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气流干燥设备介绍



作者:扑克王app官网    发布时间:2021-01-26 08:35


  一、HXD系统结构图 系统结构图 旋风分 离器 垂 直 干 燥 管 进 料 气 锁 进料管 出 料 气 锁 出 料 振 槽 回流气 体管道 热交换器 工艺加热器 工艺风机 HXD工作原理图 HXD工作原理图 HXD工作原理 工作原理 燃油加热器提供热量给工艺气体, 燃油加热器提供热量给工艺气体,使工艺气温度最大升 高到460 oC。 烟丝通过进料气锁和文丘里管被喂进 高到 。 烟丝通过进料气锁和文丘里管被喂进HXD, 工 , 艺气流将烟丝引入干燥管内,管内输送风速约为15.5m/s。烟 艺气流将烟丝引入干燥管内,管内输送风速约为 。 丝再被输送到旋风分离器的入口,通过离心作用, 丝再被输送到旋风分离器的入口,通过离心作用,从工艺气 体中分离出来。烟丝从分离器底部的旋转气锁处落下, 体中分离出来。 烟丝从分离器底部的旋转气锁处落下,工艺 气通过蜗型腔和螺旋管从旋风分离器顶部离开回到装在低处 的主工艺风机。 的主工艺风机。 工艺气流通过安装在旋风落料器和主风机进 口之间的带有温度补偿的文丘里管时, 口之间的带有温度补偿的文丘里管时, 通过压差测量工艺气 的流量。工艺气流通过风机后,立刻分为两部分, 的流量 。工艺气流通过风机后,立刻分为两部分,一部分作 为废气排出, 为废气排出 ,另一部分直接返回工艺加热器重新加热升温至 所需的工艺温度循环使用 HXD控制系统 控制系统 1.工艺气流量控制系统 工艺气流量控制系统 循环工艺气流量是由旋风分离器出口的文丘里管和压差 变送器( 变送器(B10)来测量文丘里管前后的压差,此信号反馈给控 )来测量文丘里管前后的压差, 制回路,来调节工艺气回流平衡式调节风门( ) 制回路 , 来调节工艺气回流平衡式调节风门 ( B1)。 平衡式 风门有两个作用:一是控制气体流量; 风门有两个作用 : 一是控制气体流量 ; 二是使风机电机冷启 在启动程序开始时, 风门处于关位状态, 动 。 在启动程序开始时 , 风门处于关位状态 , 这时风机电机 的负荷最小, 当循环风达到所需温度时, 的负荷最小 , 当循环风达到所需温度时 , 温度传感器反馈其 温度值,这时风门逐渐打开, 温度值,这时风门逐渐打开,即可调节工艺气流 2. 进料口负压控制系统 由于水汽蒸发,干燥器中的压力平衡受到破坏。 由于水汽蒸发 , 干燥器中的压力平衡受到破坏 。 因此在烟 丝入口处有一压力传感器( )测量压力, 丝入口处有一压力传感器(B9)测量压力,这个信号被反馈给 压力控制回路,来调节电-气控制的废气排放风门 气控制的废气排放风门( ) 压力控制回路,来调节电 气控制的废气排放风门(B2),如果 干燥管内的静压高到正值,在烟丝进料口会有工艺气溢出, 干燥管内的静压高到正值,在烟丝进料口会有工艺气溢出,这 时废气排放风门会进一步打开,增加排气量。 时废气排放风门会进一步打开,增加排气量。如果进料口处静 压下降(负压更大) 压下降(负压更大),会造成在进料气锁和出料气锁处吸进更 多的空气,使工艺气温度下降, 多的空气,使工艺气温度下降,这时废气风门会关闭一些 3.模拟负载水量控制系统 模拟负载水量控制系统 模拟负载( 模拟负载 ( Dummy load)用来降低在空载时工艺气 ) 的温度,吸收热交换器的热量,减少管道的热膨胀。 