公司位于我國設(shè)備制造加工的核心地區(qū)常州市高新技術(shù)開區(qū),占地面積108畝,其中廠房面積32000余平方米,公司擁有大型激光切割機(jī)、大型水切割機(jī)、大型等離子切割機(jī)、大型自動電焊機(jī)、無損檢測、質(zhì)譜儀、刨床、折彎機(jī)、剪板機(jī)等高端制造加工或檢驗(yàn)裝備。公司現(xiàn)有員工300多名,其中150余人擁有大專以上文憑,30多人擁有高級職稱。公司2011年實(shí)現(xiàn)銷售額1.6億元,2012年實(shí)現(xiàn)銷售額1.8億元,2013年實(shí)現(xiàn)銷售額2.2億元,2014年實(shí)現(xiàn)銷售額2.05億元。公司下設(shè)省級江蘇省干燥技術(shù)研究中心,常州市干燥工程技術(shù)研究中心,擁有先進(jìn)的試驗(yàn)裝備,可供客戶試驗(yàn),并擁有一流設(shè)計、研發(fā)人員,隨時為客戶提供專業(yè)的技術(shù)服務(wù)。此外公司還擁有完整的營銷隊伍和售后服務(wù)體系,使公司在不斷壯大過程中贏得了良好的聲譽(yù)。
干燥設(shè)備處理的物料難以計數(shù),除各種物料的理化性質(zhì)及產(chǎn)品的要求不同外,干燥過程物料的熱物理性質(zhì)及加熱過程中對干燥系統(tǒng)設(shè)備的材料要求更是設(shè)計者著重考慮的問題,本文就干燥設(shè)備的用材問題提出一些方法,供設(shè)計者參考。
1前言干燥設(shè)備是應(yīng)用最廣泛的單元設(shè)備之一,可以認(rèn)為,干燥設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)遍及國民生產(chǎn)的各個部門。對于干燥設(shè)備,絕不能簡單地認(rèn)為它僅是熱物理方法脫水機(jī)械。由于干燥過程中處理的物料不同,含濕種類不同,產(chǎn)品的各項(xiàng)指標(biāo)也不同。設(shè)備的安裝地點(diǎn)不同,制造時對干燥設(shè)備的選材、設(shè)備型式以及制造、安裝方法都有不同的要求。正確處理上述問題是成功設(shè)計干燥設(shè)備的重要因素之一。
2干燥設(shè)備的特點(diǎn)
2.1干燥設(shè)備的種類到目前為止,已開發(fā)成功的干燥設(shè)備有幾百種之多,常用于工業(yè)化生產(chǎn)的也有百余種。對干燥設(shè)備的分類方法也有多種,如果按干燥過程的傳熱方式可分為對流干燥器(如氣流干燥器、噴霧干燥設(shè)備、旋轉(zhuǎn)快速干燥器、流化床干燥器等)、傳導(dǎo)傳熱干燥器(如耙式干燥器、輥筒干燥器)、幅射干燥器(如微波干燥器、遠(yuǎn)紅外干燥器)等。此外,還有結(jié)合幾種傳熱方式的干燥設(shè)備如槳葉式干燥機(jī)等。
2.1干燥設(shè)備的種類到目前為止,已開發(fā)成功的干燥設(shè)備有幾百種之多,常用于工業(yè)化生產(chǎn)的也有百余種。對干燥設(shè)備的分類方法也有多種,如果按干燥過程的傳熱方式可分為對流干燥器(如氣流干燥器、噴霧干燥設(shè)備、旋轉(zhuǎn)快速干燥器、流化床干燥器等)、傳導(dǎo)傳熱干燥器(如耙式干燥器、輥筒干燥器)、幅射干燥器(如微波干燥器、遠(yuǎn)紅外干燥器)等。此外,還有結(jié)合幾種傳熱方式的干燥設(shè)備如槳葉式干燥機(jī)等。
2.2干燥設(shè)備的特點(diǎn)絕大多數(shù)干燥器都是非標(biāo)設(shè)備,主要是因?yàn)槊颗_干燥器所處理的物料都不相同,很多干燥條件都隨物料的不同而改變,由此導(dǎo)致干燥器結(jié)構(gòu)及材料的改變。所以必需明確待干燥物料的具體參數(shù),如物料狀態(tài)、所含濕分種類、處理量、干燥過程中物料特性、如有無腐蝕性、燃燒和爆炸性、是否產(chǎn)生靜電、產(chǎn)品具體要求、物料的熱敏性溫度等,才能確定干燥器的各種參數(shù)。為此許多干燥器都不能批量生產(chǎn),在設(shè)計過程中必需注意對物料的針對性和對工作條件的適應(yīng)性。
