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干燥设备内容
离心冷却造粒塔
作者:干燥机 | 原创 来源:干燥设备 | 时间2012年12月15日

 

ZLZ系列离心冷却造粒机

一、目前国内喷雾造粒的情况
1、喷雾造粒(我公司发明专利)的必要性主要体现在以下几个方面:
其一:当前国内外生产企业各类装置要达到经济规模运行,以增强产品参与国内、国际市场的竞争能力,进一步扩大生产装置规模已是必然,而原来的生产方式很难满足大规模生产的需要。
其二:粉状,不规则片状物料很难与国外同类产品竞争,而规则的颗粒状物料在使用过程中由于粉尘极低,流动性,计量性能好,便于分散与溶解,性能稳定等特点,因此具有较强的竞争力。
其三:采用离心式喷雾冷却造粒技术,有利于改善物料生产现场的操作条件和环境,使造粒、输送、包装的过程中粉尘含量能得到有效控制;
其四:喷雾造粒技术相比传统的回转带式冷凝造粒具有生产能力大,造粒大小均匀,成粒率高,操作方便等优点。
2、不足之处:设备投资相对较高。
二、设计方案
熔融物料的冷却造粒过程一般分为三个阶段:第一阶段为预冷过程,此时随冷却时间的延长,物料由造粒温度逐渐被冷却至固化点温度;第二阶段为固化过程,物料由液态开始凝固到完全固化,此过程对一般物料而言其温度基本维持不变;第三阶段为固体物料的冷却、硬化过程,此过程随着冷却进行,固体物料得到进一步的冷却,降温和硬化。
针对具体物料的特性,这三个阶段的时间各不相同,根据物料在喷雾塔内由液态到固态的变化过程我们建了一个数据模型,这可指导我们确定塔体的直径,这样就基本选定设备的型号,为计算简化,我们对这模型作一点假设:一滴物料是与无数大的冷空气进行热交换,通过简化,我们得到如下关系:熔融液预冷时间:θd(s):(tl-tk)/(tc-tk)=exρ(hdθd/dcdρd)
恒温固化时间:θc(s):θc=dρcLf/hc(tc-tk)
冷却硬化时间:θs(s):(tc-tk)/(ts-tk)=exρ(hsθs/dCsρs)
上式中td、tc、ts、tk分别为熔融液的造粒温度、固化点温度、颗粒产品卸料温度中冷风温度 (℃);hd、hc、hs分别为物料在熔融液期间、固化期间、固体冷却期间冷风与颗粒之间的传热系数(kcal/m3•s•℃),cd、cs分别为物料熔融液、固体时的定压加热(kcal/kg•℃);Lf为物料的固化潜热(kcal/kg),ρd、ρc、ρs分别为物料熔融液时,固化过程中固体时的定压密度(kg/m3),d为颗粒的直径(mm)。从上述公式中即可得出:冷凝造粒全过程的时间θ(s):θ=θd+θc+θs;以物料颗粒质量,由自由落体理论计算出下落速度vt,由此推算出塔体高度H=θ×vt-L;由离心力原理推算出物料被抛出后的运行距离L,来确定塔体的直径D≥2×L

三、影响造粒成型质量的几个主要因素
1、物料温度的影响:物料温度的高低直接影响设备的生产能力,这里说的高低,是指造粒前的料温距离自身的熔点或转化点温度的大小。一般而言,温度越高,产量越小,因此对于料温太高的物料(一般指大于熔点或软化点50℃以上),建议在造粒前对物料进行热交换处理,以利于充分发挥造粒设备的生产能力。
2、物料性质影响:不同性质的物料其造粒性能差异较大。影响造粒过程及质量的物性参数,主要有熔点(或软化点)、比重、传热系数、结晶特性、粘度及液态表面张力等。粘度和表面张力,主要影响造粒产品的成型质量,而其它参数则主要影响物料的冷却、固化速度,从而影响其产量,一般来讲,物料的熔点、比重、传热系数越大,比热越小,其产量越大,反之亦然。
3、粘度(或表面张力)、温度对颗粒成型质量有一定的影响。
综上所述,通过对制作多套冷却造粒的经验,对贵公司的冷凝造粒设备作出如下设计技术解决方案:


特别说明:我们此套设备成料率极高,几乎不排放什么粉尘,很多客户做了几百吨料,旋风只能收到不足1㎏的细粉,根本不需要一级旋风+布袋除尘器,最多能用其中的一个除尘就可以。