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“新的冷却器技术解决盐生产问题” - 粉末和散装固体/ 2014年12月17日

粉末与散装工程,2003年4月

一家公司在其粘土加工生产线上安装了一台新的振动流化床干燥机,降低了维护成本,提高了干燥效率和产品质量。

烘干机7英尺长的加热部分的温度保持在750°F,比旧干燥机可以达到的温度高200°F。

H. C. Spinks Clay Co.是富兰克林工业矿业公司的一个部门,总部位于田纳西州纳什维尔,开采和加工球粘土,供生产瓷砖,白色陶瓷,浴室装置和其他精美瓷器和陶瓷产品的公司使用。 粘土被运送到该公司位于田纳西州格里森和巴黎的三个工厂之一,在那里各种等级的粘土被分离并在加工前储存在棚屋中。 在Gleason工厂的一个步骤 - 在两个5英尺宽×25英尺长的振动流化床干燥器中串联干燥粘土 - 这对公司来说是一个挑战。 30年历史的干燥机效率低,需要经常维护,并且材料干燥不一致。 该公司希望改进材料干燥过程。

加工粘土

为了在格里森工厂加工粘土,该公司首先根据客户的规格将各种等级的粘土混合在一起。 然后将含有17%至20%水分的粘土通过粉碎机并还原成较小的颗粒。 过去,粘土以约25吨/小时的速度通过两个振动流化床干燥器送入,并干燥至约12%的水分。 因为在寒冷的冬季,冷凝是一个问题,所以第二个干燥器的最后10英尺在排出之前冷却了粘土。

冷却的粘土排放到短的水平螺旋输送机上,将其输送到斗式提升机。 斗式提升机将粘土排放到转向滑槽。 此时,该公司要么将粘土转移到设施的另一侧,然后将其存放在临时存储箱中,然后装入轨道车或滚磨机,将其减少为含有约2%水分的细粉,然后 打包出售。

干燥粘土的问题

该公司在保持干燥机多个进风口和燃烧器多个热风管道之间的刚性空气增压连接方面遇到了问题。干燥机的流化床产生的振动破坏了连接,形成了允许热空气泄漏的孔,增加了干燥能源成本。热空气泄漏也降低了进入干燥机的空气压力,导致物料干燥不一致。

“材料层底部的粘土总是比顶部的粘土更热、更干燥,摸起来很凉,”H.C.Spinks安全与环境主管萨姆·考克斯说。

干燥机还经常出现结构开裂、弹簧断裂和驱动故障。为了解决这些问题,该公司不得不关闭干燥机和粘土加工线。随后的停机时间降低了工艺效率和生产产量,以及更换零件的成本,以及维护烘干机所花费的时间和人力,增加了维护成本。

干燥至12%水分后,粘土从烘干机的冷却段排放到倾斜的带式输送机(左下角)。

考克斯说:“我们尝试了一些不同的解决方案,从最初的烘干机制造商,以维护和修理连接和其他问题。”“我们还邀请了各种售后服务供应商,并提出建议。但我们从来没有找到令我们满意的东西。”

公司还遇到了螺旋输送机和斗式提升机的定期维护问题,需要关闭干燥机和粘土加工线进行维修。这也降低了工艺效率和产量,增加了维护成本。

寻找一个新的烘干机

该公司意识到,它需要用一台效率更高、维护强度更低的烘干机来取代旧的烘干机。当时,一位来自肯塔基州路易斯维尔的Carrier振动设备公司的代表正在为另一个项目访问Gleason工厂,考克斯向代表询问了烘干机的问题。开利公司生产振动流化床干燥机、输送机和其他工艺设备。

考克斯说:“我们最初只是在寻找接头的替换件,航空公司的代表说他们有一个可以工作的零件。”“但是经过调查,我们发现零件很贵。所以在那一点上,我们说,如果我们要花费这么多的钱来更换所有这些部件,我们仍然会有旧的烘干机,为什么不买一个新的烘干机呢?所以我向代表索要了一个新的振动流化床干燥机的报价。”

供应商根据其对公司材料的经验制定了初步报价。该公司喜欢最初的报价,并将几百磅粘土送到供应商的测试设施进行测试。

2001年1月,考克斯前往供应商的试验工厂,观看了试验,其中供应商使用了中试规模的振动流化床干燥机。供应商使用不同的参数和设置进行了测试,并将结果放大,以准确地确定烘干机的尺寸,公司将需要有效地加热和干燥粘土,然后将其冷却到适当的温度,然后再排放。试验确定了干燥机的总体尺寸、干燥机的加热和冷却段的尺寸、进料速度和流化床平台上的材料深度。该公司对测试结果感到满意,并于3月订购了一台振动流化床干燥机。