的温度,吸收热交换器的热量,减少管道的热膨胀。当有 烟丝进入HXD时 , 模拟负载就减少。 当烟丝流量在一个 烟丝进入 时 模拟负载就减少 。 稳定状态时,模拟负载关闭,减少了干头干尾现象。 稳定状态时,模拟负载关闭,减少了干头干尾现象。由模 拟负载流量控制阀( 拟负载流量控制阀 ( B15) 发出信号调节水流量控制阀 ) (B17) ) 4.蒸汽喷射流量控制系统 蒸汽喷射流量控制系统 蒸汽喷射是用来提高工艺气体的湿度。 蒸汽喷射是用来提高工艺气体的湿度 。 其流量是由 孔板和差压变送器( 孔板和差压变送器 ( B13)来测量 , 此信号反馈给控制 ) 来测量, 回路调节蒸汽喷射流量控制阀( 回路调节蒸汽喷射流量控制阀 ( B14)。 蒸汽喷射流量 ) 是一个可变量, 是一个可变量,取决于某一种工艺配方的要求 5.温度控制系统 温度控制系统 设备启动后, 在燃烧炉点火之前, 设备启动后 , 在燃烧炉点火之前 , 系统要进行一系列的 检查,一旦燃烧炉被点燃以后,就以20℃ 分速度上升 分速度上升, 检查,一旦燃烧炉被点燃以后,就以 ℃ /分速度上升,直至 旋风分离器出口工艺气的温度( ) 旋风分离器出口工艺气的温度 ( B6) 达到空转模式的温度 120℃;进入空载状态,此时的温度已经能够避免形成冷凝水 ℃ 进入空载状态, 模拟负载启动, 喷水装置就会喷水用以平衡工艺气温度, 了 , 模拟负载启动 , 喷水装置就会喷水用以平衡工艺气温度 , 此时HXD继续升温到待料状态。 当干燥机达到“ 待料” 状态, 继续升温到待料状态。 此时 继续升温到待料状态 当干燥机达到“待料”状态, 就可启动电子秤进料了, 就可启动电子秤进料了 , 一旦由光电开关检测到有烟丝进入 HXD时, 模拟负载喷水就逐渐减少, 当在出料口探测到有烟 时 模拟负载喷水就逐渐减少, 丝时,模拟负载就关闭, 进入烘干状态, 丝时, 模拟负载就关闭 , HXD进入烘干状态, 烟丝水分由水 进入烘干状态 分控制回路控制。回流工艺气温度由喷水流量控制阀(B18)来 分控制回路控制 。回流工艺气温度由喷水流量控制阀 来 调节, 它能对烟丝水分和流量变化作快速反应。 调节 , 它能对烟丝水分和流量变化作快速反应 。 关机时先转 到空载或待料状态, 这时启动模拟负载喷水, 到空载或待料状态 , 这时启动模拟负载喷水 , 燃烧器中气体 温度以20℃ 分速度下降 直到燃烧器气体温度下降到300℃, 分速度下降, 温度以 ℃/分速度下降,直到燃烧器气体温度下降到 ℃ 燃烧器关闭。当管道中温度下降到100℃时,关闭模拟负载, 关闭模拟负载, 燃烧器关闭。当管道中温度下降到 ℃ 关闭主循环风机 6.控制水系统 控制水系统 出料水分偏低, 若 HXD出料水分偏低 , 水流量控制阀 ( B16)就发出 出料水分偏低 水流量控制阀( ) 信号,逐步打开雾化水控制阀( 信号 ,逐步打开雾化水控制阀( B18), 打开幅度由出料 ) 水分决定。相反就逐步关小水控制阀(B18) 水分决定。相反就逐步关小水控制阀( ) 二、HDT工艺控制原理 工艺控制原理 过热蒸汽干燥机(Superheated steam drier HDT-LE),其设备 过热蒸汽干燥机 , 结构紧凑,切后叶丝通过喂料机直接进入HDT,降低了出口叶丝 结构紧凑,切后叶丝通过喂料机直接进入 , 的水分波动,独有的蒸汽喷射装置取代了传统的叶丝回潮( ), 的水分波动,独有的蒸汽喷射装置取代了传统的叶丝回潮(HT), 