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耙式干燥設備設備特點如下:
(1)回收利用大部分熱量,能量消耗較低;
(2)溫差相對較低,一般為低溫操作,產(chǎn)品水分蒸發(fā)的過程比較溫和;
(3)工藝流程簡單,實用性較強;
(4)部分設備負荷運轉特性較為優(yōu)異;
(5)運行成本較低。
耙式干燥設備設備機械蒸汽再壓縮技術的概念在很早之前便已經(jīng)形成,但由于當時壓縮技術有限以及能源供應充足等諸多因素的限制,導致該技術長期以來并沒有得到研究者們過多的關注。隨著上世紀七十年始的全球能源需求急速增長以及化石能源價格的急劇提升,各國研究者逐漸開始關注和研究 MVR 技術的應用,并將該技術成功的應用到蒸發(fā)操作單元中來,盡管機械蒸汽再壓縮技術在國外已經(jīng)廣泛應用于諸多工業(yè)生產(chǎn)中,但該技術在我國的工業(yè)應用研究僅在近幾年才開始處于熱門階段,且取得的相應成果并不多。在國外比較早就開始發(fā)展機械蒸汽再壓縮技術,早在十九世紀初就有報道該技術的研究,到了二十世紀中期,該技術就已經(jīng)開始在國外應用到實際工業(yè)生產(chǎn)中。 在國外比較早就開始發(fā)展機械蒸汽再壓縮技術,早在十九世紀初就有報道該技術的研究,到了二十世紀中期,該技術就已經(jīng)開始在國外應用到實際工業(yè)生產(chǎn)中。1957 年德國基伊埃集團(Global Engineering Alliance,簡稱GEA)針對耙式干燥設備設備蒸發(fā)操作單元過程能量消耗高的問題,研究開發(fā)出了用于商業(yè)的 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)。該公司一直致力于改進完善該技術工業(yè)應用的研究。
該研究通過MVR過熱蒸汽流化床干燥技術、凱斯工程過熱蒸汽干燥技術等各種不同的干燥流程,進一步對比分析傳統(tǒng)干燥技術與新型干燥技術,探討各種技術和當前狀態(tài)相對的優(yōu)缺點及其局限性,研究探討了低級煤的干燥特性以及相關特性研究時煤樣的各種影響因素。選用壓縮機時,結合實際情況終選用羅茨蒸汽壓縮機,并選用相關變頻器,實現(xiàn)對壓縮機頻率調(diào)節(jié),且還能起到壓縮機過載保護。耙式干燥設備設備使用機械蒸汽再壓縮技術的干燥系統(tǒng)會因為壓縮機和需增加干燥器換熱面積等原因使得成本增加;為此建立了一個可以供直接分析使用的數(shù)學模型,可以用于確定系統(tǒng)的壓縮比,而此模型主要依賴于五個參數(shù):特定的干燥器能耗比以及壓縮機的能耗比、電力和能源的價格比、干燥機物料干燥前后濕度差和干燥機內(nèi)的干燥壓力。
傳統(tǒng)的耙式干燥系統(tǒng)用蒸汽(或熱水等)通入夾套和中空軸耙齒間接加熱物料,一般在真空條件下脫濕,尾氣一般有兩種處理方法,一是排出后直接排放掉,但是浪費大量熱量的同時還污染環(huán)境;二是經(jīng)過冷凝器冷凝收集處理,則同樣浪費大量熱量,且需加大冷凝成本。現(xiàn)在該公司開發(fā)出的MVR系統(tǒng)已經(jīng)成熟應用于重油開采廢水回收中,據(jù)資料顯示,該系統(tǒng)每蒸發(fā)1噸水僅需消耗15~16。為了進一步降低真空耙式干燥過程的能耗,使二次蒸汽重復利用并減少尾氣處理成本,查閱國內(nèi)外的MVR 熱泵系統(tǒng)相關文獻資料,根據(jù)耙式干燥機的特點,結合機械蒸汽再壓縮技術,提出將機械蒸汽再壓縮技術應用到耙式干燥工藝中,使用壓縮機與耙式干燥機組合形成新的耙式干燥系統(tǒng),并創(chuàng)立了一種新型的節(jié)能干燥工藝。
耙式干燥設備設備換熱器選型可根據(jù)計算出來的所需換熱面積選擇市場在售的相關設備,本系統(tǒng)中使用的換熱設備為杭州亞干干燥設備有限公司根據(jù)所需換熱面積制成的。本文將MVR技術應用于耙式干燥系統(tǒng),提出用羅茨蒸汽壓縮機替換該系統(tǒng)中的真空泵,將干燥過程脫出的濕分(二次蒸汽)壓縮以提高壓力和溫度,再經(jīng)增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。對 MVR 耙式干燥系統(tǒng)進行了理論分析,并在此基礎上建立了基于真空耙式干燥機的 MVR 耙式干燥干燥系統(tǒng)。對系統(tǒng)運行過程中能量平衡和質(zhì)量平衡進行分析計算,在耙式干燥設備設備作質(zhì)量平衡分析時,將 MVR 干燥系統(tǒng)看作一個整體,其與外界進行單進雙出的物質(zhì)交換;
在耙式干燥設備設備系統(tǒng)作能量平衡分析時,將 MVR 干燥系統(tǒng)看作為開口熱力系統(tǒng),其中主要的能量變化有壓縮功量、系統(tǒng)散熱量、生蒸汽補充熱量以及物料攜帶能量。對 MVR 干燥系統(tǒng)熱力過程進行理論計算和分析,以總質(zhì)量為 100kg 含水率為 40%的玉米淀粉作為物料進行間歇干燥為例進行理論分析,加料溫度為 25℃,干燥壓力為 80k Pa,壓縮比為 2,干燥后含水率為10%。換熱器選擇的流速應盡可能避免流體處于層流狀態(tài),不同流體流經(jīng)換熱器時換熱器傳熱系數(shù)也不同,耙式干燥設備設備的管殼式換熱器不同流體總傳熱系數(shù)KH的經(jīng)驗值。計算結果表明,一臺有效的熱泵性能系數(shù) COP 必須大于 1,COP 越大則熱泵效率就越高,而該系統(tǒng) COP 高達 16.9。傳統(tǒng)干燥器的理論 SMER 值為1.6kg/(k W·h),而實際的 SMER 只有理論的 20-80%,熱泵除濕干燥器的 SMER一般為 2.0-3.0kg/(k W·h)。而本系統(tǒng) SMER 高達 4.9 kg/(k W·h),表明本系統(tǒng)在能源利用效率方面優(yōu)勢明顯,具有較大研究意義。