huan)為(wei)熱(re)風(feng)分(fen)配(pei)器(qi)，與(yu)熱(re)風(feng)入(ru)口(kou)相(xiang)連(lian)，熱(re)風(feng)與(yu)此(ci)以(yi)圓(yuan)環(huan)狀(zhuang)分(fen)布(bu)在(zai)筒(tong)體(ti)外(wai)周(zhou)
，從(cong)簡(jian)體(ti)底(di)部(bu)狹(xia)縫(feng)以(yi)切(qie)線(xian)方(fang)向(xiang)進(jin)入(ru)流(liu)化(hua)段(duan)形(xing)成(cheng)旋(xuan)轉(zhuan)風(feng)場(chang)。環(huan)隙(xi)尺(chi)寸(cun)是(shi)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)幹(gan)燥(zao)機(ji)工(gong)作(zuo)狀(zhuang)況(kuang)的(de)主(zhu)要(yao)參(can)數(shu)。
倒dao錐zhui體ti結jie構gou，可ke使shi熱re風feng流liu通tong截jie麵mian自zi下xia而er上shang不bu斷duan交jiao大da，底di部bu氣qi速su相xiang對dui較jiao大da，上shang部bu氣qi速su相xiang對dui較jiao小xiao，從cong而er保bao證zheng了le下xia部bu的de大da顆ke粒li處chu於yu流liu化hua狀zhuang態tai的de同tong時shi，上shang部bu的de小xiao顆ke粒li也ye外wai於yu流liu化hua狀zhuang態tai。另ling外wai
，
daozhuitijiegouhaisuoxiaolejiaobanzhouxuanbibufendechangdu，zengjialeyunzhuandekekaoxing

，haikeyouxiaodifangzhizhouzaigaowenqugongzuodeeliezhuangkuang，congeryanchangzhouchengdeshiyongshouming。liuhuaduanneisheyoujiaobanqi，yonglaiposui、混合物料，
使熱風和物料充分接觸並保證粒子在幹燥室高溫區停留時間為較短，為防止物料在攪拌器作用下拋向四壁，粘結在四壁上出現“結巴”現象，會導致不能正常操作
，攪拌齒上安裝刮板，
並與室底及器壁都有微小間隙，可以保證物料在與器壁粘結牢固之前便將其剝落。另外，攪拌轉數也應合理選擇，其轉速的常規範周為50"-"500轉／分。攪拌軸與幹燥器底部有良好的密封裝置。
幹燥室頂部的分級器是一個有一定的角度的帶孔園形板。分級器的作用主要是將顆粒較大
、還沒有幹燥的物料分離擋下
，以繼續進行幹燥
，從而保證滿足產品粒度分布窄、濕含量均勻一致的要求。
分級器孔徑大小和高度決定幹品粒度
，當高度一定時

，孔徑越小其產品的粒度越細。
2．2幹燥原理 根據幹燥過程中發揮的作用可以把主體設備分為三部分：底部是流化段，中間部分是幹操段，上麵是分級段。各段結構不同
，所起作用不一樣，我們初步加以分析：
(1)流化段是物料入口以下部分，
內(nei)設(she)有(you)攪(jiao)拌(ban)器(qi)。它(ta)能(neng)幫(bang)助(zhu)破(po)碎(sui)高(gao)粘(zhan)性(xing)物(wu)料(liao)
，使(shi)濕(shi)料(liao)與(yu)幹(gan)燥(zao)熱(re)空(kong)氣(qi)充(chong)分(fen)接(jie)觸(chu)

，產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)傳(chuan)熱(re)係(xi)數(shu)。幹(gan)燥(zao)熱(re)風(feng)從(cong)切(qie)線(xian)方(fang)向(xiang)以(yi)一(yi)定(ding)風(feng)速(su)進(jin)入(ru)幹(gan)操(cao)器(qi)底(di)部(bu)環(huan)形(xing)通(tong)道(dao)，從(cong)殼(ke)底(di)縫(feng)隙(xi)進(jin)入(ru)流(liu)化(hua)段(duan)。
由於通道截麵突然減小
，使動能增加
、風速增大，這樣在器內形成具有較大風速的旋轉風場。物料自螺旋輸送器進入幹燥器後

，首先承受攪拌器的機械粉碎，在離心
、剪切、碰撞的作用下物料被微料化，
yuxuanzhuanrefengchongfenjiechuxingchengliuhuachuangerbeiliutaihua。chuyuliuhuazhuangtaidekelibiaomianwanquanbaoluzairefengzhong，bicijianhuxiangpengzhuanghemoca
，tongshishuifenzhengfa，shilizijianzhanxinglijianruo
，kelizhijianchengfensan、不規則的運動，使氣固兩相充分接觸，
加速了傳質
、chuanreguocheng。zailiuhuaduanneilengrejiezhiwenchajiaoda，dabufenshuifenzaiciqubeizhengfa