管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用六个系统对压力、 管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用六个系统对压力、氧 气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸汽流量进行控制, 气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸汽流量进行控制,参 数少,模式简单, 数少,模式简单,参数可调节性强 过热蒸汽干燥机HDT-LE是德国 - 是德国 是德国HAUNI公司设计生产的叶丝 过热蒸汽干燥机 公司设计生产的叶丝 干燥膨胀装置。它与目前国内许多卷烟厂家使用的英国Dickinson 干燥膨胀装置。它与目前国内许多卷烟厂家使用的英国 公司的HXD有着相似的工艺原理,即烟丝加湿后在过热气流输送 有着相似的工艺原理, 公司的 有着相似的工艺原理 过程中快速干燥,叶丝细胞内的水份迅速蒸发, 过程中快速干燥,叶丝细胞内的水份迅速蒸发,使叶丝细胞充分 膨胀 HDT设备结构 设备结构 HDT设备结构如上图所示。切后烟丝经入口 设备结构如上图所示。 设备结构如上图所示 振槽、进料气锁进入扬丝器。饱和蒸汽通过扬丝 振槽、进料气锁进入扬丝器。 器定量喷射到烟丝上,并把烟丝送入干燥管。 器定量喷射到烟丝上,并把烟丝送入干燥管。烟 丝在干燥管中迅速地干燥膨胀, 丝在干燥管中迅速地干燥膨胀,并进入旋风落料 旋风落料器使气、物分离,烟丝经HDT出料 器。旋风落料器使气、物分离,烟丝经 出料 气锁进入VAS冷却分离器冷却定形;气流则进入 冷却分离器冷却定形; 气锁进入 冷却分离器冷却定形 回风管道,通过循环风机进入燃烧炉的热交换器。 回风管道,通过循环风机进入燃烧炉的热交换器。 经燃烧炉间接加热后的过热蒸汽又再次进入干燥 管被循环使用。 管被循环使用。 HDT六大控制系统 六大控制系统 1.压力控制系统 压力控制系统 压力压控制器是通过回风管的压力传感器来控制排潮翻板门的开度, 压力压控制器是通过回风管的压力传感器来控制排潮翻板门的开度,使回 风管的实际负压值与设定值一致。压力控制器与氧气含量控制器的功能一样, 风管的实际负压值与设定值一致。压力控制器与氧气含量控制器的功能一样, 后者是通过热风管内的氧气探测器来控制排潮翻板门的开度, 后者是通过热风管内的氧气探测器来控制排潮翻板门的开度,调节回风管的压 使系统的氧气含量与设定值一致。 力,使系统的氧气含量与设定值一致。这两个控制器在设备正常运行时是二选 一的,但由于通过氧气含量的方式来控制,系统响应比较慢, 一的,但由于通过氧气含量的方式来控制,系统响应比较慢,通常都选用压力 控制 HDT压力控制的关键是负压风机和排潮开度将出料气锁处的压力控制在+/压力控制的关键是负压风机和排潮开度将出料气锁处的压力控制在+/ HDT压力控制的关键是负压风机和排潮开度将出料气锁处的压力控制在+/0mbar,这样回风管的负压在0 7mbar之间 干燥管的压力在10mbar左右。 之间, 10mbar左右 0mbar,这样回风管的负压在0~-7mbar之间,干燥管的压力在10mbar左右。这 HXD的控制方式有所区别 后者是通过控制进料点的负压值( 的控制方式有所区别, 20mbar) 与HXD的控制方式有所区别,后者是通过控制进料点的负压值(0~-20mbar) 来控制排潮翻板门的位置,但进料气锁叶片转动必然会造成进料点负压的波动。 