高温热管热风炉在白炭黑干燥中应用

一、前言 　　热管是一种具有极高导热性能的传热元件，由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、轻纺、机械等行业中，并取得了显著的经济效益。 　　二、热管式热风炉 　　热风炉是燃烧燃料、加热空气、生产热风的设备。随着热管技术的发展，热管也正作为传热元件应用于热风炉中。热管式热风炉与其它型式的热风炉相比有下列优点： 　　(1)冷却段和加热段的长度比、翅片密度及两段传热面积可以人为地调节，以强化冷却端的换热，使壁温降低； 　　(2)高温区及低温区可采用不同结构、不同工质的热管；避免了为适应高温而整体采用昂贵的材料； 　　(3)管子可拆卸，安装方便；热管两端可自由伸长，不存在热膨胀、热应力问题； 　　(4)烟气侧是管子外部换热，因而积灰比较容易清理； 　　(5)由于采用了翅片管强化传热，使整个设备结构比较紧凑。 　　三、喷雾干燥 　　喷雾干燥设备的热效率一般可以表示为： 　　总效率η：η=(t1－t2)/(t1－t0)×100% 　　式中：t1－t2——干燥过程中热风的温度差(即进风温度－排风温度)[℃] 　　t0——大气温度[℃] 　　由上面式子可知，增大热风的温度，是提高热效率的关键。因此，在实际操作时，在不影响被干燥物料的质量前提下，尽可能提高热风入口温度，降低排风温度，对节约能源具有重大意义。 　　针对白炭黑喷雾干燥，如采用热风与物料并流进行传质热交换，550℃的热风也不会影响产品质量。因此为提高干燥热效率，降低白炭黑的运行成本，应尽量提高热风的进口温度，但如采用普通式的热风炉则很难产生400℃以上的热风。 　　四、应用 　　热风炉根据不同的温度区，分别采用了高温热管、中温热管及普通水—碳钢热管。使得本热风炉热风温度可达到550℃。该热风炉基本参数如下： 　　热负荷：880kW(75万大卡/小时) 　　烟气入口温度：850℃ 　　烟气出口温度：180℃ 　　热风出口温度：550℃ 　　燃料：煤 　　高温热管热风炉在福建某厂使用至今，热风洁净，各项指标均达到了设计要求，完全满足了该厂生产工艺需要。原项目设计规模为年产量2000吨，使用该设备后，由于突破了生产“瓶颈”，年产量可达3000吨，与传统热风炉相比，热风温度从350℃提高到550℃；干燥效率从60%提高到81%。综合年经济效益达到70万元。 　　五、总结 　　热管热风炉作为一种新型的热风炉，它可以获得500℃以上的干净热风，能够满足各种用热风设备的需要；而且烟气排烟温度低，因此热效率高、节省燃料，是一种高效节能型热风设备。它不仅适合于白炭黑的喷雾干燥，也同样适合于很多食品、颜料及其它化工产品的干燥。 · 行业聚焦： 粘性、油性物料一直是粉碎的难点。因为粉碎时随着细度和温度的升高，物料里所含的液体成分不断的析出，造成筛网堵塞，出料不畅，只能停机处理。 　　根据这种状况，首先，我们在设备内部作了一些改动，在粉碎室内加装了叶片，通过叶片的旋转，即加大了出风量，又降低了温度，使产量大大增加。其次，对集料布袋材料进行了调整，使用网眼较大，透气性良好的材料做成的集料袋，可使通风量增强，热量迅速排出，产能也得到了提高。 　　通过以上的技术改进，使得万能粉碎机在该领域的应用得到了广泛的提升。微波干燥设备干燥是用微波照射湿坯体，电磁场方向和大小随时间作周期性变化使坯体内极性水分子随着交变的高频电场变化，使分子产生剧烈的转动，发生摩擦转化为热能，达到坯体整体均匀升温达到干燥的目的。微波的穿透能力比远红外线大得多，而且频率越小，微波的半功率深度越大。 　　在一些特殊的行业中需要用到微波干燥设备干燥技术，首先我们来分析一下微波产生的原理及使用微波干燥技术的特点。 　　何为微波？<近年来我国陶瓷工业发展迅速。2006年我国日用陶瓷、建筑卫生陶瓷的产量均位居世界第一,其中日用陶瓷产量高达170 亿件,约占世界总产量的65 %;建筑陶瓷砖年产量约为35 亿– ,约占世界总产量的55  %。同时我国也是能源消耗大国,建筑卫生陶瓷行业是油耗和电耗大户。目前,我国陶瓷工业的能源利用率仅为28 %～30 %,与发达国家50 %～57 %的能源利用率差距还比较大。 　　喷雾干燥制粉是陶瓷工业高能耗的生产工序之一。据陶瓷厂能源审计数据显示,喷雾干燥制粉的能耗占陶瓷厂总能耗的10～20%。随着能源危机及市场竞争的激烈,降低喷雾干燥制粉的能耗,对降低企业生产成本、提高企业竞引言 　　干燥过程是一种复杂、时变、非线性的工业过程，干燥控制就是要调整和控制影响整个干燥过程的工艺参数。 　　随着微型计算机技术和自动控制技术的不断进步与发展，许多领域都引入了计算机自动检测与控制技术，而且对计算机自动测控系统的要求也越来越高，各种灵活的组态软件应运而生。MCGS（Monitor and Control Generated System，通用监控系统）是一套用于快速构建和生成计算机监控系统的组态软件，它能够基于Microsoft（各种32 位Windows平台）上运行，通过对现场数据的采集处理，以动画显示、报警处理、流程控制、实时曲线、历史曲线和报表输出等多种方式，可制成精密陶瓷。与普通陶瓷相比，具有光滑细腻、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等优点；广泛用于塑料、造纸行业作为添加剂的碳酸钙、滑石超微粉体，可大大改善其产品表面光滑度、色度和强度；在油漆中加入少量超微二氧化钛粉，可以吸收紫外线、防止褪色，而且光洁如镜，其敷着力、遮盖率明显提高，可作飞机、舰船、汽车的高级涂料。在医药行业中，由于超微粉体粒度小、生物活性高，因而可减少服药量，易吸收，可有效提高人参、鹿茸、天麻等珍贵药材的利用率，对中药现代化起着积极的作用。超微粉体还可广泛用于治金、颜料、染料、纺织等多种行业。 　　随着超微粉碎技术不断成熟和推广，将会进一步促进我国高新技术产业向更高更深的方向发展。

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