我國干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及未來趨勢(shì)

 

 

       公司位于我國設(shè)備制造加工的核心地區(qū)常州市高新技術(shù)開區(qū)，占地面積108畝，其中廠房面積32000余平方米，公司擁有大型激光切割機(jī)、大型水切割機(jī)、大型等離子切割機(jī)、大型自動(dòng)電焊機(jī)、無損檢測(cè)、質(zhì)譜儀、刨床、折彎機(jī)、剪板機(jī)等高端制造加工或檢驗(yàn)裝備。公司現(xiàn)有員工300多名，其中150余人擁有大專以上文憑，30多人擁有高級(jí)職稱。公司2011年實(shí)現(xiàn)銷售額1.6億元，2012年實(shí)現(xiàn)銷售額1.8億元，2013年實(shí)現(xiàn)銷售額2.2億元，2014年實(shí)現(xiàn)銷售額2.05億元。公司下設(shè)省級(jí)江蘇省干燥技術(shù)研究中心，常州市干燥工程技術(shù)研究中心，擁有先進(jìn)的試驗(yàn)裝備，可供客戶試驗(yàn)，并擁有一流設(shè)計(jì)、研發(fā)人員，隨時(shí)為客戶提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。此外公司還擁有完整的營銷隊(duì)伍和售后服務(wù)體系，使公司在不斷壯大過程中贏得了良好的聲譽(yù)。

       經(jīng)過干燥界工程技術(shù)人員的共同努力，近年來我國的干燥設(shè)備有了長足的進(jìn)步。干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)、性能都有明顯改善，質(zhì)量也在不斷提高，有些機(jī)型已遠(yuǎn)銷國外。文中對(duì)近年來我國干燥設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行闡述，同時(shí)也指出存在的問題。對(duì)我國今后一個(gè)時(shí)期內(nèi)各行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行分析，對(duì)干燥設(shè)備如何滿足生產(chǎn)需要提出意見，展望干燥設(shè)備的未來趨勢(shì)，為技術(shù)及設(shè)備開發(fā)提供參考。 

       關(guān)鍵詞：干燥設(shè)備；技術(shù)現(xiàn)狀；未來趨勢(shì) 

       1 干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀 

　　近年來，隨著我國工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，對(duì)干燥設(shè)備的需求量越來越大，干燥設(shè)備的總體水平也不斷提高。常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿足生產(chǎn)的需要，并有部分機(jī)型出口到國外，這些可喜的成就是廣大工程技術(shù)人員長期努力的結(jié)果，干燥設(shè)備的進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 

       1.1 干燥設(shè)備的加工質(zhì)量 

　　從干燥設(shè)備的制造過程看，干燥設(shè)備的加工質(zhì)量受技術(shù)水平及應(yīng)用行業(yè)的制約。干燥設(shè)備的應(yīng)用行業(yè)很多，對(duì)設(shè)備質(zhì)量要求最高的是制藥行業(yè)。由于制藥行業(yè)的特殊性，對(duì)所用干燥設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量都有具體要求，因此要求制造行業(yè)提供的設(shè)備加工質(zhì)量較高。其次是食品行業(yè)，食品行業(yè)對(duì)干燥設(shè)備及干燥系統(tǒng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生指標(biāo)要求，因此設(shè)備結(jié)構(gòu)及鋼材的處理標(biāo)準(zhǔn)較高。質(zhì)量要求相對(duì)不高的是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的部分設(shè)備。在所有行業(yè)中化學(xué)工業(yè)不論是設(shè)備的用量還是型式都最多最復(fù)雜，應(yīng)該說化工行業(yè)的干燥設(shè)備有特殊要求的也比較嚴(yán)格，但與上述兩個(gè)行業(yè)相比略低一些。 

