針對(duì)粉狀、顆粒類物料表面水分脫除的大批量生產(chǎn)工況,氣流干燥機(jī)依靠瞬間干燥的工藝邏輯,借助高速熱氣流帶動(dòng)濕物料,讓物料顆粒懸浮在熱風(fēng)當(dāng)中,強(qiáng)化氣固兩相之間傳熱傳質(zhì)交換,能夠去除物料絕大部分非結(jié)合水分,短時(shí)間完成物料脫水,在食品、精細(xì)化工、醫(yī)藥中間體等諸多生產(chǎn)場(chǎng)景得到應(yīng)用,對(duì)于熱敏性物料,短時(shí)間受熱的工況條件,能夠減少物料受熱變質(zhì)的可能性,保障成品品質(zhì)穩(wěn)定,同時(shí)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)較高的生產(chǎn)處理規(guī)模,滿足連續(xù)化工業(yè)生產(chǎn)需求。
氣流干燥機(jī)整套系統(tǒng)主要由熱風(fēng)發(fā)生單元、加料打散機(jī)構(gòu)、脈沖干燥管路、旋風(fēng)分離裝置、除塵單元、引風(fēng)風(fēng)機(jī)組成。整套設(shè)備屬于對(duì)流式干燥設(shè)備,以熱空氣作為傳熱傳質(zhì)介質(zhì),濕物料進(jìn)入系統(tǒng)后被高速氣流裹挾分散,顆粒懸浮流動(dòng),氣固之間充分接觸,快速將物料表面水分汽化帶走。傳統(tǒng)單級(jí)氣流干燥流程僅完成一次氣固接觸脫水,而強(qiáng)化型兩級(jí)工藝把干燥過程拆分為兩個(gè)階段,原料首先利用二級(jí)干燥排出的尾氣搭配補(bǔ)充熱空氣形成混合氣源開展一級(jí)正壓預(yù)干燥,經(jīng)過初步脫水后的半成品,再接觸全新熱空氣開展二級(jí)負(fù)壓深度干燥,兩級(jí)工序排出的高溫低濕尾氣回收用于第一級(jí)干燥工序,形成熱量循環(huán)利用,補(bǔ)充熱風(fēng)量可以根據(jù)物料狀態(tài)靈活調(diào)節(jié),拓寬設(shè)備對(duì)不同物料的適配范圍。

從干燥動(dòng)力學(xué)角度分析,物料剛進(jìn)入干燥管路的加速段,固體顆粒與氣流之間存在較大相對(duì)速度,傳熱傳質(zhì)強(qiáng)度處于較高水平,絕大多數(shù)表面水分會(huì)在此區(qū)間完成汽化。脈沖結(jié)構(gòu)干燥管路會(huì)交替改變流通截面,氣流速度隨之發(fā)生脈動(dòng)變化,擾動(dòng)物料顆粒,持續(xù)更新顆粒表面的氣體邊界層,延長(zhǎng)物料有效受熱時(shí)間,以此提升整體干燥效果。物料完成脫水之后,混合氣流攜帶成品進(jìn)入旋風(fēng)分離器完成固氣初步分離,細(xì)小粉塵隨氣流進(jìn)入布袋除塵設(shè)備做進(jìn)一步捕集,收集后的成品完成后續(xù)計(jì)量包裝,尾氣經(jīng)過處理之后向外排放。
該設(shè)備適配以表面水分為主的濕物料,物料形態(tài)包含濾餅、團(tuán)聚粉體、顆粒物料,進(jìn)入設(shè)備的成團(tuán)物料,會(huì)在氣流與內(nèi)置打散構(gòu)件的作用下破碎分散,形成細(xì)小顆粒,增大和熱風(fēng)接觸的比表面積。因?yàn)槲锪显诟稍锕苈穬?nèi)部停留時(shí)間較短,即便進(jìn)氣溫度設(shè)置較高,物料本體溫度不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間維持高溫,對(duì)于部分受熱容易分解變質(zhì)的物料具備友好性。整套設(shè)備采用連續(xù)作業(yè)模式,從進(jìn)料到成品出料可以不間斷開展,能夠適配大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)線。熱空氣作為換熱介質(zhì),熱源可以采用蒸汽換熱的形式,現(xiàn)場(chǎng)配置蒸汽加熱器完成空氣升溫,熱源配套簡(jiǎn)單,方便在已有工廠車間進(jìn)行布置落地。
