在辊压机生料终粉磨中应用脉冲气流烘干技术的探讨.pdf

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1、一24一渗T2013．No．6在辊压机生料终粉磨中应用脉冲气流烘干技术的探讨杨美健，李洪，赵义兵，李洪双(中材装备集团有限公司，天津300400)摘要：针对辊压机生料终粉磨系统中长直管道烘干问题，提出了一种新型脉冲气流烘干方式，并论述了该烘干方式的运行过程、工作机理、流场分布及设计中的注意事项，经过论证，能在降低土建高度、设备费用和安装成本的同时，满足高湿物料的烘干要求。关键词：脉冲气流：烘干；辊压机生料终粉磨中图分类号：TQ172．613；TQ172．633文献标识码：B文章编号：1002—9877(2013)06—0024—031水分含量在辊压机

2、生料终粉磨中的相关问脉冲气流烘干是通过采用变径气流管道，充分利题用气流烘干中颗粒加速度运动段具有高传热和传质在辊压机生料终粉磨系统中，因辊压机自身无烘作用以强化烘干过程，从而达到缩短烘干路径的目干功能。对高水分物料的处理，早期的设计思路是转的。移到选粉机内部进行(如KHD公司的VSK动静态选目前，在辊压机生料终粉磨系统中，为保证好的粉机)，但选粉机的烘干容积有限，只能满足物料综合烘干效果，均采用传统直管道气流烘干方式，该方式水分<4％的情况：而物料水分过高则破坏了辊压机适不仅增加了功耗、设备和土建成本，且不利于物料预宜粉磨脆硬物料的特性，影响粉磨效率

3、。因此KHD公分散。而在脉冲气流烘干中，经V型选粉机分选的物司又提出在V型选粉机和卧式动态选粉机之间设计料首先进入小管径的烘干管道内，气流以较高速度流一长风管来对物料进行烘干，见图1。该形式因为长过，颗粒产生加速运动，当加速运动终了时．烘干管径突然扩大，由于惯性作用，使该段内颗粒速度大于气的烘干通道而具有较好的烘干效果，在国内被广泛效仿。但正因为烘干通道长，增加了气力输送物料的功流速度，其在运动过程中由于气流阻力而不断减速直耗，同时斗式提升机等辅机设备与土建成本相应增加，至终了时，烘干管径再突然缩小，颗粒又被重新加速．过长的层流烘干管道也不利于输运物

4、料的预分散而管径重复交替的缩小与扩大，则颗粒不断进行加速与造成团聚现象，可能降低后续卧式选粉机分选效率。减速，从而达到强化传热传质速率。同时，在扩大段气流速度大大下降，也就相应增加了烘干时间，有利于烘干和物料的预分散。图2为脉冲气流烘干的结构形式。忽略气体的可压缩性，当气体流量一定时，扩散段气流速度低，缩小段气流速度高，来自v型选粉机的含尘含湿气流即可在扩散与缩小段之间完成快速烘干而后进入高效选粉机完成分级。图3为传统直管烘干的结构形式高效选粉机图1带长烘干通道的辊压机生料终粉磨流程因此．笔者提出一种利用脉冲气流烘干结合具有小段“速分级原理”的高效动

5、态选粉机组合来解决这一问散段题．本文主要对脉冲气流烘干的应用机理进行探讨分V型选粉机析，关于具有“速分级原理”的动态选粉机另文介绍。2脉冲气流烘干工作过程图2脉冲气流烘干结构形式2013．No．6杨美健，等：在辊压机生料终粉磨中应用脉冲气流烘干技术的探讨一25一对于给热系数Ot，由于其与烘干器形状、颗粒物烘干管性、料气比均有关，在此采用有代表性的兰茨一马歇尔公式计算：：(6)“P式中：Pr_-普朗特数：Re——雷诺数：A。——导热率。将式(3)、(5)、(6)代入式(2)得到：，一Q!!!二22望[【i二l22二2当：(些二些一(1+0．3PrmRe

6、in)A(1+c1)[(1一t1)一(tZ-tm2)]在相同烘干工况下，对直管道烘干和脉冲气流烘图3直管烘干结构形式干而言，由式(7)可知，其主要区别在于：3脉冲气流烘干机理1)脉冲气流烘干中，由于颗粒在空气阻力下不断在辊压机生料终粉磨系统中，烘干管道长度为地加减速，使得u。一u值较直管烘干小；关注的核心问题。因此以其为目标函数进行讨论，根2)脉冲气流烘干中，存在较大的湍动涡流，使得据传热传质原理，烘干管道总的热量平衡算式为：Re值较直管烘干大：Q=Gs(c1t1一c2)=1T／4)D(△)ln(1)3)脉冲气流烘干中，因为气流与颗粒相之间的错式中：

7、动，能有效避免颗粒的团聚现象，表现在式f71中，即d。p——传热量；值较直管烘干小。G广_进料量：因为上述三点原因，经实测及相关计算表明，脉C、c厂气体进、出口比热容；冲气流烘干加速运动段除去的水分占总量的60％t1、￡2——气体进、出VI温度；80％，有效地强化了烘干效果，缩短了烘干路径。——给热系数：4脉冲气流烘干流场分析一单位体积传热表面积；在AutoCAD中建立直管烘干与脉冲气流烘干的D——烘干管道直径；实体模型，导人Cambit中进行网格划分，采用结构四(△￡)广一对数平均温差。边形网格．设置速度进口、压力出口边界条件．在由(1)式可得：，

8、J=Gs(caltl-c~t2)(2)FLUENT中进行求解，其中流体密度、黏度、出口风(t,-tm1)-(