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黑龙江科技学院 备课笔记 第15次课 授课时间2004年4月20日 章节及主要内容 第四章 第三节 干燥机械 主要内容滚筒干燥机 管式干燥机和井筒式干燥机、沸腾床干燥机 重点内容四种干燥机的工作原理及工作原理。 难点内容四种干燥机的工作原理。 参考资料选煤厂辅助设备、分离技术。 教学手段面授。 扩展内容 教学后记 第三节 干燥机械 一、干燥机械的分类 ①按干燥介质的种类分空气、热烟气和外线干燥机； ②以操作方法分间歇和连续； ③以气体与物料运动方向不同分顺流式、逆流式和复流式； ④按气体与物料传热情况分直接传热、间接传热； ⑤根据干燥机形状和物料运行情况分为膛式、滚筒式、井筒式、沸腾床层式、螺旋式和振动式。 二、滚筒干燥机 适用于处理细粒而不过分粘结的物料，既可混合干燥末精煤和浮选精煤，也可单独干燥浮选精煤。多用于干燥水分较高、013mm级中细粒含量较多的湿精煤。 1、构造由滚筒、挡轮、传动装置和密封装置组成。结构如图4-3所示。 1） 托轮是支承装置，前端两个，后端两个，支承着轮箍。 作用①支承滚筒，整个滚筒和滚筒内物料的重力全部压在托轮上，并在托轮上转动。 ②调整滚筒倾角，滚筒每端两个托轮在横向上可以移动，通过改变两端托轮间距高可调整滚筒倾角。 ③防止滚筒轴向移动，在托轮安装时有意使两托轮轴线不平行，当滚筒在轮上转动时产生轴向推力以防止滚筒向下移动。滚筒是倾斜安装的，一 般 为15，为了防止滚筒沿轴向向下移动，在轮箍侧面装有挡轮。传动装置有电动机、减速器、小齿轮、大齿圈。由于滚筒干燥机是在负压下工作，为了防止漏风，在滚筒两端与给料箱和排料连接部位都装有密封装置。常见的密封装置有摩擦式、迷宫式、罩式三种。 2、分区沿轴向分为六个区，各区输送松散物料的装置不同。一区为大倾角导料板；二区为倾斜导料板；三区为活动篦条式翼板；四区为带有清扫装置的圆弧形扬料板；五区为带有清扫装置的圆弧形篦条式扬料板，六区为无扬料板区。 3、滚筒干燥机的干燥过程 当干燥物料进入干燥机一区时，随滚筒的转动被大倾角导料板迅速导至倾斜板上，被提起并逐渐洒落而形成“料幕”，高温烟气从中穿过而使物料预热并蒸发部分水分。反复数次后，移动到活动蓖条夹物料一同升起、洒落，并与热烟气形成传导和对流热传递。当物料移动到带有清扫装置的圆弧形扬料板上时，链条将在上部空间接受的热量传给物料，物料随滚筒的转动被扬料板提起、洒落，与热烟气进行较充分传递并将扬料板内外壁粘附的物料清扫下来。同时，清扫装置物料团球亦起破碎作用，可大大增加热交换面积、提高干燥速率。当物料移动到带有清扫装置的圆弧形蓖条式扬料板时，物料在干燥机内仍按四区的运动规律进行热传递，但此区物料呈两种状态 ①干后呈粉状物料，随滚筒转动而从蓖条的间隙漏下； ②湿的团球留在扬料板圆环内，随滚筒转动逐渐被破碎而使其中水分蒸发、最终被干燥。 当移动到六区时，物料已变成低水分松散状态，为了减少扬尘、减轻除尘系统的负荷，在距筒末端约1m左右的范围不设扬料板，干燥后物料滚动滑行到排料箱，遂完成整个干燥过程。 4、工作原理 1）直接传热顺式滚筒干燥机的工作原理物料和由燃烧炉送来的700800℃高温烟气同方向进入干燥机，物料由扬料板提起并洒落，两者直接接触，将热量传递给湿物料而使湿物料所带水分汽化并随废气排走。干后的物料，由干燥机下端排料箱排出。 2）适用于潮湿物料能经受强烈干燥或被干燥物料对高温敏感、干燥后物料吸湿性小情况。在直接传热逆流式滚筒干燥机中，物料与干燥介质运动运动方向相反，干燥推动力在整个干燥过程中比较均匀，适用于对物料干燥要求较高且物料对高温不敏感者。 二、管式干燥机 1、应用是利用高温高速烟气而使精煤在悬浮状态下进行干燥的一种设备，尤其适于处理密度小的细粒物料，可处理00.5mm粒级含量不超过40的013mm的湿精煤。 2、优点和缺点 ①优点是占地面积小、设备投资少、单位容积汽化水量大、精煤在干燥机内停留时间短，干燥机结构简单、制造容易、检修方便和钢材消耗低。 ②缺点热效率低、电耗大、管壁磨损大、干燥成本高，要求厂房建得较高，干燥后精煤增灰较大、控制复杂、产生煤尘较多，并由于高温烟气对湿精煤的急剧加热作用而使粗煤受热不均匀被破碎，具有一定的粉碎作用。 3、构造包括干燥管、散煤器、清扫器三部分。 ①干燥管为一直立的大金属管，由钢板卷制而成，可分为若干段，用法兰盘联接或焊接。直径和长度取决于生产量和对产品水分的要求。