，zhiyouchongfenganzaohoudeweilicainengbeirefengdaichuliuhuaduan。liuhuaduanshuyugaowenqu，wuliaoshihanliangjiaoda，dangwuliaoshuifensanshihou
，tayiwanquantuolilegaowenqujinruganzaoduan。
yinweiliuhuaduanwuliaokelineibubaochiyidingshuifen
，wuliaobuhuiguore。ganzaodeweilishunjiantuoligaowenqu

，suoyixuanzhuanshanzhengganzaoshebeiduireminxingwuliaofeichangshiyong。jingguoliuhuaduanganzaohou，wuliaobeiposuiganzaochenggezhonglidubutongdeqiuxinghebuguizekeli
，
在zai旋xuan轉zhuan空kong氣qi的de浮fu力li和he徑jing向xiang離li心xin力li作zuo用yong下xia，未wei幹gan燥zao的de顆ke粒li在zai較jiao大da離li心xin力li作zuo用yong下xia向xiang器qi壁bi運yun動dong，因yin具ju有you較jiao大da的de沉chen降jiang速su度du而er落luo回hui流liu化hua段duan重zhong複fu流liu化hua幹gan燥zao：較小顆粒向上進入幹燥段。
(2)幹燥段是加料螺旋以上到分級器之間的空間
，此時物料在旋轉風場中繼續幹燥。較小顆粒繼續向上進入分級段；較大顆粒在器壁周圍向上運動與分級器碰撞下落重新幹燥，直到達到幹燥質量要求。
ganzaoduanderefengjingguoliuhuaduanzhirejiaohuanhou
，fengsujianxiao，shiduzengjia，zhebaozhengleganzaoduanzaiwendingtiaojianxiashunlijinxing
，kongzhilewuliaozaiganzaoqitingliushijian，genjukongqizaiganzaoqineitingliushijianlaitiaojiekongqiliusu，jiushichengpindelidu、產量及較終含水量得到控製
，
congerzaiganzaoqineixingchengyigejinliaosulvhefuheyaoqiudeganpinchanliangzhijiandepingheng。xuanzhuanshanzhengganzaoqijiaozhongchanpindehanshuilianghenshaoshoujinliaoshihanliangbodongdeyingxiang，zheyeshigaiganzaoqideyoudianzhiyi。 (3)分級段是包括分級器在內的分級器以上部分
，分級器是一個開孔圓擋板，
通過改變孔直徑和分級段高度

，改變空氣流速就可以控製離開幹燥器的粒子尺寸和數量。在此段幹燥完成

、達到粒度要求的物料隨熱風帶出進入除塵器進行補集。 

3旋轉閃蒸幹燥機的工藝計算和結構計算
3．1 工藝計算 
(1)幹燥能力： G2= G1 (1-ω1)/（ 1-ω2) 
(1)   式中G2——幹燥物料產量
，kg／h； 
G1——濕物料的處理量，kg／h
； 
ω1——濕物料的濕基含水量，kg／kg； 
ω2———出幹燥器物料的濕基含水量，kg／kg。 
(2)水分蒸發量： 
W= GC(X1- X2 )=L(Y1-Y2) 
(2)    式中 W一水分蒸發量，kg／h
； 
GC一絕幹物料質量流量，kg／h； 
X1一進幹燥器物料的幹基含水量，kg／kg； 
X2一出幹燥器物料的幹基含水量，kg／kg
；
  Y1一進幹燥器空氣的濕度
，kg水／kg幹空氣； 
  Y2一出幹燥器空氣的濕度，kg水／kg幹空氣； 
L一絕幹空氣流量，kg／h。
(3)空氣消耗量 
L(I1-I2)= GC (I1`-I2` )+QL 
(3) 出幹燥器空氣的焓： 
I2 =(1.01+1.88 Y2 )t2 +2490 Y2 
(4)    式中 I1—進幹燥器空氣的焓，kJ／kg幹空氣； 
I2—出幹燥器空氣的焓
，kJ／kg幹空氣； 
I1`一進幹燥器物料的焓
，kJ／kg絕幹料； 
I2`一出幹燥器物料的焓，kJ／kg絕幹料

； 
QL一幹燥器的熱量損失，kJ／h
； 
t2一空氣出幹燥器的溫度，℃。 
由式(2)
、(3)、(4)看出，隻有Y2、I2、L三個未知數，故方程組可以求解
，並由此可以確定風機風量和熱風爐供熱要求。將變成風機進口處標準狀態下風量及係統所需風壓，

可選擇風機。物料中水分汽化所需熱量，由熱風爐提供。