在輥壓機(jī)生料終粉磨中應(yīng)用脈沖氣流烘干技術(shù)的探討.pdf

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1、一24一滲T2013．No．6在輥壓機(jī)生料終粉磨中應(yīng)用脈沖氣流烘干技術(shù)的探討楊美健，李洪，趙義兵，李洪雙(中材裝備集團(tuán)有限公司，天津300400)摘要：針對(duì)輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)中長(zhǎng)直管道烘干問題，提出了一種新型脈沖氣流烘干方式，并論述了該烘干方式的運(yùn)行過程、工作機(jī)理、流場(chǎng)分布及設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，經(jīng)過論證，能在降低土建高度、設(shè)備費(fèi)用和安裝成本的同時(shí)，滿足高濕物料的烘干要求。關(guān)鍵詞：脈沖氣流：烘干；輥壓機(jī)生料終粉磨中圖分類號(hào)：TQ172．613；TQ172．633文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1002—9877(2013)06—0024—031水分含量在輥壓機(jī)

2、生料終粉磨中的相關(guān)問脈沖氣流烘干是通過采用變徑氣流管道，充分利題用氣流烘干中顆粒加速度運(yùn)動(dòng)段具有高傳熱和傳質(zhì)在輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)中，因輥壓機(jī)自身無烘作用以強(qiáng)化烘干過程，從而達(dá)到縮短烘干路徑的目干功能。對(duì)高水分物料的處理，早期的設(shè)計(jì)思路是轉(zhuǎn)的。移到選粉機(jī)內(nèi)部進(jìn)行(如KHD公司的VSK動(dòng)靜態(tài)選目前，在輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)中，為保證好的粉機(jī))，但選粉機(jī)的烘干容積有限，只能滿足物料綜合烘干效果，均采用傳統(tǒng)直管道氣流烘干方式，該方式水分<4％的情況：而物料水分過高則破壞了輥壓機(jī)適不僅增加了功耗、設(shè)備和土建成本，且不利于物料預(yù)宜粉磨脆硬物料的特性，影響粉磨效率

3、。因此KHD公分散。而在脈沖氣流烘干中，經(jīng)V型選粉機(jī)分選的物司又提出在V型選粉機(jī)和臥式動(dòng)態(tài)選粉機(jī)之間設(shè)計(jì)料首先進(jìn)入小管徑的烘干管道內(nèi)，氣流以較高速度流一長(zhǎng)風(fēng)管來對(duì)物料進(jìn)行烘干，見圖1。該形式因?yàn)殚L(zhǎng)過，顆粒產(chǎn)生加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速運(yùn)動(dòng)終了時(shí)．烘干管徑突然擴(kuò)大，由于慣性作用，使該段內(nèi)顆粒速度大于氣的烘干通道而具有較好的烘干效果，在國(guó)內(nèi)被廣泛效仿。但正因?yàn)楹娓赏ǖ篱L(zhǎng)，增加了氣力輸送物料的功流速度，其在運(yùn)動(dòng)過程中由于氣流阻力而不斷減速直耗，同時(shí)斗式提升機(jī)等輔機(jī)設(shè)備與土建成本相應(yīng)增加，至終了時(shí)，烘干管徑再突然縮小，顆粒又被重新加速．過長(zhǎng)的層流烘干管道也不利于輸運(yùn)物

4、料的預(yù)分散而管徑重復(fù)交替的縮小與擴(kuò)大，則顆粒不斷進(jìn)行加速與造成團(tuán)聚現(xiàn)象，可能降低后續(xù)臥式選粉機(jī)分選效率。減速，從而達(dá)到強(qiáng)化傳熱傳質(zhì)速率。同時(shí)，在擴(kuò)大段氣流速度大大下降，也就相應(yīng)增加了烘干時(shí)間，有利于烘干和物料的預(yù)分散。圖2為脈沖氣流烘干的結(jié)構(gòu)形式。忽略氣體的可壓縮性，當(dāng)氣體流量一定時(shí)，擴(kuò)散段氣流速度低，縮小段氣流速度高，來自v型選粉機(jī)的含塵含濕氣流即可在擴(kuò)散與縮小段之間完成快速烘干而后進(jìn)入高效選粉機(jī)完成分級(jí)。圖3為傳統(tǒng)直管烘干的結(jié)構(gòu)形式高效選粉機(jī)圖1帶長(zhǎng)烘干通道的輥壓機(jī)生料終粉磨流程因此．筆者提出一種利用脈沖氣流烘干結(jié)合具有小段“速分級(jí)原理”的高效動(dòng)

