浅谈喷雾塔在陶瓷原料干燥中的节能方法 (1.山东轻工业学院,济南250100;2.东营市人民政府,东营257093;3.山东协和学院,济南250109)摘要:本文简要介绍了陶瓷面砖原料制备设备——喷雾干燥塔的工作原理和使用特点,重点探讨了喷雾干燥塔的节能方法关键词:喷雾干燥塔;节能;雾化方法1 喷雾干燥塔工作原理及使用特点拉曼特(Lamant)在1865年研制出第一台喷雾干燥塔并获得美国专利最初的喷雾干燥塔只用于食品和医药工业,直到20世纪50年代才开始用于建筑陶瓷生产中1.1喷雾干燥塔的工作原理泥浆在雾化器的作用下被雾化成雾滴,在干燥塔内与热风(由热风炉产生)相遇,发生剧烈的热交换,几秒或十几秒钟后雾滴被干燥成符合要求的颗粒状粉料,积聚在塔底并由卸料阀卸出1.2喷雾干燥塔的使用特点一般喷雾干燥塔分为三种:压力式喷雾干燥塔、离心式喷雾干燥塔和气流式喷雾干燥塔喷雾干燥塔的使用特点如下:(1)产品水分、粒径易调节;(2)产品为球形颗粒,流动性很好;(3)大大简化了工艺流程,易实现自动化,避免粉尘污染;(4)产品单位重量热耗大,投资较大。
2 节能方法2.1热风温度控制在干燥塔中,泥浆雾滴与热风混合,同时发生热量与质量(水分)的交换,雾滴在热风中急剧蒸发,热风的相对湿度逐渐提高,而干燥雾滴中的水分则逐渐降低,实际上这是一个物料平衡与热量平衡问题若将粉料水分作为目标函数,其水分的大小将受到多个参变量的影响,其中包括:进塔热风温度、速率;出塔热风温度、速率、相对湿度;泥浆含水率、泥浆进塔速率、泥浆雾化粒径;干燥塔高度;气雾流动方向等其中主要因素是进塔热风温度和出塔热风温度现将某陶瓷厂喷雾干燥塔的有关技术条件和参数列于表1由表1可知,在技术条件一定的情况下,随进塔热风温度升高,产品的相对水分有所降低出塔热风温度也是一个直接影响产品质量的因素出塔热风温度与粉料产品水分的关系见表2由表2可知,当泥浆速率、进塔热风温度和塔内负压一定时,出塔热风温度上升,产品水分减少出塔热风温度每升高10℃,产品水分降低1%左右2.2热风炉控制热风炉是干燥热风源,其燃料消耗直接影响成本的高低,所以是喷雾干燥塔节能的关键部分而热风炉效率又主要取决于燃油雾化喷嘴当燃油雾化均匀、燃烧充分时,就达到了少耗油多产热的效果热风炉温度一般控制在900~1200℃左右,并由分风器混入适量比例的空气而形成进塔风(400~550℃)。
保障燃油喷嘴雾化的关键为雾化空气压力与流量、燃油压力与流量两个方面2.2.1雾化空气压力与流量雾化空气压力不足时,燃油得不到充分雾化,难以完全燃烧而形成烟雾,使油耗大增,且影响粉料质量:雾化空气压力过高时,会增大冷空气射人量,不利于提高炉温雾化空气压力一般应为5500Pa左右,流量为60~80m3/min雾化空气的压力与流量由高压离心风机出口的闸阀控制2.2.2燃油压力与流量因为重油的粘度较大,易堵塞喷油嘴而影响雾化,所以必须在进入喷嘴前对重油进行加热,可以达到降低粘度,提高雾化的效果一般采用电加热法和水加热法加热油管,油温以100+100℃、油压以0.4MPa为宜供油量应结合炉内温度控制2.3泥浆浓度控制泥浆浓度大,流动性差,难以雾化;泥浆浓度小,流动性好,易雾化,但蒸发水分消耗的热量大,单位产品能耗高因此,浓度与流动性是相互矛盾的从节能的观点出发,希望浓度大,单位能耗低,但流动性又不能变差,以便于雾化在实际生产中,往往通过添加电解质的方法来提[来自w]高泥浆流动性,并适当增加泥浆浓度,以达到节能的目的常用的电解质有水玻璃、纯碱、腐植酸钠等将0.5%~1%的水玻璃加入泥浆中,不仅可提高球磨效率,而且可提高泥浆浓度,降低泥浆粘度。
加入电解质后的泥浆浓度为55%~60%,且流动性良好某厂的泥浆浓度与油耗关系见图1由图1可以看出,当泥浆浓度由45%提高到65%时,粉料油耗从90kg/t降低到了30kg/t该厂一般将浓度控制在60%±2%左右,效果比较理想2.4泥浆雾化压力控制泥浆雾化压力一般应视泥浆浓度、粘度、雾化喷嘴孔径及产量等而定在其他参数不变的情况下,若增加送浆压力,泥浆流速加快,颗粒易于雾化、干燥快、产量大;若压力小,流速变慢,雾化不良、易积料但压力过大时,泥浆泵寿命缩短,喷嘴口易磨损,影响产品粒径,故必须合理控制压力一般送浆压力以1.8~2.2MPa为宜,该厂为2.1MPa同时,喷嘴安装角度要正确,以保证泥浆在向上喷出的过程中不粘内壁3 结 语喷雾干燥塔节能问题是一个受多种因素影响的课题本文主要介绍了热风温度控制、热风炉控制、泥浆浓度控制、泥浆雾化压力控制四种方法,以达到节能的目的除此之外,还有利用隧道窑余热作配温风或助燃风的,节能效果亦不错另外,对热风管道和塔身进行妥善保温,回收利用粉尘和塔内积料,使用微机控制热风温度和油嘴供油量也可获得较佳的节能降耗效果,经济效益明显本文通过探讨了喷雾干燥塔的节能方法,它将对陶瓷厂的节能具有一定的[来自wwW.lw5u.cOm]参考价值。