烘干(backing dry),是指用某種方式去除溶劑保留固體含量的工藝過(guò)程。按照熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三種熱傳播的方式,烘干也有相對(duì)應(yīng)的三種方式:烘筒式烘干、熱風(fēng)式烘干和遠(yuǎn)紅外烘干。
原理
砂型和砂芯是多孔性物體,其水分的去除大致可分為兩步進(jìn)行:表面水分的蒸發(fā)和內(nèi)部水分的遷移(擴(kuò)散)。因此砂型或砂芯的干燥速度決定于表面層水分蒸發(fā)的速度和內(nèi)部水分的擴(kuò)散速度。表面水分蒸發(fā)速度與飽和蒸汽壓力和爐氣中水蒸氣壓力的差成正比。水分遷移的速度決定于砂型內(nèi)外的濕度梯度和溫度梯度。
砂型(芯)在烘干爐內(nèi)加熱過(guò)程中,其內(nèi)部濕度梯度與溫度梯度方向相反。濕度梯度使水分由內(nèi)向外遷移,而溫度梯度迫使水分向內(nèi)遷移。因此,為了達(dá)到快速干燥的目的,就必須分階段合理地控制烘干過(guò)程,努力做到砂型(芯)內(nèi)外濕度梯度大而溫度梯度小。
過(guò)程
烘干過(guò)程應(yīng)大致分成三個(gè)階段進(jìn)行控制:
(1)升溫預(yù)(勻)熱階段
此階段要求砂型(芯)內(nèi)溫度和濕度差小,保證能快速熱透。開(kāi)始時(shí)必須慢速升溫,以免砂型中的濕度梯度過(guò)大使水分向內(nèi)部遷移;否則不僅會(huì)降低干燥速度,而且還可能使砂型(芯)表層過(guò)燒、開(kāi)裂、松散和脫落。在此階段,干燥爐的煙道應(yīng)盡量全部關(guān)閉,燃燒室也不進(jìn)行劇烈燃燒。
(2)高溫加熱,水分大量蒸發(fā)階段
這個(gè)階段爐溫應(yīng)迅速上升,達(dá)到規(guī)定的溫度,并進(jìn)行保溫。為了使砂型(芯)內(nèi)部的水分能夠迅速排出,必須使含有水分的爐氣排出爐外,加速爐氣循環(huán)。因此在這個(gè)階段,應(yīng)把排氣煙道閘門全部打開(kāi)。
(3)爐內(nèi)冷卻階段
此階段停止燃燒,煙道門半開(kāi)。砂型(芯)緩慢冷卻,本身蓄熱繼續(xù)排除殘余水分,砂型得到徹底干燥。
特點(diǎn)
水泥廠常用預(yù)烘干設(shè)備有筒式烘干機(jī)、重力式烘干機(jī)、流態(tài)烘干機(jī)、沸騰烘干機(jī)、多層園盤烘干機(jī)等,使用最多的是筒式烘干機(jī)。
(1)筒式烘干機(jī):
筒式烘干機(jī)分順流式(物料在烘干機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向與煙氣方向一致)和逆流式(物料在烘干機(jī)內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向與煙氣方向相反),在水泥廠中,以順流式居多,因?yàn)樗幸韵绿攸c(diǎn):
①熱交換過(guò)程迅速,大量水易被蒸發(fā);
②粘性物料被烘干后可減少粘結(jié),有利于物料運(yùn)動(dòng);
③順流式熱端負(fù)壓低,能減少烘干機(jī)漏風(fēng)量,有利于穩(wěn)定烘干機(jī)內(nèi)熱氣體溫度和流速;
④喂料與供煤同在烘干機(jī)一端,車間布置方便;
⑤出料溫度低,可用膠帶機(jī)輸送;
⑥粉塵多。
(2)重力式烘干機(jī)
這種烘干機(jī)工藝簡(jiǎn)單,投資省,熱效率高,可烘干粘性不大的各種塊粒狀物料,適于產(chǎn)量小的立窯水泥廠使用。
(3)流態(tài)式烘干機(jī)
這種流態(tài)式烘干機(jī)是利用固定多孔蓖[bì]床,使床面物料流態(tài)化而直接進(jìn)行熱交換的烘干設(shè)備,有單層床式和雙層床式兩種。能正常操作的流態(tài)化烘干機(jī)熱效率高,但當(dāng)烘干物料品種、水分、粒度變化較大時(shí),不宜采用這種設(shè)備。
(4)多層園盤式烘干磨