3干燥設(shè)備制造材料的選擇方法眾所周知,干燥設(shè)備的材質(zhì)是構(gòu)成干燥裝置造價的重要元素,合理的選擇材料是控制設(shè)備價格的重要手段。一般情況下,選擇干燥設(shè)備的材料應(yīng)從以下幾個方面考慮:
3.1滿足所處理物料的需要干燥設(shè)備的主要任務(wù)是對給定的物料進(jìn)行干燥。因干燥器處理物料種類繁多,復(fù)蓋了糧食、食品、制藥、化工、林產(chǎn)品、紙張、冶金等眾多領(lǐng)域,產(chǎn)品更是難以計數(shù)。被干燥的物料要求千差萬別,如化工試劑、藥品、電子材料、電工陶瓷材料等干燥過程中絕不能混入鐵離子,因此在設(shè)備選材上要避免選用碳鋼材料。另外,物料中的濕分如果含有酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑等,對不同的金屬材料會有腐蝕性。特別在加熱過程中,對材料的腐蝕會加劇,所以應(yīng)根據(jù)物料中所含濕分的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)牟牧稀?
3.1滿足所處理物料的需要干燥設(shè)備的主要任務(wù)是對給定的物料進(jìn)行干燥。因干燥器處理物料種類繁多,復(fù)蓋了糧食、食品、制藥、化工、林產(chǎn)品、紙張、冶金等眾多領(lǐng)域,產(chǎn)品更是難以計數(shù)。被干燥的物料要求千差萬別,如化工試劑、藥品、電子材料、電工陶瓷材料等干燥過程中絕不能混入鐵離子,因此在設(shè)備選材上要避免選用碳鋼材料。另外,物料中的濕分如果含有酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑等,對不同的金屬材料會有腐蝕性。特別在加熱過程中,對材料的腐蝕會加劇,所以應(yīng)根據(jù)物料中所含濕分的特點(diǎn)選擇恰當(dāng)?shù)牟牧稀?
3.2針對干燥機(jī)型式選擇材料前面提到,干燥機(jī)有多種型式,每種機(jī)型工作原理各不相同,因此在選擇材料時也應(yīng)予以充分考慮。如氣流干燥器在干燥氧化鎂時,因物料在氣流管中速度很高,氧化鎂物料堅硬,對干燥管轉(zhuǎn)彎壁處磨損嚴(yán)重,因此在這一區(qū)域就要設(shè)計防磨損結(jié)構(gòu)或選擇耐磨材料。再如,與碳鋼相比,不銹鋼材料導(dǎo)熱性能明顯低于前者。所以在以傳導(dǎo)傳熱為主的干燥設(shè)備中,如果選擇不銹鋼為主要材料,則設(shè)備的換熱面積應(yīng)以不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行計算。工程實(shí)例證明,在選擇蒸汽換熱器時,不銹鋼材料要比碳鋼材料面積大出30%。
3.3針對干燥過程選擇材料物料不同干燥條件也不同,筆者曾設(shè)計過一臺高溫型干燥器,在干燥無機(jī)鹽的同時還要對其進(jìn)行聚合反應(yīng)。要求干燥熱空氣溫度在800℃以上,干燥材料不得不選擇價格不蜚的耐高溫型不銹鋼,但考慮到干燥室并不都處于高溫區(qū),根據(jù)計算,只在高溫區(qū)選用了耐高溫材料,現(xiàn)已運(yùn)行一年多一切正常。
3.4針對設(shè)備安裝環(huán)境選擇材料在很多情況下,盡管上述條件都能滿足要求,還要注意設(shè)備安裝環(huán)境對材料的要求。如果安裝在化工廠的設(shè)備,環(huán)境對設(shè)備、對控制系統(tǒng)、電器系統(tǒng)有無腐蝕性都要認(rèn)真考慮,拿出合理的設(shè)計方案。