来控制排潮翻板门的位置,但进料气锁叶片转动必然会造成进料点负压的波动。 而控制出料气锁的压力与大气压一致或略负, 而控制出料气锁的压力与大气压一致或略负,可以尽可能减少外界新鲜空气进 入管道系统,减少热量的散失。在实际生产过程中, 入管道系统,减少热量的散失。在实际生产过程中,我们发现系统压力的波动 非常小 回风管的负压越大,排潮翻板门的开度越大,当蒸汽流量相同时, 回风管的负压越大,排潮翻板门的开度越大,当蒸汽流量相同时,管道内 的蒸汽含量越低;回风管的负压越小,排潮翻板门的开度越小, 的蒸汽含量越低;回风管的负压越小,排潮翻板门的开度越小,当蒸汽流量相 同时, 同时,管道内的蒸汽含量越高 2.天然气流量控制系统 2.天然气流量控制系统 天然气流量控制器是根据干燥管的温度探测器 的值或者以HDT出口水份仪探测的水份值作为反 的值或者以HDT出口水份仪探测的水份值作为反 HDT 馈信号来控制燃气阀门的开度。燃气流量的大小 馈信号来控制燃气阀门的开度。 直接决定干燥管内气流温度的高低。 直接决定干燥管内气流温度的高低。设备能力为 9600kg/h,天然气流量为8m3/h~120m3/h, 9600kg/h,天然气流量为8m3/h~120m3/h,热风 8m3/h 温度120℃~240℃。若用于梗丝干燥膨胀, 温度120℃~240℃。若用于梗丝干燥膨胀,温度 120℃ 可达到300℃ 可达到300℃ 3.热风温度控制系统 热风温度控制系统 热风温度控制器是根据干燥管温度探测器向天然气流量控制器 提供信号,调节燃气量,使实际温度与设定值一致。 提供信号,调节燃气量,使实际温度与设定值一致。热风温度控 制器与水份控制器的功能一样,后者通过HDT进、出口水份仪的 制器与水份控制器的功能一样,后者通过 进 信号来调节燃气量,使出口水份的实际值与设定值一致。 信号来调节燃气量,使出口水份的实际值与设定值一致。热风温 度控制器与水份控制器也是二选一,正常生产时, 度控制器与水份控制器也是二选一,正常生产时,通常选择水份 控制器 通常,叶丝在距离入口 处 即叶丝进入干燥管1~ 秒后 秒后, 通常,叶丝在距离入口6m处,即叶丝进入干燥管 ~2秒后,干 燥管中气流的温度大幅度地降低, 燥管中气流的温度大幅度地降低,已经接近于回风管中的气流温 为避免冷凝水的产生,回风管温度不能低于100℃ 度。为避免冷凝水的产生,回风管温度不能低于 ℃ 入口叶丝水份恒定时,叶丝流量越大,热风温度越高; 入口叶丝水份恒定时,叶丝流量越大,热风温度越高;叶丝流 量恒定时,入口叶丝水份越大, 量恒定时,入口叶丝水份越大,热风温度越高 4.水份控制系统 水份控制系统 水份控制是叶丝干燥膨胀的关键。 水份控制是叶丝干燥膨胀的关键。即使选择水 份控制器来调节燃气流量, 份控制器来调节燃气流量,系统在预热和刚启动的 2分钟(时间可以设定)依然是温度控制器参与控 分钟( 分钟 时间可以设定) 启动2分钟 出口叶丝水份趋于稳定后, 分钟, 制。启动 分钟,出口叶丝水份趋于稳定后,系统 自动转为水份控制。因此, 自动转为水份控制。因此,预热温度的设定对于 干头干尾”的影响很大。 “干头干尾”的影响很大。如果预热温度过高或过 水份调节的时间也会相应增长。 低,水份调节的时间也会相应增长。当系统处于稳 定,出口叶丝实际水份值达到设定值以后,叶丝含 出口叶丝实际水份值达到设定值以后, 水率标准偏差可控制在0.17% 水率标准偏差可控制在 % 5.蒸汽流量控制系统 蒸汽流量控制系统 蒸汽流量控制器是控制进入扬丝器的蒸汽阀门 开度,使实际流量与设定值一致。