從最年幾年干燥設(shè)備總的質(zhì)量看，多數(shù)設(shè)備鋼板都經(jīng)過拋光處理，焊縫采用氬弧焊（不銹鋼），焊縫也經(jīng)過處理，有些工廠對(duì)直焊縫和環(huán)焊縫采用自動(dòng)或半自動(dòng)焊接，使設(shè)備質(zhì)量得到保證。在走訪的工廠中，常州佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠、常州一步干燥設(shè)備有限公司加工質(zhì)量較好，佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠制粒的設(shè)備有一定的出口量，上海大川原公司的加工質(zhì)量也較好。 

       1.2 干燥機(jī)的結(jié)構(gòu) 

　　隨著我國干燥設(shè)備的引進(jìn)及國際間的技術(shù)交流，國外干燥設(shè)備機(jī)型都在不斷影響我國，最近幾年我國的新機(jī)型及新結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在以下幾種。 

       ①內(nèi)藏?zé)峁苁搅骰哺稍餀C(jī) 

　　這種干燥機(jī)是改變了以往流化床熱量全部由熱風(fēng)帶入的方法，通過內(nèi)部傳熱管，使部分熱量來自管內(nèi)熱介質(zhì)的傳導(dǎo)傳熱，因此大大提高了熱效率。據(jù)資料介紹，傳統(tǒng)流化床熱效率為39.7%，而內(nèi)藏?zé)峁転?2.5%。在完成相同產(chǎn)量的情況下，床層面積由72.5m2減小到14.42m2。瑞士的蘇爾壽公司和日本奈良機(jī)械制造所都有這種設(shè)備，熱介質(zhì)一般為蒸汽、導(dǎo)熱油等。目前山東天力干燥設(shè)備有限公司試制了這種設(shè)備，效果頗佳。杭州錢江干燥設(shè)備有限公司也開發(fā)了該設(shè)備，但是內(nèi)藏加熱板式，據(jù)介紹，傳熱系數(shù)很高，也取得良好效果。 

       ②管束干燥機(jī) 

　　管束干燥機(jī)的外殼及傳動(dòng)方式與轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)極為相似，但在其內(nèi)部同心排列1~5層管束。管束穿過干燥機(jī)的全長，內(nèi)通水蒸汽或其它熱介質(zhì)，傳導(dǎo)與對(duì)流傳熱并用。熱效率高，總傳熱效率可達(dá)80%~90%，特別適用于干燥溫度在150℃以下的物料。國外比較有代表性的如日本大川原化機(jī)株式會(huì)社，國內(nèi)在吉林也有生產(chǎn)。主要用于槽渣和礦物的干燥，取得可喜效果。 

       ③閃蒸干燥機(jī) 

　　作為1989年引進(jìn)我國的干燥機(jī)，它具有處理粘稠狀濾餅物料的能力，可以直接得到粉體物料。在我國丹東染料廠、吉林某化工廠、上海染化八廠、上海巴斯夫染料化工有限公司都有引進(jìn)的設(shè)備。目前這種機(jī)型以丹麥的安海達(dá)諾公司為代表。經(jīng)過多年的消化吸收此項(xiàng)技術(shù)，中型以下規(guī)模的設(shè)備我國有許多廠家都能制造。開發(fā)較早的單位如鐵嶺精工（集團(tuán)）股份有限公司、沈陽化工研究院、東北大學(xué)。目前工業(yè)化干燥機(jī)制造較多的如溫州市瞬達(dá)干燥設(shè)備有限公司、江蘇省靖江強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司。幾經(jīng)改造又推出一些新的結(jié)構(gòu)，由原來的狹縫進(jìn)風(fēng)增加了切向進(jìn)風(fēng)，大大降低了系統(tǒng)的風(fēng)阻。適用一些粘度低的礦物濾餅和化工中間體等物料的干燥。另外強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司首先將此設(shè)備頂部增加了分級(jí)結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品粒度小而且分部較窄。 

       ④槳葉式干燥機(jī) 

