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        噴霧干燥塔的節(jié)能措施及其實(shí)際應(yīng)用研究

        2015-06-24 00:42:38陳曉松
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2015年19期
        關(guān)鍵詞:節(jié)能措施

        陳曉松

        摘 要:首先,文章對(duì)合理控制干燥介質(zhì)進(jìn)行了說明,提出應(yīng)當(dāng)適當(dāng)上調(diào)進(jìn)風(fēng)溫度、適當(dāng)下調(diào)排風(fēng)溫度以及提高出塔熱風(fēng)的利用效率;接下來,又對(duì)噴霧干燥塔自身因素進(jìn)行分析,包括選擇適宜的規(guī)格、整體密閉型控制、熱風(fēng)爐的控制以及線形燃燒器的使用四個(gè)方面;最后,又對(duì)泥漿的質(zhì)量控制進(jìn)行闡述,包括調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性和提高陶瓷泥漿溫度兩個(gè)方面。

        關(guān)鍵詞:噴霧干燥塔;陶瓷生產(chǎn);節(jié)能措施

        前言

        近幾年來,我國陶瓷制造業(yè)取得了較快的發(fā)展,從產(chǎn)量上看,目前我國的日用陶瓷制品,以及衛(wèi)生陶瓷制品已穩(wěn)居世界首位,其中日用陶瓷品和建筑陶瓷磚更是占據(jù)世界總產(chǎn)量的一半以上。在陶瓷產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí),也應(yīng)認(rèn)識(shí)到我國能源消耗嚴(yán)重的現(xiàn)狀,油耗量及電耗量數(shù)額巨大。在陶瓷生產(chǎn)流程當(dāng)中,噴霧干燥制粉是造成高耗能的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一。因此,為了提高能源利用效率,減少不必要的浪費(fèi),就必須針對(duì)噴霧干燥制粉環(huán)節(jié),采取切實(shí)可行的節(jié)能措施,從而合理控制生產(chǎn)成本,保證企業(yè)的競爭優(yōu)勢(shì),使我國的陶瓷生產(chǎn)行業(yè)走上健康的發(fā)展道路。

        1 合理控制干燥介質(zhì)

        1.1 適當(dāng)上調(diào)進(jìn)風(fēng)溫度

        假定出塔溫度恒定,當(dāng)熱風(fēng)進(jìn)塔溫度(即進(jìn)風(fēng)溫度)較高時(shí),會(huì)帶進(jìn)更多的熱量,由于此時(shí)單位質(zhì)量的熱風(fēng)溫度增加,因而泥漿霧滴將接收到更多熱量,同時(shí)也會(huì)蒸發(fā)掉更多水分,即單位熱風(fēng)的效率提高。在技術(shù)、設(shè)備等外部條件不變的前提下,如果熱風(fēng)風(fēng)量減少,即當(dāng)熱風(fēng)離塔時(shí),散失的熱量減少,這時(shí)對(duì)于噴霧干燥制粉而言,所需的熱量消耗有所降低,因而能夠更加充分地利用熱風(fēng)所產(chǎn)生的熱量,熱效率得到提高。但同時(shí)也應(yīng)注意進(jìn)風(fēng)溫度的上調(diào)幅度,溫度不可過高,一般不超過600℃,如果溫度過高,塔頂分風(fēng)器會(huì)被燒壞[1]。

        1.2 適當(dāng)下調(diào)排風(fēng)溫度

        假定進(jìn)塔溫度恒定,當(dāng)熱風(fēng)出塔溫度(即排風(fēng)溫度)較低時(shí),會(huì)拉大進(jìn)出塔的溫差,此時(shí)熱風(fēng)釋放的熱量增加,因而泥漿熱能提高,進(jìn)而提高干燥效率,使熱風(fēng)得到更充分的利用。但同時(shí)也應(yīng)注意出塔溫度的下調(diào)幅度,溫度不可過低,如果溫度低于75℃,粉料濕度過大,會(huì)影響正常干燥。

        1.3 提高出塔熱風(fēng)的利用效率

        噴霧干燥制粉程序完畢之后,如果將出塔熱風(fēng)當(dāng)做廢料處理,直接排入大氣,就會(huì)造成巨大的熱量損失,損失程度可達(dá)整個(gè)環(huán)節(jié)能耗的10%~20%。因此為實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的,降低生產(chǎn)成本,應(yīng)做好出塔熱風(fēng)的循環(huán)利用,將剩余的熱量有效利用起來,例如將其用于預(yù)熱干燥工序就不失為一種理想的選擇。從利用方式上看,則不僅可以實(shí)現(xiàn)直接循環(huán)利用,也可以通過熱交換器,將熱量收集儲(chǔ)存,或進(jìn)行熱量轉(zhuǎn)換,以便今后的再利用。

        2 噴霧干燥塔自身因素分析

        2.1 選擇適宜的規(guī)格

        從目前陶瓷行業(yè)的整體來看,大多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)選用了12000型噴霧干燥塔,少部分陶瓷生產(chǎn)企業(yè)也選用14000型或16000型,但市場上最大型號(hào)為28000型,由SACMI研制,噴嘴可達(dá)96個(gè)。型號(hào)越大,說明生產(chǎn)能力越強(qiáng),同時(shí)意味著每生產(chǎn)一噸制粉,消耗的能源更少,陶瓷生產(chǎn)企業(yè)在選擇規(guī)格時(shí),應(yīng)根據(jù)自身的生產(chǎn)情況和需求,做出合理的選擇。

