干燥机计算说明书 (3)

第三章 转筒干燥机介绍

端加入，载热体由低端进入，与物料成逆流接触，也有载热体和物料一起并流进入简体的。随着圆筒的转动，物料受重力作用运行到较低的一端。湿物料在筒内前移过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。在圆筒内壁上装有抄板，它的作用是把物料抄起来又洒，使物料与气流的接触表面增大，以提高干燥速率并促进物料前进。载热体一般为热空气、烟道气等。载热体经干燥器以后，一般需经旋风除尘器将气体内所带物料捕集下来。如须进一步减少民气含尘量，还应经过袋式除尘器或湿法除尘器后再放空。

回转圆筒干燥器一般适用于颗粒状物料，也可用部分掺入干物料的办法干操粘性膏状物料或含水量较高的物料，并已成功地用于溶液物料(料浆)的造粒干燥中。国内回转圆筒干燥器直径一般在0.4~3m，个别的达5m。干燥器长度一般在2—30 m，也有长50m甚至更长的。 一般L／D在6~l0。所处理的物料含水量范围为3~25%，也有高达50%的。 干燥后的含水量可达到0.5%左右，甚至可达到0.1%。物料在干燥器内的停留时间在5分钟到2小时。气流速度，对粒径为1mm左右的物料，气速在0．3~1。0m／s范围；对粒径为l~5mm的物料，气速在1．2~2．2m／s范围内。

回转圆筒干燥器的优点是生产能力大、适应范围广、液体阻力小、操作上允许波动范围较大、操作方便。缺点是设备复杂庞大、一次性投资大、占地面积大、填充系数小、热损失较大。

回转圆筒干燥器在物料和载热体并流操作时，筒体内物料温度即使在出口处也很接近于气体的湿球温度，这说明干燥过程基本上是在等速阶段进行。即水分主要从粒子表面蒸发而无降速阶段。这是因为当粒子与气流接触时，水分从表面蒸发，但当粒子埋入料层后，水分几乎停止蒸发。这时粒于内部的水分继续向表面扩散，当较子再露出料层与气流接触时，粒子表面又有自由水分存在，使粒于温度一直维持在气流的温球温度附近。故可认为此干燥过程仅仅是物科与气体之间的外部传热、传质过程。

筒壁和抄板与气流接触时被加热，面与物料接触时被冷却，但由于变化周期较短，温度变化幅度很小，所以筒壁湿度基本上可以认为是一常数。此外，由于物料对筒壁传导的给热系数大于气体对简壁的对流给热系数，故筒壁湿度实际上接近于料温，加上物料只有很薄的一层被加热故料层中心温度升高极少。根据许多资料表明，热传导的热量所占比例很小，只有在分格式转筒中才占30%左右。 回转圆筒干燥器中一部分热量是颗粒幅射传热，这时较子表面接受辐射热。在化工干燥作业中，气体温度一般不太高，故辐射的热量在最佳条件下不超过物料在干燥器中所得热量的6%，所以在大多数场合下，在热力计算中可以不予考虑。回转干燥主要是属于对流干燥，热能以对流方式由热气体传给与其直接接触的温物料表面，再由表面传至物料内部，这是一个传热过程。水分从物料内部以液态或气态扩散，透过物料层而达到表面，然后水汽通过物料表面的气膜而扩散到载热体的主体，这是一个传质过程。所以干燥是由传热和传质两个过程所组成，两者之间是相互联系的。干燥过程得以进行的条件，是必须使被干燥物料表面所产生水汽或其他蒸气的压力大于载热体中水汽或其他蒸气的分压，压差越大，干燥过程进行得越迅速。为此，载热体须及时地将气化的水汽带走，以保持一定的气化水分的推动力。所以，在回转圆筒干燥器中都设有鼓风机或引风机。

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3.1.1转筒干燥机（烘干机）工作原理：

烘干机的热源来自燃烧装置，本烘干机采用顺流式加热方式。因此需要烘干的物料，从进料箱、进料溜进入筒体，即被螺旋抄板推向后。由于烘干机倾斜放置，物料一方面在重力和回转作用下流向后端，另一方面物料被抄板反复抄起，带至上端再不断地扬撒下来，使物料在筒内形成均匀的幕帘，充分与筒内的热气流进行热交换，由于物料反复扬撒，所含的水分逐渐被烘干，从而达到烘干的目的。

3.1.2转筒干燥机特点：

1、结构简单，操作方便；

2、适应范围广，可以用它干燥颗粒状的物料，附着性大的物料用它干燥也很有利

3、操作弹性大，生产上允许产量有较大波动，不致影响产品的质量； 4、生产能力大，可以连续操作 5、故障少，维修费用低。

6、设备体积大，一次性投资多； 7、安装、拆卸工作量大；

8、物料在干燥器内停留时间长，物料颗粒之间的停留时间差异较大，对于温度有严格要求的物料不适用。

3.2、流向的选择

湿物料和载热体流向有并流和逆流两种，也有逆、并流合用的。 3 .2.1并流

物料移动方向与载热体流动方向相同。干燥过程中湿含量高的物料与温度最高而湿含量

小的载热体在进口端相遇，此处干燥推动力大。而在出口端，则湿含量较小的物料和湿含量较大的载热体相接触，干燥推动力小。所以并流的特点是推动力沿物料移动方向逐渐减少。在干燥最后阶段，干燥推动力减少到很小，干燥速度因此很慢，影响生产能力。并流方式适用于下列物料的干燥