新型振动流化床干燥机

6月,供应商将新的振动流化床干燥机运到公司,公司雇佣了当地承包商安装。在启动之前,供应商派一名技术人员到公司对干燥机的气流、热量输入和燃烧器控制进行微调,以获得最佳效率。技术员还培训操作员如何运行干燥机和燃烧器、进行调整和维护维护计划。7月,该公司全面启动了烘干机。

新的烘干机大约5英尺宽12英尺高25英尺长。一个5英尺宽的振动流化床平台,也称为分配板,安装在干燥器内。甲板运行的烘干机的长度,并把它分成两半,创造一个顶部和底部部分。甲板的平面上钻有小孔,让空气从底部流到顶部。孔的数量、大小和形状决定了空气通过甲板上的材料流动。底部部分沿一侧的长度有几个进风口,以便高压空气流入干燥器底部。顶部有多个排气管,在空气通过甲板和材料后将其排出。空气不循环,而是从设施中排出。

新的烘干机大约5英尺宽12英尺高25英尺长。一个5英尺宽的振动流化床平台,也称为分配板,安装在干燥器内。甲板运行的烘干机的长度,并把它分成两半,创造一个顶部和底部部分。甲板的平面上钻有小孔,让空气从底部流到顶部。孔的数量、大小和形状决定了空气通过甲板上的材料流动。底部部分沿一侧的长度有几个进风口,以便高压空气流入干燥器底部。顶部有多个排气管,在空气通过甲板和材料后将其排出。空气不循环,而是从设施中排出。

干燥机由位于干燥机旁控制面板内的小型PLC控制。由于物料的含水量和温度之间存在相关性,因此PLC被编程为自动调节烘干机的温度,以保持现有物料的含水量和温度。为此,位于加热和冷却段之间传输点的传感器检测粘土的含水量和温度,并将信息发送给PLC。如果粘土的含水量低于12%,温度高于170°F,PLC会降低烘干机的温度,因为烘干机材料或更少的材料进入烘干机。如果粘土的含水量超过12%,温度低于170°F,PLC会提高烘干机的温度,因为较湿的材料或更多的材料进入烘干机。这使得操作员无需担心水分含量和进料量波动就可以启动烘干机并离开。

由于新的烘干机比两台旧的烘干机需要更少的占地空间,该公司拆除了旧的螺旋输送机和斗式提升机,并安装了新的开放式倾斜带式输送机。粘土现在从烘干机排放到倾斜的带式输送机,并将其移动到分流槽。倾斜带式输送机维护量小,降低了维护成本,提高了工艺效率和生产产量。带式输送机的运行也比以前的输送设备更平稳,产生的粉尘更少,改善了工厂的环境条件。

烘干机产生积极的结果

在粘土加工线上安装新的烘干机,使公司能够消除维护密集型设备,改善工厂条件。考克斯说:“自从我们在启动前做了一些小调整之后,烘干机一直运转良好,没有任何维护问题。干燥机确实降低了我们的维护成本和工艺停机时间,从而提高了生产产量。”

由于烘干机的控制程序是为了调整含水量和进料量的波动,所以烘干机提高了粘土加工线的产品质量。“新烘干机比旧烘干机更均匀地烘干粘土,”考克斯说。“对于旧的干燥剂,粘土的最终含水量实际上只是一个平均值,因为它们会使材料层底部的粘土干燥到大约8%的水分,而顶部的粘土干燥到大约16%的水分,平均约12%的水分。然而,新烘干机的高压高温空气,加上流化床平台的振动运动,使每一个粘土颗粒均匀干燥,因此,无论粘土颗粒在料床上的位置如何,它们都被干燥到大约12%的湿度。这给了我们更好的产品。”

烘干机也比公司之前的两台烘干机更有效地烘干粘土。Carrier销售经理Steve Baker说:“新的烘干机效率更高,因为它使用了更高的空气温度,改进了流化床设计,提供了更好的空气分配和传热,并改进了振动驱动。”“尽管公司使用相同的双燃烧燃烧器来加热空气,但新的烘干机减少了公司的燃料使用,提高了能源效率。为了实现这一点,该公司只需修改将空气注入燃烧器的鼓风机,因为在较高的压力下,干燥机需要较少的气流。”

在格里森工厂安装新干燥机并观察其运行情况后约3个月,该公司决定用其中一台供应商的振动流化床干燥机替换其巴黎工厂的旧60英尺直径旋转干燥机。 第二台干燥机和一台新燃烧器于2002年3月安装在巴黎工厂,降低了维护成本,提高了该设施的干燥效率和产量。

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