        2.2 整體密閉型控制

        目前這一系統(tǒng)使用負(fù)壓操作,如果有漏風(fēng)現(xiàn)象,必然會(huì)增加能耗。因此必須做好整體密閉工作,密閉范圍包括設(shè)備各元件及連接法蘭處,熱風(fēng)爐,熱風(fēng)管道,排風(fēng)管道的熱點(diǎn)插孔,塔體負(fù)壓測(cè)量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風(fēng)除塵下料口等,這些部位必須保證嚴(yán)格密封,不能漏風(fēng)[2]。

        2.3 熱風(fēng)爐的控制

        在噴霧塔干燥工序當(dāng)中,熱風(fēng)爐作為其熱風(fēng)的源頭,燃料消耗程度越低,用于干燥的成本就越低,因而熱風(fēng)爐的能耗控制程度對(duì)整體節(jié)能效果的好壞意義重大。熱風(fēng)爐效率的高低,主要是由燃油霧化噴嘴決定的,如果燃油霧化均勻,同時(shí)燃燒充分,此時(shí)可達(dá)到最高的熱效率。為實(shí)現(xiàn)這一高效率,就必須處于適宜的霧化空氣壓力下,同時(shí)控制其流量,進(jìn)而嚴(yán)格控制燃油壓力及流量[3]。另外,霧化噴嘴的霧化角,噴射高度,以及噴槍角度都應(yīng)保持在適宜的范圍之內(nèi)。一般而言,霧化噴嘴的角度控制在90°~120°之間,記做α;噴射高度控制在4~4.5m之間,記做H;噴槍角度控制在110°~120°之間,記做β,這樣噴霧料與熱風(fēng)之間的熱交換會(huì)更加充分,提高熱效率。

        2.4 線形燃燒器的使用

        由于線形燃燒器體積較小,因而可在風(fēng)道內(nèi)安裝,這樣在與干燥介質(zhì)相接觸時(shí),可快速使溫度升高。使用線形燃燒器,不僅可有效降低能源消耗,還可達(dá)到環(huán)保的效果,首先,燃耗機(jī)制合理,燃燒區(qū)始終有剩余空氣,保證完全燃燒,減少氮氧化物的排放,無需使用換熱器,可直接接觸空氣,因而生成的熱量能夠有效傳遞,維持更高的熱效率;其次,使用方便,設(shè)置了燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥,可用來調(diào)節(jié)熱風(fēng)溫度。

        3 泥漿的質(zhì)量控制

        3.1 調(diào)節(jié)泥漿的流動(dòng)性

        為保證干燥質(zhì)量,就應(yīng)降低陶瓷泥漿的濕度,減少其中的水分,這樣可通過消耗更少的熱量來達(dá)到干燥的目的。但如果含水率過低,泥漿的流動(dòng)性就會(huì)大幅度下降,導(dǎo)致霧化效果不理想。為解決這一難題,最常見的做法是在泥漿中混入適當(dāng)?shù)南♂尦煞郑鐪p水劑,或加入一定的電解質(zhì),如水玻璃、純堿、腐殖酸等。這樣就可在降低含水率的同時(shí),保證泥漿應(yīng)有的良好流動(dòng)性。大量的生產(chǎn)實(shí)踐表明,使用復(fù)合減水劑進(jìn)行干燥,可使水分大約減少3.5%,球磨時(shí)間大幅縮短,減少電能消耗,提高生產(chǎn)效率,節(jié)約生產(chǎn)成本。

        3.2 提高陶瓷泥漿溫度

        通過提高泥漿溫度,可使泥漿粘度下降,改善泥漿霧化效果,防止泥漿結(jié)晶,從而避免霧化噴嘴堵塞的問題。因此,將出塔熱風(fēng)加以回收,并用來預(yù)熱泥漿,可實(shí)現(xiàn)高效的循環(huán)利用模式。

        4 結(jié)束語

        文章通過對(duì)噴霧干燥塔的節(jié)能措施及其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析和探究,指出了提高陶瓷工業(yè)能源利用率的必要性,并說明噴霧干燥塔環(huán)節(jié)是實(shí)現(xiàn)陶瓷生產(chǎn)節(jié)能的關(guān)鍵。文章對(duì)合理控制干燥介質(zhì)進(jìn)行了較為詳盡的論述,同時(shí)又針對(duì)噴霧干燥塔自身因素展開了分析,對(duì)泥漿的質(zhì)量控制加以說明。但同時(shí)應(yīng)認(rèn)識(shí)到,陶瓷生產(chǎn)的節(jié)能問題還應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)來予以解決,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

        參考文獻(xiàn)

        [1]李融武,楊大偉,趙學(xué)鋒,等.磁州窯觀臺(tái)窯址不同時(shí)期綠釉器原料來源的PIXE分析[J].北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,2(1):134-135.

        [2]李全.噴霧干燥塔粉料濕含量控制系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)與調(diào)試[J].五邑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,21(1):198-199.

        [3]阮奇,李玲,葉長焱木,等.計(jì)算噴霧干燥塔直徑和高度的解析法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào),2014,23(2):122-123.

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