最近,Powder&Bulk Solids 杂志发表的一篇文章称,一家国际食盐配送公司希望Carrier Vibrating Equipment Inc.的工程团队能提供满足其特殊要求的解决方案。该公司想要一台能生产碎岩盐和精盐这两种不同产品的机器。而不想购买两个不同的系统,因为一个系统一次只能处理一种盐,故一个系统运行时,另一个系统只能闲置。不同盐的干燥方式都大同小异,但最终产品的包装方式却大相径庭,这也是设计系统时要关注的重点。岩盐会整批储存以便日后装运,但精盐会立即装袋。而能解决这一问题的便是可根据产品变化进行快速调整的振动流化床干燥系统。该公司对机器灵活设计的要求与Carrier的工程专业知识不谋而合。
背景
该客户一直从海外食盐生产商处购买大量经干燥处理的岩盐和精盐,但为了减少费用,其打算购买经部分干燥的湿盐,再自行干燥。湿盐价格比干盐低得多,而省下的钱也足以用于支付购买干燥系统的费用。根据盐的加工和干燥方式,可将其分为三种主要类型。每一种盐的加工规格不尽相同,最终产品的应用也不尽相同。岩盐通常从地下形成的沉积物中开采出来,而这些沉积物通常是古代海洋蒸发形成的。开采时通常会使用炸药爆破和大型铲土机械,大块的岩盐会被压碎并加工成便于利用的尺寸。晒制盐就是把盐水泵入浅而平的水池,利用日晒蒸发来析出盐沉积物。继续日晒直到析出的盐足以采收后,便用特殊的机械将盐从池底刮下,并送去加工。精盐由盐水制成,盐水经过离心和蒸发处理后产生结晶盐,经反复清洗和漂洗后,剩下干净无杂质的结晶盐。然后将结晶盐烘干至一定程度,便于运输和使用。
挑战
为了将盐彻底干燥以备不同用途,必须将其加热至非常高的温度,以便将其内部的水分逼出盐粒表面,再蒸发掉。但精盐干燥后要立即装袋,而高温会使包装袋融化。这样会导致大量产品浪费,并拖慢了装袋时间。此外,热精盐离开干燥机后并非完全干燥,其蒸发过程并未停止,在冷却时会形成水蒸气。如果将热盐装入密封袋,那么它的这种蒸发冷却效应便会引发诸多问题,因为盐会重新吸收水蒸气导致固体结块,难以保证已装袋产品的质量。但整批储存的岩盐并不会出现这两个问题,因为虽然从干燥机取出时岩盐依然很热,但它可在户外继续蒸发冷却。为了解决精盐的这些问题,必须在干燥后对其进行冷却,使其温度达到安全的水平,并去除其在冷却过程中产生的蒸发水蒸气。该客户需要一款盐干燥系统,能同时满足这两种盐的干燥需求。
客户解决方案
为确定其盐产品需要的干燥温度和停留时间,客户将其盐产品样品送至Carrier的测试实验室(肯塔基州路易斯维尔)并亲自见证了测试过程。为了评估客户送检产品并提供最佳和最具成本效益的解决方案,Carrier需要执行广泛的实验室测试。在审查测试过程和测试数据后,双方一致认为振动流化床干燥机/冷却机是最佳的选择。与其他类型的干燥机不同,振动流化床可配备冷却机,用于降低食盐温度以便装袋,并能温和处理固体,减少产品降解或粉末的产生。Carrier工程团队着手根据客户的要求开发定制设计,允许客户在更换产品时在两个干燥过程之间更换机器。处理岩盐时,整个流化床均可用作干燥机,提高生产效率。但处理精盐时,该系统的一部分可用作干燥机,其余部分则用作冷却区,以便将温度降至安全范围,同时去除残余水分。
结果
振动流化床干燥机/冷却机的最终设计满足了客户对盐生产的不同需求。通过使用自动管道风门和将机器分成两个区域的通气区,可以将全长干燥机切换到具有独立干燥和冷却区的单元。能效是客户关心的其中一个问题,由于整个振动流化床均隔热,因此能效得到了提升。该设计不仅采用了易于清理的橡胶软隔离弹簧,还允许对系统进行冲洗来清除积聚的盐。干燥岩盐时,所有空气均通过天然气燃烧器加热并在风门打开的情况下吹送入两个通气区。加工精盐时,风门关闭,通过单独的鼓风机为冷却区提供冷空气。客户的PLC 经过编程后能在需要时快速更改设置。该系统每小时能处理精盐20吨,经干燥冷却可装袋,每小时能处理岩盐60吨,是精盐处理能力的三陪,经干燥可整批储存。