5、態(tài)選粉機(jī)組合來解決這一問散段題．本文主要對(duì)脈沖氣流烘干的應(yīng)用機(jī)理進(jìn)行探討分V型選粉機(jī)析，關(guān)于具有“速分級(jí)原理”的動(dòng)態(tài)選粉機(jī)另文介紹。2脈沖氣流烘干工作過程圖2脈沖氣流烘干結(jié)構(gòu)形式2013．No．6楊美健，等：在輥壓機(jī)生料終粉磨中應(yīng)用脈沖氣流烘干技術(shù)的探討一25一對(duì)于給熱系數(shù)Ot，由于其與烘干器形狀、顆粒物烘干管性、料氣比均有關(guān)，在此采用有代表性的蘭茨一馬歇爾公式計(jì)算：：(6)“P式中：Pr_-普朗特?cái)?shù)：Re——雷諾數(shù)：A。——導(dǎo)熱率。將式(3)、(5)、(6)代入式(2)得到：，一Q!!!二22望[【i二l22二2當(dāng)：(些二些一(1+0．3PrmRe

6、in)A(1+c1)[(1一t1)一(tZ-tm2)]在相同烘干工況下，對(duì)直管道烘干和脈沖氣流烘圖3直管烘干結(jié)構(gòu)形式干而言，由式(7)可知，其主要區(qū)別在于：3脈沖氣流烘干機(jī)理1)脈沖氣流烘干中，由于顆粒在空氣阻力下不斷在輥壓機(jī)生料終粉磨系統(tǒng)中，烘干管道長(zhǎng)度為地加減速，使得u。一u值較直管烘干??；關(guān)注的核心問題。因此以其為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行討論，根2)脈沖氣流烘干中，存在較大的湍動(dòng)渦流，使得據(jù)傳熱傳質(zhì)原理，烘干管道總的熱量平衡算式為：Re值較直管烘干大：Q=Gs(c1t1一c2)=1T／4)D(△)ln(1)3)脈沖氣流烘干中，因?yàn)闅饬髋c顆粒相之間的錯(cuò)式中：

7、動(dòng)，能有效避免顆粒的團(tuán)聚現(xiàn)象，表現(xiàn)在式f71中，即d。p——傳熱量；值較直管烘干小。G廣_進(jìn)料量：因?yàn)樯鲜鋈c(diǎn)原因，經(jīng)實(shí)測(cè)及相關(guān)計(jì)算表明，脈C、c廠氣體進(jìn)、出口比熱容；沖氣流烘干加速運(yùn)動(dòng)段除去的水分占總量的60％t1、￡2——?dú)怏w進(jìn)、出VI溫度；80％，有效地強(qiáng)化了烘干效果，縮短了烘干路徑?！o熱系數(shù)：4脈沖氣流烘干流場(chǎng)分析一單位體積傳熱表面積；在AutoCAD中建立直管烘干與脈沖氣流烘干的D——烘干管道直徑；實(shí)體模型，導(dǎo)人Cambit中進(jìn)行網(wǎng)格劃分，采用結(jié)構(gòu)四(△￡)廣一對(duì)數(shù)平均溫差。邊形網(wǎng)格．設(shè)置速度進(jìn)口、壓力出口邊界條件．在由(1)式可得：，

8、J=Gs(caltl-c~t2)(2)FLUENT中進(jìn)行求解，其中流體密度、黏度、出口風(fēng)(t,-tm1)-(