噴霧干燥捕粉裝置粉塵潮濕或積水嚴(yán)重的原因及解決方法

劉殿宇

華禹乳品機(jī)械制造有限公司 安達(dá) 151400

噴霧干燥捕粉裝置粉塵潮濕或積水嚴(yán)重的原因及解決方法

劉殿宇*

華禹乳品機(jī)械制造有限公司 安達(dá) 151400

噴霧干燥的捕粉形式不盡相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉，捕集下來(lái)的粉塵也應(yīng)該干爽，如果捕集下來(lái)的粉塵水分含量過(guò)高或粉中嚴(yán)重積水，意味著捕粉裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出了問(wèn)題。

噴霧干燥 捕粉 水分含量超標(biāo) 原因 解決方法

噴霧干燥的捕粉形式不盡相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉之外，而且捕集下來(lái)的粉塵也應(yīng)該是干爽的，如果捕集下來(lái)的粉塵水分含量過(guò)高或粉中嚴(yán)重積水甚至粉塵完全變成液體狀態(tài)，那就是捕粉裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出了問(wèn)題，這種情況在實(shí)際應(yīng)用中時(shí)有出現(xiàn)。

1 捕粉裝置靜止區(qū)的形成

捕粉裝置一經(jīng)出現(xiàn)潮粉或嚴(yán)重積水，不但會(huì)影響正常出粉，還會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。一般捕集下來(lái)的這部分粉塵直接與塔內(nèi)粉混合經(jīng)過(guò)篩分進(jìn)入包裝工段，或送回到噴霧干燥塔內(nèi)進(jìn)行再造粒。噴霧干燥的捕粉形式主要為旋風(fēng)分離器捕粉、袋濾器捕粉。捕粉又分為單級(jí)捕粉及雙級(jí)捕粉。在捕集裝置中出現(xiàn)潮粉或出現(xiàn)粉塵嚴(yán)重積水，原因?yàn)樵诓都髦谐霈F(xiàn)了死氣區(qū)，即在出粉段出現(xiàn)了排風(fēng)的靜止區(qū)，排風(fēng)攜帶的水蒸汽到達(dá)露點(diǎn)，導(dǎo)致排風(fēng)中水蒸汽在此區(qū)域內(nèi)沉降，不能隨風(fēng)排至大氣。

2 粉塵潮濕或出現(xiàn)積水的原因

只要捕粉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，一般在旋風(fēng)分離器或袋濾器中就不會(huì)產(chǎn)生潮粉或積水現(xiàn)象。產(chǎn)生潮粉或積水嚴(yán)重的主要原因是：① 旋風(fēng)分離器或袋濾器出粉口引出的尾管過(guò)長(zhǎng)所致。即如上所述在該段形成排風(fēng)的死氣區(qū)，排風(fēng)中的水分在此沉降(靜止區(qū)上邊緣實(shí)際相當(dāng)于旋流器的作用，當(dāng)超過(guò)一定速度時(shí)，再加上內(nèi)外溫差作用，就會(huì)使排風(fēng)中的水蒸氣冷凝并沉降)，見(jiàn)圖1；② 溫度差所致。由于環(huán)境溫度較低捕集器內(nèi)外溫差較大，在生產(chǎn)過(guò)程中，排風(fēng)帶出的水蒸汽在器壁內(nèi)表面到達(dá)露點(diǎn)而產(chǎn)生凝結(jié)水；③ 有外部空氣漏入捕集器內(nèi)所致。如果捕集器封閉不嚴(yán)，有外部空氣漏入，內(nèi)外空氣溫度差的作用在漏入處或附近也會(huì)導(dǎo)致局部排風(fēng)攜帶的水蒸汽到達(dá)露點(diǎn)凝結(jié)成水滴而使粉塵變潮。

圖1 捕粉結(jié)構(gòu)

