中部的換熱主體內(nèi)置大量的換熱管,用于加熱二水石膏;
下部的布風箱主要提供等壓流化風克服料層床壓和輔助流化石膏;
上部的集氣罩主要用于收集石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣。
流化煅燒機按照熱源不同,一般分為導熱油式煅燒機、蒸汽式煅燒機、熱風式煅燒機;
按照長高比可分為立式和臥式;
按照換熱床的分割板可分為兩室、四室等多室。
設備的適應范圍
流化煅燒機主要用于粉狀二水石膏的脫水,包括粉磨后的天然石膏、烘干后的磷石膏、脫硫石膏、鈦石膏、鹽石膏、檸檬石膏等工業(yè)副產(chǎn)石膏。適宜的物料粒度小于5mm,物料初始水分小于5%。
設備熱源選擇
蒸汽熱源:一般選用飽和蒸汽,壓力不低于1.0Mpa,理想的為1.3 - 1.5Mpa,也可以選擇過熱蒸汽,壓力同上,但選擇過熱蒸汽時,應根據(jù)過熱度適當加大換熱器面積,補償減溫需要。當然,也可以把過熱蒸汽減溫變成飽和蒸汽后使用。
導熱油熱源:一般由燃氣或燃油等導熱油鍋爐提供,壓力0.3 - 0.5Mpa,溫度190 - 220℃。
熱風熱源:一般由天然氣熱風爐、燃油熱風爐、燃煤熱風爐(需要凈化處理)等產(chǎn)生,熱風的溫度400 - 600℃之間。如果選用燃煤熱風爐,建議盡可能降低煙塵含量,防止煙塵堵塞換熱管和微細粉塵造成換熱效率的降低。
設備的熱效率
流化煅燒機的熱效率不低于90%,傳熱實際上屬于床換熱,換熱器管內(nèi)走熱介質(zhì),管外走石膏粉,熱介質(zhì)通過輻射、傳到方式把熱量給石膏床,新進的石膏粉與床內(nèi)的熱石膏混合換熱,具有較高的換熱效率。除了底部布風箱進入的少量流化風外,大部分熱量都是用于石膏的脫水,設備的熱損經(jīng)過保溫可以有效降低,底部通入的流化風也可以把顆粒熱量回收加熱,因此,熱介質(zhì)的熱量基本都是用于石膏的升溫、分解,蒸發(fā)。
設備工作原理
石膏流化煅燒機上進料、上出料的連續(xù)煅燒,進出料口有一定的高差。換熱器的上界面以上裝有連續(xù)進料的投料機,換熱器被隔板分離防止物料短路,在床層內(nèi)裝有大量的加熱管,管內(nèi)的加熱介質(zhì)為高溫煙氣、蒸汽或?qū)嵊?,熱量通過管壁傳遞給管外的石膏粉床,使石膏粉脫水分解。
在煅燒部分上部,裝有一個集氣罩,氣體離開流化床時帶出來的少量粉塵,由集氣罩收集的部分后自動返回流化床,尾氣由排風機抽出,經(jīng)脈沖袋式除塵器分離后排入大氣。正常工作時,從煅燒機底部鼓入空氣,通過氣體分布板進入流化床。鼓入的空氣不需要很多,稍稍超過臨界氣速,使床層實現(xiàn)流態(tài)化即可。此時淹沒在流化床中的加熱管向物料傳遞大量的熱量,使二水石膏粉達到脫水分解的溫度,二水石膏就在流化床中脫去結(jié)晶水并變?yōu)檎魵?,這些蒸氣與爐底鼓入的空氣混合在一起,通過床層向上運動。由于蒸氣量比鼓入的空氣量多得多,所以整個鼓泡床的流態(tài)化主要是靠石膏脫水形成的蒸氣來實現(xiàn)的。由于在流化床中粉料激烈的翻滾、混合,所以在整個流化床中各處的物料換熱迅速、均勻。
連續(xù)投入的生石膏粉,一進入床層,幾乎瞬間就與床層中大量熱粉料混合均勻,在熱粉料中迅速脫水分解。為了避免剛加入的生料未完成脫水過程就過早短路排出,設計時在爐子中加了一塊隔板,將流化床分成大小兩部分,兩部分底部是連通的。生石膏粉先進入大的部分,在此脫掉大部分結(jié)晶水,然后通過下部的通道進入小的部分,在這里完成脫水過程,再由床層上部自動溢流出爐。
設備性能特點
1.設備結(jié)構緊湊,有效傳熱面積大,占地面積?。?/strong>
在煅燒機內(nèi)高密度地安裝很多加熱管,因此尺寸不大的體積就可以有非常大的傳熱面積。
另外,煅燒機采用的熱源為煙氣、蒸汽或?qū)嵊?,從傳熱方程式就可看出,由于傳熱系?shù)和傳熱面積都較大,總傳熱量也就大。
2.結(jié)構簡單,不易損壞
由于物料實現(xiàn)了流態(tài)化,設備就不需要有轉(zhuǎn)動的部件,整體結(jié)構就簡單得多,投產(chǎn)后也幾乎不需要維修保養(yǎng)。由于用的是中低溫熱源,只要換熱管選材得當,相對于連續(xù)炒鍋,設備在任何情況下都沒有被燒壞的危險,設備使用壽命也特別長。
3.設備緊湊,占地少:煅燒機是立式布置的設備,設備非常緊湊。
4.能耗較低
熱能方面:從熱源傳遞給物料的熱能,除了小部分用于加熱爐底鼓入的冷空氣以及少量的爐體散熱損失外,幾乎都有效地用于物料的脫水分解。爐子本身的熱效率在95%以上。國內(nèi)流化煅燒機的熱耗指標為7.7×105KJ/t建筑石膏;
電能方面:煅燒機不需要轉(zhuǎn)動,也沒有攪拌機,物料主要是靠石膏脫水產(chǎn)生的水蒸氣來實現(xiàn)流態(tài)化的,需要在爐底鼓入的空氣也很有限,因此鼓風機的功率也很小。
5.操作方便,容易實現(xiàn)自動控制
流化床有一個特點,就是同層中物料溫度基本一致。因此操作中只要控制物料一個設定溫度,就可以連續(xù)穩(wěn)定地生產(chǎn)出合格產(chǎn)品。
6.產(chǎn)品質(zhì)量好,熟石膏相組成比較理想,物理性能穩(wěn)定
由于采用低溫熱源,石膏不易過燒,只要控制出料溫度合適,成品中基本不含二水石膏,無水石膏Ⅲ也只在3% - 10%以內(nèi),其余均為半水石膏。
7.基建投資省,運行費用低
由于煅燒機設備小巧、結(jié)構簡單、占地少,因此基建投資較同等生產(chǎn)規(guī)模的其他類型煅燒設備節(jié)省。投產(chǎn)后,由于能耗較低、維修工作量少、使用壽命長,因此運行費用也較省。