蒸汽在整个HDT 开度,使实际流量与设定值一致。蒸汽在整个 系统中有两个作用:一是控制叶丝膨胀率, 系统中有两个作用:一是控制叶丝膨胀率,二是调 节干燥系统中氧气含量 通过大量试验发现,在相同叶丝流量的前提下, 通过大量试验发现,在相同叶丝流量的前提下, 蒸汽流量越大,叶丝的填充值越高,膨胀率越大。 蒸汽流量越大,叶丝的填充值越高,膨胀率越大。 HDT特点 特点 ? HDT结构比较紧凑,设计原理先进合理,装机功率 结构比较紧凑,设计原理先进合理, 结构比较紧凑 和设备能耗小。工艺控制模式非常简单, 和设备能耗小。工艺控制模式非常简单,需要输入 和调整的参数少, 和调整的参数少,各PID控制器的响应非常迅速 控制器的响应非常迅速 ? 从我国部分卷烟厂实际使用的效果来看,HDT水份 从我国部分卷烟厂实际使用的效果来看, 水份 控制非常稳定,烟丝膨胀效果明显, 控制非常稳定,烟丝膨胀效果明显,卷烟原料消耗 明显降低,并有效改善了中、 明显降低,并有效改善了中、低档卷烟的吃味和色 降低了烟气中的青杂气和刺激性。同时, 泽,降低了烟气中的青杂气和刺激性。同时,由于 HDT蒸汽流量的可调范围较大,其在高档卷烟生产 蒸汽流量的可调范围较大, 蒸汽流量的可调范围较大 上的应用将是我国进一步的研究课题 三、SH96型燃油(气)管道式烘丝机 SH96型燃油( 型燃油 分离器 主工艺风机 回风管路 膨胀管路 燃烧炉 进料气锁 松散加速器 进料文氏管 升温管路 SH96型燃油( SH96型燃油(气)管道式烘丝机的优点 型燃油 产品高度低( 产品高度低(7米),适合旧线技改 特殊的膨胀管路截面设计, 特殊的膨胀管路截面设计,改进膨化效果 采用双吸口无网切向分离器, 采用双吸口无网切向分离器, 工艺气体温度可快速调节 双吸口无网 切向分离器 膨胀管道 四、SH9系列 H9系列 叶丝膨化原理 叶丝由叶片切制而成,叶丝上充满了毛细孔, 叶丝由叶片切制而成,叶丝上充满了毛细孔, 由毛细孔可以吸收和排除水份。当叶丝在(160由毛细孔可以吸收和排除水份。当叶丝在(160(160 260)?C的过热蒸汽流中, 260)?C的过热蒸汽流中,每一根叶丝被蒸汽包围并 的过热蒸汽流中 充分热交换, 充分热交换,叶丝内部瞬间水分产生的蒸发速度远 大于其从叶丝外壁排除的速度,细胞内的水分迅速 大于其从叶丝外壁排除的速度, 蒸发,产生很高的蒸汽压差, 蒸发,产生很高的蒸汽压差,从而使叶丝得到膨化 SH9工作原理图 SH9工作原理图 主风机 120-140℃ 排潮 排 尾 气 旋风分离 进料 (23-34)±0.5% 55±5℃叶丝 干 燥 塔 松散蒸汽 燃 烧 炉 混合箱 200-330℃ 燃烧器 160-260℃ 出口温度65±3℃ , 出口温度 水分 (12~14)±0.7% 经冷却 35±3℃ , 水分 (12~14)±0.5% SH9叶丝高速膨胀机组成 SH9叶丝高速膨胀机组成 燃烧器 控制管路 进料部分 紊流管部分 旋风落料器 出料气锁 排潮、排尾气、 排潮、排尾气、火花检测装置 SH9叶丝高速膨化系统的特点 采用管塔式结构,整机高度低( 采用管塔式结构,整机高度低(7-8米)。 干燥温度调节范围宽160干燥温度调节范围宽160-260 ℃ ,可适合高 160 中低档卷烟的生产。 中低档卷烟的生产。 干燥后的叶丝松散性好,无结团现象, 干燥后的叶丝松散性好,无结团现象,水分均 匀。 水份控制精确。99%的水分可控制在±0.5 水份控制精确。