這種流態(tài)式烘干機(jī)的外形即磚砌塔體呈園形,在塔中心裝有一根下懸的傳動(dòng)軸,軸上固定多層園盤和揚(yáng)料刮板,它們與固定在塔體內(nèi)壁的、數(shù)量相同的環(huán)形板相問(wèn)排列。物料從塔頂加入,經(jīng)第一層園盤溜到第一層環(huán)形板,被傳動(dòng)軸上的揚(yáng)料刮板刮下,流到第二層園盤。再溜到第二層環(huán)形板上,又被刮下,如此逐層往下?lián)P料,延長(zhǎng)了物料在塔內(nèi)的停留時(shí)間。底部燃燒室煙氣逆流而上,將逐層下溜的物料烘干。這種型式的烘干塔熱效翠高,但由于揚(yáng)料機(jī)械在塔內(nèi)多粉塵的熱態(tài)條件下工作,使烘干溫度受限制,維修麻煩。
應(yīng)用
微波
設(shè)備又稱微波烘干機(jī),它是一種用來(lái)烘干食品,藥材,木材,建材,紙板等物料的微波機(jī),與傳統(tǒng)烘干設(shè)備相比,微波烘干設(shè)備的特點(diǎn)是:絕大部分物料干燥都可以用微波干燥技術(shù)解決,其烘干速度快,幾分鐘就可達(dá)到干燥的目的,熱慣性小,干燥溫度低,效率高,環(huán)保節(jié)能,是響應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的新型設(shè)備。它的工作原理是利用微波的穿透性加熱提高物料的溫度,使物料中的水分汽化蒸發(fā),蒸發(fā)出來(lái)的水蒸汽由排濕系統(tǒng)排走而達(dá)到烘干物料的目的。
超導(dǎo)
真空超導(dǎo)采暖可用于平房、樓房、溫室大棚采暖,以及烘干房、烤箱、孵化箱、節(jié)能高效鍋爐、電暖器、空調(diào)、化工、電子散熱系統(tǒng)的生產(chǎn)和安裝。凡是有能源的地方都可以達(dá)到高效節(jié)能的目的,運(yùn)用東方龍專利技術(shù),僅需一個(gè)燃煤爐,也可以帶動(dòng)家庭采暖散熱器、空調(diào)、淋浴、做飯、燒水、烘干等全部功能。它以聲音速度傳熱,一幢大樓僅需10分鐘就能夠循環(huán)供熱,熱效率可達(dá)到95%以上,節(jié)能50%左右,是當(dāng)今世界超導(dǎo)傳熱、高效換熱的新技術(shù)。
真空超導(dǎo)技術(shù)在烘干方面可以為工業(yè)品、農(nóng)產(chǎn)品、畜牧制品、化工產(chǎn)品及水果、煙草、茶葉等產(chǎn)品進(jìn)行烘干,效果十分突出,安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、縮短生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成本,節(jié)約能源50%以上。用于木材烘干,比原工藝節(jié)煤50%以上、可防火,安全可靠,烘干木材好,成本低;用于烤煙烘干,節(jié)約40%~50%,烤出的煙葉色澤好,可提高產(chǎn)品等級(jí)。用于糧食、化工、皮革、紙筒等多方面的烘干,都可取得滿意的效果。
電流法
電流法烘干通常指給轉(zhuǎn)子繞組通入一定大小的電流,使轉(zhuǎn)子繞組發(fā)熱的方法烘干。發(fā)熱是從繞組內(nèi)部到外部,很好地保證了繞組溫度一致,使定子和轉(zhuǎn)子繞組的浸漆與烘干效果提高了很多,能延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子維修后的使用壽命。
轉(zhuǎn)子繞組通入一定大小的電流,具體方法如下:1、根據(jù)銘牌上的工作電流,烘干電流控制在工作電流的50%~80%之間。但有的銘牌上的工作電流不準(zhǔn)確,主要是小廠生產(chǎn)的產(chǎn)品,會(huì)夸大功率。這時(shí)要根據(jù)實(shí)際發(fā)熱溫度,減小電流;2、有的電動(dòng)工具,銘牌上的工作電流已經(jīng)看不清了。烘干電流控制在工作電流的50%~80%之間。3、最好、最準(zhǔn)確的方法是根據(jù)所使用漆包線的截面積來(lái)確定烘干電流的大小。
參考資料 >