LPG-10氮氣循環(huán)離心噴霧干燥設(shè)備防爆型

概述：氮氣循環(huán)離心噴霧干燥設(shè)備防爆型

根據(jù)需方工藝要求，物料為液態(tài)，含有有機溶劑無水乙醇，干燥后粉體顆粒有機溶劑含量低，處理量10 ㎏/h。設(shè)計進風溫度大于 220℃，干燥介質(zhì)氮氣循環(huán)，循環(huán)介質(zhì)中氧氣含量小于 3%以下。物料接觸部分SUS304。系統(tǒng)所有電機防爆，操作箱防爆，防爆等級： ExDIIBT4。

1、 生產(chǎn)工藝采用閉式噴霧造粒設(shè)備，酒精回收，造粒后的粉體呈圓球型狀，粒度要求 30～40μm。

2、 處理量：5～10 ㎏/h。

3、設(shè)備要求內(nèi)外鏡面處理。方便清洗。

4、設(shè)備組裝完畢，需方帶料現(xiàn)場試驗驗收，確認合格后發(fā)貨。

5、制作畢，焊接部分打磨處理去毛刺，設(shè)備內(nèi)部清 理潔凈，所有部件確認為全新部件與粉料有接觸的部件都不可使用涂層進行處理。所有材質(zhì)均采用和杭州同等材質(zhì)制 作，實驗結(jié)果均滿足要求。干燥室加熱器件要求無老化鐵銹的污染。

6、產(chǎn)品回收率達到 95%以上。

7、試驗驗收現(xiàn)場培訓需方操作人員熟練操作、調(diào)節(jié)參 數(shù)、處理設(shè)備使用過程中解決問題。

一、 干燥工藝：

氮氣經(jīng)過風機動力進入電加熱換熱室，經(jīng)過充分換熱以后螺旋狀進入干燥塔。物料在料桶內(nèi)由過濾網(wǎng)過濾，經(jīng)過送料泵送入離心霧化器，高轉(zhuǎn)速的霧化盤令料液切向霧化成細小顆粒，與熱風充分接觸，短時間內(nèi)達到干燥的目的。

霧化器根據(jù)傳動機構(gòu)分為氣動式和電動式：氣動式是以壓縮空氣作為動力驅(qū)動，通過氣壓大小調(diào)節(jié)霧化盤的轉(zhuǎn)速大小，控制霧化程度；電動式以電機的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)霧化盤的轉(zhuǎn)速，電機通過變頻器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。變頻器對電機和傳動軸運轉(zhuǎn)具有保護作用。

物料在下降過程中進一步干燥，達到產(chǎn)品質(zhì)量要求。產(chǎn)品經(jīng)過主塔下部進入旋風分離器撲集進入料倉。

尾氣由布袋除塵濾袋 800 目過濾后，經(jīng)過引風機進入氮氣冷卻室，冷卻至常溫狀態(tài)并冷凝回收無水乙醇。冷凝后的無水乙醇經(jīng)過排液閥進入溶劑罐。降溫除濕后的尾氣再次經(jīng)過加熱器加熱到設(shè)定溫度進入主塔循環(huán)利用。達到整體密閉循環(huán)，避免尾氣外露。

干燥過程中進風溫度可控，物料的加料量可調(diào)節(jié)，霧化盤的霧化轉(zhuǎn)速可控制霧化細度，所以生產(chǎn)過程中設(shè)備可以充分保證產(chǎn)品質(zhì)量。

全套干燥工藝采用封閉式操作，物料經(jīng)過處不銹鋼 SUS304 制作，根據(jù)物料要求，避免腐蝕。外壁 SUS304 封面。加料方式采用自動機械式，自動化程度高。

整個系統(tǒng)電機防爆等級：ExDIIBT4,電氣控制柜采用防爆箱。所有風管連接法蘭采用按照HG/T20592-2009 國標1.0MPa標準，不銹鋼。法蘭之間密封墊片采用四氟墊。

此套干燥工藝，根據(jù)物料特殊性，采用閉路循環(huán)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)所有進出料口配有真空蝶閥。