平面布置中樓板數(shù)量及樓層高低是關(guān)鍵，它完全由噴霧干燥系統(tǒng)所決定。樓板設(shè)置幾層，操作是否方便，均由噴霧干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方所提供并做出相關(guān)技術(shù)要求。旋風(fēng)分離器或袋濾器出粉口距樓板的高度是決定捕粉裝置接引出管長(zhǎng)短的關(guān)鍵。接管較長(zhǎng)一般是受樓層高度設(shè)置所限，即樓層間距過(guò)大所致，接粉位置距離樓板或操作位置較遠(yuǎn)，只能引出一長(zhǎng)管。當(dāng)旋風(fēng)分離器尾管的長(zhǎng)度不超過(guò)2500mm時(shí)，旋風(fēng)分離器出粉是比較安全的，但出粉口時(shí)常會(huì)有塊狀粉及搭橋現(xiàn)象產(chǎn)生，即粉塵變潮的可能性增大，當(dāng)尾管的長(zhǎng)度在3500～5000之間時(shí)，粉塵可能不再以粉狀的形式出現(xiàn)很可能以液態(tài)出現(xiàn)，尤其是兩級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)分離器捕粉，末級(jí)旋風(fēng)分離器出現(xiàn)這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。當(dāng)采用兩級(jí)捕粉即采用旋風(fēng)分離器與袋濾器串聯(lián)捕粉時(shí)，袋濾器的尾管長(zhǎng)度超過(guò)1000mm時(shí)，出粉口處就可能會(huì)有積水或水珠出現(xiàn)。有的捕粉為將兩個(gè)串聯(lián)旋風(fēng)分離器中的粉塵集中一起出粉，即采用集粉斗集中出粉，集粉斗也不能過(guò)長(zhǎng)，過(guò)長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生靜止區(qū)，使捕集下來(lái)的粉塵變潮。

3 解決方法

3.1 尾管處理

從實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)的問(wèn)題可看出，噴霧干燥捕粉裝置的尾管接得過(guò)長(zhǎng)會(huì)引起粉塵變潮、結(jié)塊、出粉困難，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使粉塵以液態(tài)出現(xiàn)，最終影響生產(chǎn)，影響粉塵的品質(zhì)。因此，在噴霧干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中要避免捕粉裝置尾管過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)在安全長(zhǎng)度的范圍之內(nèi)。如出現(xiàn)上述情況可縮短尾管消除粉塵潮濕、結(jié)塊或液化現(xiàn)象。

3.2 保溫處理

由于冷熱溫差作用可導(dǎo)致捕集器器壁內(nèi)表面結(jié)露，因此，根據(jù)具體情況可對(duì)旋風(fēng)分離器或袋濾器整體或局部進(jìn)行絕熱保溫處理。

4 結(jié)語(yǔ)

噴霧干燥生產(chǎn)過(guò)程中，捕粉裝置出現(xiàn)潮粉、堵粉甚至粉塵搭橋或出現(xiàn)“液態(tài)粉”會(huì)影響正常生產(chǎn)，也會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。出現(xiàn)這種情況大多由設(shè)備布局不合理造成的。一經(jīng)出現(xiàn)這種情況很可能引起捕粉裝置的許多問(wèn)題，還可能引發(fā)其他類似問(wèn)題的發(fā)生。原則是捕粉裝置出粉口盡量做到不加尾管，或加接尾管最短。即不能無(wú)限延長(zhǎng)出粉口的長(zhǎng)度，也不可隨意改變出粉的方法。必須做到理論上說(shuō)得通，實(shí)際應(yīng)用上可行。在設(shè)備布局時(shí)首先要考慮布局的合理性，是否對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生影響。在保證設(shè)備處于最佳的工作狀態(tài)情況下進(jìn)行設(shè)備布局，不可隨意改變?cè)O(shè)備的固有尺寸。此外，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，必要時(shí)可對(duì)旋風(fēng)分離器及袋濾器進(jìn)行整體或局部保溫，減少由于溫度減低而導(dǎo)致排風(fēng)中水分到達(dá)露點(diǎn)的可能。

1 劉殿宇.壓力噴霧干燥系統(tǒng)在速溶茶粉生產(chǎn)的應(yīng)用[J].中國(guó)茶葉，2009.(7)：21-22.

2 劉殿宇.噴霧干燥系統(tǒng)捕粉結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展及其應(yīng)用效果[J].乳業(yè)導(dǎo)刊，2005(2)：23-24.

3 劉殿宇.脈沖反吹捕粉裝置在奶粉噴霧干燥生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2006(3)：123-124.

4 劉殿宇.空氣相對(duì)濕度對(duì)噴霧干燥生產(chǎn)的影響[J].乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2011(4)：197-199.

5 劉殿宇.噴霧干燥系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法[J].化工裝備技術(shù)，2005,26(7)：7-8.

6 劉殿宇.噴霧干燥連續(xù)生產(chǎn)的條件[J].發(fā)酵科技通訊，2015,44(3)：37-39.

2016-07-03)

*劉殿宇：高級(jí)工程師。1982年畢業(yè)于東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)機(jī)專業(yè)。主要研究設(shè)計(jì)方向：乳品機(jī)械，輕化工機(jī)械。聯(lián)系電話：13816382196， E-mail：ldy620519@163.com。