4干燥設(shè)備的防腐方法大多數(shù)干燥設(shè)備都是以焊接件、平板、筒體組成。真對不同用途的干燥器進(jìn)行防腐處理,下面介紹幾種在材料防腐及制造方法的一些經(jīng)驗(yàn)。
4.1磷化——鈍化工藝在振動流化床干燥機(jī)的制造中,有百分之七十的零件是碳鋼結(jié)構(gòu)。工序間周轉(zhuǎn)時間較長,因此表面生成大量的鐵銹,涂漆前需用較多的人工來除銹。磷化——鈍化工藝,是通過電學(xué)和電化學(xué)反應(yīng),通過一次性處理,既可使生滿鐵銹的鋼鐵工件,表面呈現(xiàn)出金屬的本來顏色,同時在金屬表面生成致密的防銹膜層??梢栽诔睗竦目諝庵蟹胖檬畮滋?,也不會銹蝕。它的操作方法簡單,能改善作業(yè)環(huán)境,減輕勞動強(qiáng)度,節(jié)省人力物力。對磷化——鈍化處理液中含有乳化劑、鉬酸鹽、可溶性磷酸鹽和各種酸等,該方法不僅用在上述機(jī)型中,其它類似結(jié)構(gòu)或機(jī)架都可以采用此法進(jìn)行防腐處理。
4.2靜電粉末噴涂在干燥設(shè)備制造上的應(yīng)用傳統(tǒng)的油漆涂料是液態(tài)的,其中含有大量的酯酮及烴類等有機(jī)溶劑,給生產(chǎn)、儲運(yùn)、施工帶來一系列麻煩,易燃易爆且很不安全。因有一定的毒性,揮發(fā)到大氣中,嚴(yán)重地污染環(huán)境。因此,國內(nèi)外的涂料專家們都在致力于開發(fā)少用溶液或不用溶液的新型涂料。這種新型涂料之一便是粉末涂料。 振動流化床干燥機(jī)的機(jī)上蓋板,多是用冷軋不銹鋼板制成的,因而成本很高。為什么用不銹鋼而不采用普通碳鋼,就因?yàn)樵撛O(shè)備在工作狀態(tài)會接觸到各種腐蝕物料及氣體,而不銹鋼抗腐蝕性能非常優(yōu)越,因而采用不銹鋼冷軋板制成。 用普通碳鋼進(jìn)行靜電噴涂聚酯樹脂粉末涂料,其抗腐蝕能力完全與不銹鋼相媲美。由于該種粉末涂料具有堅韌、耐久、裝飾性好的特點(diǎn),并具有卓越的室外耐候性和耐熱性,同時具有卓越的耐腐蝕和耐粉化性能、卓越的光澤和色光性能,所以,靜電粉末噴涂完全適用于干燥器殼體的防腐。
4.3奧氏體鎳鉻不銹鋼焊接的探討干燥設(shè)備中,有許多是板材焊接結(jié)構(gòu)件,大部分板材為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過程中常出現(xiàn)腐蝕、斷裂等問題。嚴(yán)重影響產(chǎn)品壽命及使用性能。奧氏體不銹鋼與普通碳素鋼的區(qū)別在于導(dǎo)熱性差,加熱時膨脹系數(shù)大,電阻值高。由于奧氏體鋼的這些特性,需要采用特殊焊接工藝方法來焊接。晶間腐蝕是高合金鋼主要問題之一。這種鋼本身耐蝕性高,但焊接過程中降低了耐蝕性。奧氏體鋼焊接時其腐蝕形式有:整體,局部,晶間腐蝕。國內(nèi)某廠引進(jìn)國外的干燥設(shè)備,布袋除塵器的不銹鋼架因焊接方法不當(dāng)破壞了材料的組織結(jié)構(gòu)造成晶間腐蝕,干燥過程中物料中含有酸性成分,鋼架很快造成斷裂。
5結(jié)束語干燥技術(shù)發(fā)展到今天,作為一項(xiàng)工程技術(shù),成功與否不僅與干燥理論水平有關(guān),與設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料選用、加工制造方法的關(guān)系也十分密切。綜合多種因素,制定合理的加工制造方案具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。
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