濾芯除塵器出風管道配有可觀測視鏡，對稱放置照明燈。觀察布袋粉塵是否外漏，并及時處理。布袋除塵器箱體布置泄爆口，確保安全。

系統(tǒng)內(nèi)部溫度、風壓、氧氣含量檢測儀、加料頻率、風機頻率， 現(xiàn)場可以觀察并連接控制系統(tǒng)，有氧檢測并報警儀信號通過變送器輸送信號連接到DCS 系統(tǒng)。

具體設(shè)備流程如圖。

二、 設(shè)計計算及機型選型:

2.1、蒸發(fā)溶劑量：W= 10 ㎏/h 按照較大規(guī)格選型，留有調(diào)節(jié)余量。取，乙醇的蒸發(fā)潛熱： rw=264kcal/kg

物料的比熱容；       0.5kcal/kg℃

2.2、干燥風量確定：

2.2.1 、蒸發(fā)量10㎏/h乙醇 。

2.2.2 、在閉路循環(huán)系統(tǒng)中，尾氣冷凝后氣溫25℃，此溫度下飽和水汽值0.0229㎏/m?此值較乙醇飽和值相當。

2.2.3 、排風溫度在85℃，在標況下水汽飽和容量為0.35㎏/m?水分。干燥物料終溶劑含量為小于1%,在此水分含量的水汽壓與濕涵曲線圖表中，單位氣體水汽含量值在0.013～0.071㎏/m?水分及溶劑,噴霧干燥為瞬間霧化干燥，霧化后通過氣力輸送進一步干燥，氣力輸送過程特點為干燥時間短，熱質(zhì)交換分壓剃度大。水汽及溶劑含量值取0.023㎏/m?。

蒸發(fā)量消耗氣體量：L=10㎏/h÷0.023㎏/m?

=435m?/h

2.2.4              、引風機選型：在干燥系統(tǒng)流程中，考慮到設(shè)備的調(diào)節(jié)量，根據(jù)氣流溫度，空氣濕含量大小，風量選型余量在10%， 總風量為435m?/h×1.1=479 m?/h。

在干燥系統(tǒng)與引風機連接部件阻力要求大于3500Pa。參照風機標準，引風機型號選用：

9-19 3.5A  右180?  1.5KW    變頻調(diào)速

風機風量：500～900 m?/h  全壓：3500Pa。2.3、干燥需要總熱量：

2.3.1     、溶劑汽化時汽化潛熱：W×rw

= 10㎏×（264+85-25）kcal/kg

=3240kcal

2.3.2     、干燥系統(tǒng)在運行過程中，通過干燥介質(zhì)來熱量循環(huán)交換， 則：Q1= V氣×C氣×（220℃－25℃）

=479×1.25×0.24×（220－25）

=28022kcal/h

2.3.3、熱源:電加熱

從25℃加熱到220℃，由電加熱來完成，所需的熱量為: 28022 kcal/h,

則電加熱功率為28022÷860=32.5KW，根據(jù)三相電平衡規(guī)律，電加熱總功率取36KW，電加熱管及箱體內(nèi)壁均采用不銹鋼304制作，加熱器的接線端子采用耐高溫導線連接。

