振动流化床干燥技术已广泛应用于化工、饲 料、食品、轻工等领域,是一种比较成熟的干燥 技术。而将振动流化床干燥技术应用于白砂糖干 燥领域是在上世纪90 年代初,由笔者主持研制成 功,从而改变了原国内白砂糖干燥的落后局面, 提高了白砂糖的质量,目前振动流化床已广泛应 用于国内数十家糖厂,多年来本公司一直致力于 振动流化床干燥技术的研究,并在实践中获得了 很多宝贵经验,保持了公司在大型振动流化床技 术方面始终处于国内领先的地位。
下面就大型振动流化床在白砂糖有关干燥技 术和设备结构方面作一个经验总结。
国内原始白砂糖干燥设备是弹性连杆振动干 燥机,这种干燥设备干燥效率低,糖的晶粒磨损 严重,工作环境恶劣,设备工作时振动较大。针 对存在的问题,在1992 年笔者与广东顺德糖厂合 作,研制成功我国第一台大型振动流化床,用于 白砂糖干燥领域。
当时广东顺德糖厂砂糖干燥—冷却机组的技 术指标是:
处理量:50 t/h,(2 条生产线)
砂糖粒径范围:0.3~1.5 mm
砂糖种类:优级,一、二级白砂糖,精幼砂
湿糖水分:1%
湿糖温度:50~60℃
干燥用热风温度:100~150℃
冷却用风温度:室温
干燥后糖水分:≤0.04%
冷却后糖温:≤10℃环境温度
糖粉回收率:一级旋风除尘回收,除尘效率 达99%。
砂糖干燥、冷却主机是将国际先进的振动流 化技术应用于白砂糖的干燥与冷却、振动流化床 是在(一般流化床)的基础上增加床面的振动, 振动是由悬挂在主机两边的同步方向回转振动电 机产生的,气流从孔板下垂直穿过孔板与物料层, 使物料在振动和气流双重作用下呈均匀的流化状 态,根据所通过气流温度的不同(热风或冷风), 可实现对物料的干燥、冷却操作。
对砂糖干燥—冷却效果好、对砂糖晶粒磨损 小,整机是封闭操作的,因此工作环境好。
进料口、出料口都有可调节糖层厚度的装置, 保证了砂糖能形成良好的流化状态和砂糖干燥— 冷却所需在床内的停留时间。
在加料口初装有搅拌装置,避免了砂糖在干 燥过程中结块现象的出现。
双层孔板的优点是:大孔孔板起到均风板的 作用,尤其是对大型流化床效果明显,同时大孔 孔板也起到了增强机体强度的作用。小孔孔板能 保证砂糖良好流化所要求的条件,同时降低了漏 糖现象出现(是指砂糖落到振动流化床下箱体)。
国内其它厂家一般都使用橡胶弹簧减振,但 橡胶弹簧老化非常严重,大约1 年左右时间就会 老化,一旦老化将失去减振效果,对设备损害严 重。
本设计采用钢制弹簧减震,经合理设计可保 证良好的隔振效果,坚固耐用,是橡胶弹簧使用 寿命的几倍。
因是振动设备,所以机体强度要求高,尤其 对大型振动流化床的结构设计要求是非常严格 的。国内很多干燥设备厂家生产大型振动流化都 未获得成功,主要是强度问题,也就是说针对大 型振动流化床的结构设计不合理。
大型振动流化床的设计经历了几个阶段,第 1 个阶段:板式结构,对于小型振动流化床来说 设计比较合理。
第2 个阶段:框架结构,框架结构主要是针 对大型振动流化床进行设计的。框架结构特点是 整体刚性好,机体强度大,比较坚固耐用,目前 基本上大型振动流化床采用这种结构。
框架结构最早应用与广东顺德糖厂的砂糖干 燥—冷却机,实践证明这种结构是比较合理的。
第3 阶段:骨架结构,骨架结构是在框架结 构基础上的改进,是目前国内大型振动流化床所 采用的最新结构。相比框架结构,骨架结构设计 更加合理,机体的强度和刚度都有较大提高,也 便于加工。
本公司采用这种结构设计的宽2 m、长9 m 的振动流化床使用情况良好。
系统设计在砂糖干燥选型中占有最主要的位 置,好的系统设计才能保证干燥设备选型合理, 提高干燥效率,节能,降低设备投资。
砂糖干燥机的选型设计依据,首先根据砂糖 的初含水和终含水的要求,干燥温度,冷却要求 来确定干燥及冷却所要求的干燥介质流量,再根 据砂糖的流化速度,确定干燥及冷却所需面积, 然后确定选用多大的振动流化床进行干燥及冷 却。
在工业生产条件下,一般砂糖粒径范围为 0.3~1.5 mm 左右,湿度为0.5%~1.0%之间,在 振动流化床干燥中砂糖的流化速度约为0.6~1.0 m/s。
在设备选型时,要适当合理确定长度和宽度 的比例关系,这样既可保证砂糖的干燥时间,又 能保证砂糖在干燥和冷却过程中床层厚度,合理 的床层厚度,既能保证良好的流化状态,又能提 高干燥效率。
一般砂糖干燥和冷却的床层厚度在100~ 200 mm 之间,长宽比在6~8 之间,比较合理。
一般情况:白砂糖处理量<10 t/h,采用干 —冷主机一体;白砂糖处理量>15 t/h,干燥冷 却选2 台主机。
图为砂糖处理量>15t/h 的系统工艺图:
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图1 振动流化床处理白砂糖的系统流程图 |
从国外和国内糖厂最近所上干燥砂糖的设备 选型统计,数据显示基本上都选择振动流化床, 说明利用振动流化床干燥干燥砂糖是一种比较理 想的干燥设备。
(本篇责任编校:邢海萍)
2006