　　1990年，槳葉式干燥機(jī)首先由北京染料廠引入我國，用于靛藍(lán)染料的干燥。槳葉式干燥機(jī)以傳統(tǒng)傳熱為主要型式，最大的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高，并連續(xù)生產(chǎn)，這種干燥機(jī)目前以日本奈良機(jī)械制作所為代表，大型的槳葉式干燥機(jī)主要用于城市污泥的干燥。我國目前主要用于精細(xì)化工，石油化工產(chǎn)品的干燥。目前國內(nèi)有多家企業(yè)有能力制造這種設(shè)備，比較有代表性的廠家如三門峽昊博干燥設(shè)備有限公司、蘭州天華干燥設(shè)備有限公司等單位。但僅限于雙軸式，四軸以上的大型設(shè)備未見有制造的報(bào)道。 

       ⑤盤式干燥機(jī) 

　　在前蘇聯(lián)和早期日本的干燥專著中就有介紹。20世紀(jì)80年代初期，由上海市化工裝備所開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，但由于種種原因，設(shè)備沒有大量推廣使用。近幾年國內(nèi)多家干燥企業(yè)開始開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，到目前基本成熟，而且對(duì)這類機(jī)型的理論研究也有一定進(jìn)展，制造臺(tái)數(shù)較多的是石家莊工大化工設(shè)備有限公司。此機(jī)型在常州、江陰地區(qū)也有一些廠家在制造。 

       ⑥振動(dòng)流化床干燥機(jī) 

　　作為流化床干燥機(jī)的一種改進(jìn)型式，我國在幾十年前就有研究的報(bào)道，但一直進(jìn)展不大，自從國外引進(jìn)此種機(jī)型以后，才進(jìn)入了開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)的高峰，最早工業(yè)化的以鐵嶺精工（集團(tuán)）股份有限公司為代表，此后國內(nèi)有多家企業(yè)制造這種機(jī)型，結(jié)構(gòu)也有一定突破，東北大學(xué)開發(fā)出防漏料結(jié)構(gòu)。目前技術(shù)比較成熟的是以潘永康教授為代表的機(jī)型，此機(jī)型增加了控制物料運(yùn)行速度的結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)的分布更加合理，而且可有效防止漏料。據(jù)采用這項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)介紹，與普通振動(dòng)流化床相比，面積蒸發(fā)強(qiáng)度大幅度提高。 

       ⑦槽型攪拌干燥機(jī) 

　　開發(fā)較早的是日本粟本鐵工所，在槽型干燥機(jī)內(nèi)，將原來攪拌物料的結(jié)構(gòu)以通入蒸汽的管件組成，起到既可攪拌物料，又可傳導(dǎo)熱量的目的。在走訪中發(fā)現(xiàn)上?；瘷C(jī)三廠在開發(fā)此項(xiàng)技術(shù)，但工業(yè)化量不大，不做更多的介紹。 

       ⑧穿流回轉(zhuǎn)干燥機(jī) 

　　穿流回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是在一個(gè)長方體的箱內(nèi)，安裝有多孔的回轉(zhuǎn)筒體，筒體內(nèi)在周向設(shè)有多塊抄板，抄板也帶有小孔，處理有一定形狀的物料，加料方法與回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)相近，熱風(fēng)從圓筒的底部穿過筒體和料層。載濕后經(jīng)上部排出干燥機(jī)，此干燥機(jī)既有回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)的特征又有流化床的特征。資料介紹來自日本大川原化機(jī)株式會(huì)社，蒸發(fā)強(qiáng)度遠(yuǎn)高于回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)，近年我國也有開發(fā)這種機(jī)型的企業(yè)。 

       ⑨旋轉(zhuǎn)氣流干燥機(jī) 