在實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),規(guī)范的操作流程是保障產(chǎn)品含水率穩(wěn)定、規(guī)避設(shè)備故障的重要前提。設(shè)備啟動(dòng)需要遵循固定順序,先完成熱風(fēng)系統(tǒng)預(yù)熱,待管路內(nèi)部進(jìn)風(fēng)溫度達(dá)到工藝設(shè)定區(qū)間,才可以啟動(dòng)加料機(jī)構(gòu)投入濕物料。嚴(yán)禁先投料后升溫,防止?jié)裎锪嫌隼湓诠苈穬?nèi)壁結(jié)塊堆積。生產(chǎn)運(yùn)行階段,需要持續(xù)監(jiān)控進(jìn)風(fēng)、出風(fēng)溫度,結(jié)合成品水分檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)進(jìn)料速率,進(jìn)料量過大,會(huì)造成出風(fēng)溫度下降,成品水分偏高;進(jìn)料量偏小,則會(huì)出現(xiàn)物料過度受熱。同時(shí)關(guān)注整套系統(tǒng)風(fēng)壓狀態(tài),風(fēng)壓異常波動(dòng)往往預(yù)示管路堵塞、濾袋堵塞或者系統(tǒng)出現(xiàn)漏風(fēng)點(diǎn)。旋風(fēng)分離器、布袋除塵單元是物料回收的關(guān)鍵,布袋濾袋出現(xiàn)破損會(huì)出現(xiàn)尾氣帶料跑粉現(xiàn)象,需要定期檢查濾袋完好情況,啟動(dòng)脈沖反吹清除附著濾袋表面的粉體,避免阻力持續(xù)升高影響整套系統(tǒng)風(fēng)量。
停機(jī)作業(yè)同樣不可忽視,停止加料之后,風(fēng)機(jī)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)繼續(xù)維持運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)分鐘,使用熱氣流吹掃管路、分離器內(nèi)部殘留物料,減少物料在設(shè)備內(nèi)部留存,避免受潮結(jié)塊或者發(fā)生變質(zhì),之后再依次關(guān)閉熱源、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)以及除塵系統(tǒng)。日常維護(hù)需要關(guān)注加料打散機(jī)構(gòu)磨損狀態(tài),打散構(gòu)件磨損之后物料分散效果下降,團(tuán)聚物料沒有充分散開,會(huì)直接造成干燥成品含水率不均勻;加熱器需要定期清理?yè)Q熱面積灰,防止換熱效率衰減;各類溫度、壓力檢測(cè)儀表按照周期校驗(yàn),保障采集數(shù)據(jù)真實(shí)反映系統(tǒng)工況。處理含有易燃特性物料時(shí),還需要落實(shí)對(duì)應(yīng)的防爆配套措施,控制系統(tǒng)內(nèi)部氧含量,電機(jī)、電氣元器件選用對(duì)應(yīng)防爆等級(jí)配置,消除生產(chǎn)過程中的安全隱患。
每一種物料的理化屬性存在差異,新項(xiàng)目投產(chǎn)之前,建議開展小試驗(yàn)證,確定適配的進(jìn)氣溫度、進(jìn)料速度、風(fēng)量等工藝條件,再放大到正式生產(chǎn)工況。氣流干燥機(jī)憑借瞬時(shí)脫水、連續(xù)大產(chǎn)能的特點(diǎn),在粉體物料脫水領(lǐng)域具備自身工藝定位,只有充分理解干燥機(jī)理,嚴(yán)格把控操作、巡檢、維護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié),才可以穩(wěn)定發(fā)揮設(shè)備處理能力,得到合格的干燥成品。