2.4 、冷卻水循環(huán)量：

2.4.1  、干燥機組尾氣溫度平均 85℃，尾氣量 479m?/h，從 85℃降到25℃釋放熱值：

479×1.25×0.24×（85－25）

=8622kcal/h

10 公斤乙醇溶劑凝露釋放熱值：10×264

=2640kcal/h

熱值 8622＋2640kcal/h 需要 8℃冷水升到 15℃的水量：

（8622＋2640）kcal/h÷（15-8）

=1609 ㎏/h

=1.609 噸/小時

考慮到熱利用損失，冷卻水利用量：1.7 噸/小時。

可以采用無錫蓋德制冷機組，制冷量 2 立方，電機功率 4KW, 機組體積 980×650×1500 ㎜。

2.4.2  冷卻翅片采用不銹鋼管SUS304翅片，換熱面積按照不銹鋼換熱材質(zhì)系數(shù)核計：

（8622＋2640）kcal/h ÷14.7÷7

=109㎡

按照換熱充分，冷卻器按照120㎡配備。

2.5      布袋除塵器：由于干燥過程中有較細小粉塵顆粒產(chǎn)生，布袋規(guī)格選用醫(yī)藥級濾芯過濾，過濾精度 800 目。

布袋除塵器過濾風速按照較低過濾風速 0.7m/min 核計，過濾面積：479÷60÷0.7=11.5 ㎡

選型MC-15 ㎡濾芯除塵器。濾芯采用Φ325×1000mm，1 只。聚酯材料，表面噴涂 PTFE，過濾精度 800 目，耐熱溫度 110～ 120℃。

除塵器箱體SUS304 材質(zhì)制作，內(nèi)壁采用鏡面板制作。氮氣脈沖反吹閥DN25。

2.6    設(shè)備控制：采用觸摸屏PLC 集中控制與調(diào)節(jié)，氮氣進出置換口DN20。氧含量檢測儀采用防爆結(jié)構(gòu)同行業(yè)運行穩(wěn)定的品牌。溫度、引風機頻率通過觸摸屏調(diào)節(jié)。

三、 LPG-10 離心噴霧干燥機技術(shù)參數(shù)：

1、  進風溫度：  220～230℃（可調(diào)）

2、  出風溫度：   85～95℃

3、  干燥強度：   8～12 ㎏/h

4、  設(shè)備動力：    5.8kw

5、  電加熱功率：  36kw

6、  冷卻換熱器面積：120 ㎡

7、  8℃冷水耗量：1.7t/h  水壓 0.3MPa

8、  除塵過濾面積：15 ㎡

9、  脈沖氮氣耗量：2.4m?/h   氣壓 0.4MPa

10、 產(chǎn)品細度：    30～120 目

11、 設(shè)備外型尺寸：3.5×2.7×2.8m

12、 霧化盤轉(zhuǎn)速:   18000 轉(zhuǎn)/分鐘

13、 干燥系統(tǒng)內(nèi)部總?cè)莘e：3.6 立方。

五、 設(shè)備制作材質(zhì)及工藝：

1、  主機體內(nèi)壁采用SUS304,δ=2.5 ㎜板制作。外壁表面打磨拋光處理。外壁SUS304 不銹鋼δ=1.2 ㎜板制作。

2、  電氣部分采用西門子電氣，儀表為上海國龍儀表公司產(chǎn)品。

3、  各連接管道采用SUS304，δ=2.5 ㎜制作。整個系統(tǒng)密閉連接，內(nèi)部系統(tǒng)運行風壓 0.05MPa,設(shè)計制作按照 0.1MPa 壓力。系統(tǒng)運行時避免氮氣外露。連接管口采用快開卡箍連接，方便拆裝清洗。

4、  發(fā)貨時隨機技術(shù)文件：

設(shè)備安裝結(jié)構(gòu)圖。     1 份

電氣原理圖。         1 份

設(shè)備說明書。         1 份

設(shè)備易損件清單。     1 份

設(shè)備發(fā)貨清單。       1 份

設(shè)備合格證。         1 份

5、安全防爆運行措施：

①、內(nèi)部采用氮氣密閉循環(huán)，采用氧氣檢測儀控制內(nèi)部氧氣含量，確保安全運行。為確保氧氣檢測儀損壞或反應(yīng)靈敏度，設(shè)置 2 只氧氣檢測儀串聯(lián)使用。

②、全套系統(tǒng)采用 0.6MPa 國標級法蘭連接，避免外露。

③、布袋除塵箱體上部布置泄爆口，主塔體上部也布置泄爆口，確保安全。

④、對于乙醇回收系統(tǒng)，同行業(yè)使用穩(wěn)定，黑龍江新和成生物科技 907 車間干燥系統(tǒng)回收乙醇穩(wěn)定運行 2 年，內(nèi)蒙

古金達威要求密閉系統(tǒng)回收石油醚工藝，穩(wěn)定運轉(zhuǎn) 5 年。