干燥管结构可分为三部分，由干燥管底部到湿精煤入口处约56m为一段，热烟气由此段进入，所以管内衬耐火层，大块物料和浮选精煤团球出口在管子的底部。由湿精煤入口到上部弯管处的直管段为干燥段，为防止热量损失和烫伤工作人员，在管外表面包有石棉或其他隔热材料的保温层。上部弯管为一段，可改变气流方向，将煤后精煤和废气送入除尘器。 ②螺旋清扫器由螺旋轴、螺旋叶片和传动装置构成。作用是为防止精煤在弯管处沉积、引起燃烧和爆炸，用清扫器可将沉积在弯管处的积煤送入除尘器。 ③散热器作用是将湿精煤均匀在送入干燥管。 4、工作原理 由燃烧炉产生的高温热烟气从干燥管下部给入，并在干燥管内以2535m/s的速度自下而上流动，需干燥的湿精煤经星形给料机、散煤器均匀送入干燥管。在干燥管内，高温高速的烟气使进入干燥管的湿精煤呈悬浮状态并沿干燥管上升。湿精煤气热烟气在上升中直接广泛接触、传递热量，使水分汽化而得到干燥，干燥后的精煤、汽化的水蒸气和废气一起排出并进入除尘器。在干燥管中，细粒度精煤由于质量轻而以接近烟气的速度上升；粒度较粗的精煤由于质量较大而上升的速度小于烟气的速度，在干燥管内停留时间较长，这恰好符合干燥的要求；个别大粒度颗粒和大块浮选精煤团球不能被烟气举起而落在干燥管下部溜槽中，经不透气闸门排出。 三、井筒式干燥机 1、应用井筒式干燥机可以进行末精煤和浮选精煤的混合干燥，也可以进行浮选精煤的单独干燥。 2、优缺点热烟气温度低、占空间小；但热效率低、处理量小、在单独干燥浮选精煤时产品水分高。 3、干燥机的构造 主要由多螺旋喂煤机、筒头、筒体、溜体、溜槽、滚轮、挡板、清扫器等部分组成。如图4-6所示。 ①筒体由金属制造，内衬耐火材料。在每一层的壁板上均有两个方孔供清扫筒体内部用。孔上装有安全阀，当干燥机内由于精煤燃烧引起压力过大时，安全阀自动打开。滚筒装置由电动机、减速机、链轮和传动链条组成，传动链条由上而下带动滚轮旋转。 ②筒头锥形结构，上面支承有多螺旋喂煤机。螺旋传动装置包括电动机、减速机链轮和传动链条。为了使湿精煤均匀地给入干燥机，多螺旋喂煤机沿筒全宽给料。 4、工作原理 湿精煤经多螺旋喂煤机由筒头给入干燥机，先浇到第一个滚轮上，由滚轮旋转再将湿精煤洒到下一个滚轮上。在挡板和滚轮的作用下，煤流的运动方向如图4-6中实给箭头所示。热烟气由烟气入口进入干燥机，同样在挡板的滚轮作用下由下而上与煤流相反方向运动，如图4-6虚箭头所示。由于热烟气和湿精煤直接接触、将热量传递给湿精煤，因而使湿精煤中水分汽化。汽化的水蒸气随废气由烟气出口排出，干燥后精煤由溜槽下端排料口排出。 四、沸腾床层干燥机 1、应用适用于末精煤和浮选精煤混合干燥。 2、特点热效率高、小时汽化水量大、单台处理能力大、设备布置紧凑、占地面积小、操作人员少。其缺点是；以精煤和油做燃料，流费资源，不能单独干燥浮选精煤，干燥机结构复杂。 缺点以精煤和油做燃料，浪费资源，不能单独干燥浮选精煤，干燥机结构复杂。 3、沸腾床层干燥机的构造 燃烧室和干燥室为一体结构，以麦克纳利沸腾床层干燥机如图4-7所示。 干燥室它的床层为一炬形平面，与燃烧室的分界处为蓖子，蓖条直径为22mm，缝隙在22.5mm之间，开孔率为7。蓖条放料端比出料端略高，其角度为2.5。干燥室上部设有洒水装置，其作用是降温灭火。在干燥过程中，如果参数失调，床层温度突然升高甚至引起火灾，或燃烧室温度超过530℃以上时，自控装置即动作，停车洒水降温灭火。 在干燥机一侧有旁路烟囱，其作用 ①干燥过程中床层着火或燃烧室温度超过530℃时，库囱顶部盖板通过自控打开，放穿库掘降温羚却； ②正常停车时库囱盖板亦打开，使烟掘短路散热冷却； ③开车前也要打开库囱盖板，并开动引风机造成负压以净化干燥系统； ④正常开车时烟囱盖板是关闭的，保持干燥系统完全密封。 4、工作原理 干燥后精煤的一小部分经粉碎机粉碎到小于50网目，与预热到80℃的空气按重量比为11混合，被喷射器喷入燃烧室充分燃烧，产生的高温烟气以150m/s的速度通过蓖子进入干燥室。湿精煤经给料机由入料口进入干燥室后，沿蓖子坡度被高温高速烟气吹起呈沸腾状态，固体颗粒被高温烟气所凶围进行质热交换，由于干燥介质的蒸汽压力低于煤粒表面水分的蒸汽压力，湿精煤中水分不断汽化而转移到周围介质中并被废气带走，从而降低了精煤的水分。经干燥后的精煤由排料口排出，废气、汽化的水蒸气和部分小于1.2mm的精煤从干燥机上部废气出口进入除尘器回收。 9
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