99%的水分可控制在± 的水分可控制在 范围 。 出料温度低: 出料温度低: ≤65℃ 干头干尾少: 干头干尾少:≤6‰ 能耗低,生产1000kg叶丝耗油20kg, 能耗低,生产1000kg叶丝耗油20kg,仅为 1000kg叶丝耗油20kg 同类设备的70% 同类设备的70% 江苏智思机械制造有限公司 五、SH9与国内外同类设备比较 SH9与国内外同类设备比较 专利松散技术的应用,确保烟丝不结团; 专利松散技术的应用,确保烟丝不结团;脉冲干燥技术的应 用又确保烟丝均匀膨胀和干燥。 用又确保烟丝均匀膨胀和干燥。 首家采用卧式结构设计,最高点可低于7.5米 首家采用卧式结构设计,最高点可低于7.5米,不仅减少了 7.5 技改投资,更能适用与老厂房条件下的改造。 技改投资,更能适用与老厂房条件下的改造。 SH9全新的设计观念解决了进口机型能耗高,控制滞后, SH9全新的设计观念解决了进口机型能耗高,控制滞后,结 全新的设计观念解决了进口机型能耗高 构复杂,运行成本高,维护管理困难等诸多问题( 构复杂,运行成本高,维护管理困难等诸多问题(系统的优 化设计使整机能源消耗仅为同类设备的50% 50%)。 化设计使整机能源消耗仅为同类设备的50%)。 为了保证系统运行的可靠性, 为了保证系统运行的可靠性,本系统关键元器件均采用世界 著名品牌。 著名品牌。 灵敏的火焰探测器使系统具有高的可靠性和安全性。 灵敏的火焰探测器使系统具有高的可靠性和安全性。 HDT与HXD设备结构的主要区别 与 设备结构的主要区别 HDT没有 没有HXD入口前的叶丝回潮筒 没有 入口前的叶丝回潮筒 切后叶丝(水份含量 ~ %)经喂料机、 %)经喂料机 切后叶丝(水份含量18~22%)经喂料机、入口振槽直接进入 HDT。在叶丝膨胀方面,HAUNI公司有独到的设计,即饱和蒸汽 公司有独到的设计, 。在叶丝膨胀方面, 公司有独到的设计 通过扬丝器喷射到叶丝上。扬丝器的主轴和耙钉都是中空的, 通过扬丝器喷射到叶丝上。扬丝器的主轴和耙钉都是中空的,并 布有蒸汽喷射孔, 布有蒸汽喷射孔,饱和蒸汽可以按照设定的流量通过这些小孔喷 射到叶丝上,同时耙钉将物料松散均匀后送入干燥管。 射到叶丝上,同时耙钉将物料松散均匀后送入干燥管。 HDT没有使用叶丝回潮筒的有利之处是降低设备能耗和减少入 没有使用叶丝回潮筒的有利之处是降低设备能耗和减少入 口叶丝流量、水份的波动。大量试验显示,当叶丝水份高于26% 口叶丝流量、水份的波动。大量试验显示,当叶丝水份高于 % 设备能耗将显著增大,叶丝填充值的增大将趋于缓慢, 时,设备能耗将显著增大,叶丝填充值的增大将趋于缓慢,在高 水分的条件下对叶丝进行干燥还将造成叶丝香气成分的大量损失, 水分的条件下对叶丝进行干燥还将造成叶丝香气成分的大量损失, 由于HDT-LE系统降低了干燥之前的叶丝水分含量,因此能耗比 系统降低了干燥之前的叶丝水分含量, 由于 系统降低了干燥之前的叶丝水分含量 HXD系统有较大幅度的降低。 系统有较大幅度的降低。 系统有较大幅度的降低 HDT管道系统比较简单,烟丝进料气锁、扬丝器 管道系统比较简单,烟丝进料气锁、 管道系统比较简单 与干燥管切向连接 这种结构与HXD进料的方式有所不同,可以使物料更 进料的方式有所不同, 这种结构与 进料的方式有所不同 加均匀地进入干燥管。物料越均匀, 加均匀地进入干燥管。物料越均匀,越有利于系统的控制

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