　　旋轉(zhuǎn)氣流干燥機(jī)較早應(yīng)用的是德國的赫斯特公司，用于PVC的干燥。其基本原理是干燥機(jī)主機(jī)由帶夾套的筒體組成，熱氣流載著物料在干燥機(jī)內(nèi)做螺旋式上升運(yùn)動(dòng)，熱氣流與物料進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，同時(shí)又受夾套傳導(dǎo)傳熱及幅射傳熱，因此熱效率比對(duì)流傳熱氣流干燥機(jī)高。我國已先后引進(jìn)了這種設(shè)備也多用于PVC的干燥。據(jù)悉目前國內(nèi)也有廠家開發(fā)這種設(shè)備，但目前尚未見工業(yè)化規(guī)模設(shè)備的報(bào)導(dǎo)。 

　　此外還有惰性粒子流化床，攪拌流化床干燥機(jī)以及專用干燥機(jī)。由于這些設(shè)備不能形成系列，而且用量較少，不做重點(diǎn)介紹。 

       1.3 設(shè)備規(guī)模 

　　作為生產(chǎn)中的單元設(shè)備，干燥機(jī)以滿足生產(chǎn)要求為最高目的。隨著各行業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，也推動(dòng)了干燥設(shè)備的規(guī)模不斷擴(kuò)大。目前我國生產(chǎn)的閃蒸干燥設(shè)備直徑可以達(dá)到1.6m(超出此規(guī)模的應(yīng)用實(shí)例不多)，而且運(yùn)轉(zhuǎn)良好。槳葉干燥機(jī)的傳熱面積可以達(dá)到160m2，可以通各種載熱介質(zhì)，盤式干燥機(jī)最大傳熱面積已達(dá)到180m2。機(jī)械離心式噴霧干燥機(jī)的處理量可以達(dá)到45t/h，機(jī)電一體的離心霧化器也達(dá)到處理量5t/h的規(guī)模，較好地解決了霧化器的機(jī)械問題，離心噴霧干燥機(jī)直徑已達(dá)到10米以上。壓力式噴霧干燥機(jī)可以達(dá)到直徑8米，總高50多米，處理能力達(dá)到4t/h。回轉(zhuǎn)圓筒干燥機(jī)直徑可以達(dá)到2.5米，長達(dá)30多米。帶式干燥機(jī)面積也達(dá)到140多平方米。 

       1.4 裝備水平 

　　干燥設(shè)備的裝備水平主要指干燥系統(tǒng)的控制水平、附屬設(shè)備的配備、操作的方便程度和安全等級(jí)等?？v觀我國干燥設(shè)備的裝備水平，有了長足的進(jìn)步。特別是大型的干燥系統(tǒng)更是如此。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 

       ①控制系統(tǒng)的配備。自動(dòng)、半自動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，使勞動(dòng)強(qiáng)度降低，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。 

       ②計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。大型系統(tǒng)中多數(shù)采用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)的采集、處理和控制，使系統(tǒng)操作條件達(dá)到最優(yōu)。 

       ③人性化設(shè)計(jì)。在設(shè)備設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮操作者的習(xí)慣，維修時(shí)的方便程度。 

       ④安全化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)中有安全報(bào)警、險(xiǎn)情排除功能，特別是易燃易爆物料的干燥都要考慮到這一點(diǎn)。 ⑤附屬設(shè)備。系統(tǒng)中的附屬設(shè)備也趨于合理，加熱、加料、氣固分離、產(chǎn)品的包裝設(shè)備與主機(jī)的配套關(guān)系達(dá)到最優(yōu)化。 

        1.5 實(shí)驗(yàn)條件 

　　干燥機(jī)的設(shè)計(jì)需要特定物料的相關(guān)工藝參數(shù)，許多重要的參數(shù)必須通過實(shí)驗(yàn)獲取，干燥機(jī)的設(shè)計(jì)對(duì)實(shí)驗(yàn)的依賴性很強(qiáng)。因此實(shí)驗(yàn)條件是準(zhǔn)確設(shè)計(jì)干燥機(jī)的關(guān)鍵，從走訪的企業(yè)情況看，絕大多數(shù)企業(yè)都有實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

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