(1)物料在湿度较大时，允许快速干燥而不会发生裂纹或焦化现象。 (2)干燥后物料不能耐高温，即产品遇高温会发生分解、氧化等变化。

(3)干燥后的物料吸湿性很小，否则干燥后的物料会从载热体中吸回水分，降低产品质量。

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第三章 转筒干燥机介绍

3.2.2逆流

物料移动方向与载热体流动方向相反。在入口处，湿度高的物料与湿度大、温度低的载热体接触，在出口处，湿度低的物料与湿度高的湿度小的载热体相接触，因此干燥器内各部分的干燥推动力相差不大，分布比较均匀。逆流方式适用于下列物料的干燥： ‘

(1)物料在湿度较大时，不允许有快速干燥，以免引起物料发生龟裂等现象。 (2)干燥后的物料可以耐高湿，不会发生分解、氧化等现象。 (3)干燥后的物料具有较大的吸湿性。

(4)要求干燥速度大，同时又要求物料干燥程度大。

逆流流向的缺点是入口处的物料湿度较低，而载热体湿度很大，接触时，载热体中的水汽会冷却而冷凝在物料上，使物料湿度增加，干燥时间延长影响生产能力。

3.3、载热体的选择

载热体及其最高温度的决定在于被处理而体物料的性质及其是否允许被污染等因素。

若被处理的固体物料不怕高温，且非最后产品，可以允许在处理过程中稍被污染可采用烟道气作为载热体，则能得到较高的体积蒸发率和热效率，例如，对于进口含水量较高的物料干燥，采用气体进口温度为300°C时。干燥器的体积蒸发率为15kg水/m3·h，热效率为30~50%；若气体进口温度为500°C，则体积蒸发率为35kg水／m3·h，热效率为50~70％。所以对于处理矿石、砂砾、煤、过磷酸钙等物料的转筒干燥器都带有直接产生烟道气的燃烧炉，其燃料可以是煤、油或者天然气等。

若处理的物料不允许被污染，则用热空气做载热体。 热空气是经空气预热器加热的。加热介质可用蒸汽加热器、电加热器，或用烟道气经预热器加热热空气等方法。也可用其他工业废热气体来加热空气。也有用间接加热的方式，即热量由金属壁传给被干燥物料，如外加热式的回转圆筒干燥器。 若被干燥物料的产品不允许被污染，而且不允许被空气冲淡，则热量应通过转筒壁传入。此时，可以将转筒装在砖室内，筒外通以烟道气；也可在筒内安装中心管或列管、套管等表面热交换器，利用金属壁传热。载热体可为烟道气、水蒸气或电加热。在被干燥物料中，则通以干净气体，将蒸发的水分移走。

3.4、转筒干燥器的类型

回转圆筒干燥器的型式一般按照被干燥物料的加如热方式来划分，可分为以下几种类型：

3.4.1直接传热干燥器

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此种干燥器内载热体直接与被干燥物料接触，主要靠对流传热，热利用率较高，使用最广泛。直接传热的干燥器设备简图见图8—2。

3.4.2间接传热干燥器

当被干燥物料不宜与烟道气或热空气直接接触时，可以来用间接传热的干燥器。在此种干燥器中，栽热体不直接与被干燥的物料接触，而干燥所需的全部热量都是经过传热壁传给被干燥物料的。

间接传热干燥器见图8-3所示。外壳内装有同心圆筒，借助于连接管使内筒的内部空间与外壳和炉壁间的环状空间相通，整个外壳砌在砖炉内。从燃烧炉来的烟道气进入外壳和炉壁间的环状空间，自外掠过外壳，然后穿过连接管进入内筒。最后用送风机将其排出。被干燥的物料在外壳与内筒之间的环状空间通过，而空气带走物料蒸出的蒸汽，则与物料成逆流方式流动，然后由送风机排出。

也有先将烟道气进入内管，然后穿过连接管到外壳和炉壁间的环状空间后经

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第三章 转筒干燥机介绍

送风机排出的。也有采用内热式间接加热，高温烟道气从干燥器高端的中心火管一直到干燥器低端，并从20根伸向四周的短火管通向锯齿形的烟道抄板夹层内，再沿外壁和抄板间空隙回到入口端由风机抽出，而物料由干燥器高端进入到中心火管和抄根间翻动前进，物料和烟气之间靠、火管、小火管、抄板传热，传热面积比双筒式大，热效率高。为了进一步提高热效率，增大传热面积，可将中心火管进口端先用一根，而后分成5根小管，面积增大了，热效率也显著接高。

本设备特点（1）干燥成本低。（2）产量高，热效率好。（3）对燃料要求不高，可烧烟煤、无烟煤、油、气、煤粉等。（4）操作简单、稳定。

3.4.3复式传热干燥器

此种干燥器一部分热量是由干燥介质经过传热壁传给被干燥物料，另一部分热量则由载热体直接与物料接触而传通的，是热传导和对流传热两种形式的组合，热利用率较高(图8-5）。

干燥器主要由外壳及十字断面中央内管所组成。被干燥物料沿着外壳和中央内管间的环状空间移动，烟道气自燃烧炉进入中央内管，自左向右流动，并将一部分热量经管壁传给被干燥物料，然后进入并通过环状空间与被干燥物料直接接触，而后由排风机或烟囱排出。

这种结构的优点是减少了对于周围介质的热损失，当湿物料还不可能分散开并剧烈地接受气体中的热量时，能先在热表面上将湿物料强烈地加热，同时利用内圆筒来沉降带来的粉尘和使气体混合均匀。

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