WJG系列干燥设备新型的高效节能煤泥干燥设备.docx

WJG系列干燥设备---------新型的高效节能煤泥干燥设备
（作者：白立明陶群付聚强）
摘要：通过对煤泥干燥的新方法的论述，介绍此类干燥设备中相关几何参数选择方法和应用。并对目前常用的几种煤泥干燥设备节能效果作了分析说明。
关键词：煤泥；干燥；搅拌；流态化,
在选煤行业湿法洗煤所产生的工业废水，经絮凝和机械脱水产生的煤泥，仍有较高的含水率。与其他工业废渣一样，如果不很好地处理而自然排放，会对周围环境产生二次污染。经干燥脱水后多数煤泥仍有较高的热值，可按一定比例混入电煤燃烧。因此寻求一种高效节能的煤泥干燥设备，对我国煤炭企业节能减排，改善环境，具有非常重要的实际意义。本文介绍WJG系列干燥设备是一种新型的高效节能煤泥干燥设备。
1．WJG系列干燥设备干燥机理的分析
煤泥干燥系统中主要采用热风接触式即对流干燥方式进行，它是一个传热传质的综合过程。对流干燥的传热速率主要与体积给热系数、干燥机容积、热风温度、煤泥温度有关。
煤泥干燥特性与采用的干燥方法有关，这种特性通常从曲线坐标的形式予以描述。对煤泥干燥采用如下二种曲线：

恒速干燥段为自由水排出阶段，既煤泥内部水分移动速度（内扩散速度）等于表面水分汽化的速度（外扩散速度）。此时热空气传给煤泥表面的热量洽好等于表面水分汽化所消耗的热量，所以煤泥表面温度不变，等于热空气的湿球温度。煤泥表面的水蒸汽分压等于表面温度下的饱和水蒸汽分压，其水分蒸发过程与自由液面蒸发实质是一样的，干燥速度以恒定的速度进行，它只取决于水分的外扩散速度，所以也称外扩散控制阶段。影响干燥的因素为：干燥介质温度、湿度、流速、干燥介质与物料接触的情况等
降速干燥段为内含水排出阶段，此时煤泥内部水分移动的速度赶不上表面水分蒸发的速度，即内扩散速度小于外扩散速度，干燥速度逐渐降低，由于表面水分蒸发所消耗热量的减少，煤泥温度逐渐升高，煤泥表面的水蒸汽分压小于表面温度下的饱和水蒸汽分压，此时干燥速度取决于内扩散速度。影响其因素主要有：煤泥的结构、煤泥的当量体积、煤泥的当量表面积。
2．干燥机脱水原理
图1是这种干燥机的结构简图，物料从入料口进入干燥机后再搅拌轴的强制机械搅拌下，使物料被强制流化。干燥介质热风从入口处进入干燥机与流态化物料充分接触，实现了对流换热的干燥。达到一定的水分要求的物料（产品）经螺旋输送机排出干燥机。
1）轴承；2）物料加入口；3）刮壁轴；4）热空气入口；5）刮板；6）筒体；7）排气口；8）1#,2#搅拌轴；9）物料出口；10）搅拌桨叶；11）支柱。
图1
2．干燥机结构的特点
由于高速搅拌叶片的搅拌（外周速度5～15米/秒）和热风的强烈扰动，湿物料与热风能良好接触，因此，能干燥临界含水率很低的物料。
根据物料干燥过程中物料随时间增加水份逐渐减少，将干燥过程分成二段。一段为恒速干燥段采用高温热风，高速搅拌抛掷物料，提高干燥强度，即使物料含水量很高，水份仍能被迅速蒸发。采用刮壁方式处理沾到干燥机内表面的物料。当物料水份降低后，进入二段降速干燥段，采用中温热风形式，使尾气温度也会同步降低，对节能有利。
由于在干燥过程中随水份的变化，物料粘度会增加，在物料被抛掷的流态化状态下，极易产生沾壁现象，所以，在一段干燥机上部还设有刮壁装置，有效地解决因物料沾壁而使局部被干燥物料温度过高，被干燥物料过热炭化而易引起火灾发生。
4．相关几何参数的确定
干燥过程的质热衡算确定后，应确定干燥机的几何尺寸，一般应先确定该干燥机的换热体积：
其中：
Q——热空气的传热量（KJ/h）；
—— 干燥机体积换热系数（KJ/h）；
——空气与物料的对数平均温差（℃）；
为了描述热风与煤泥的换热关系，计算干燥机的容积，常选择热风与煤泥（物料）温度的平均值来计算。根据流态化理论，选择对数平均温差来计算误差最小，计算公式：

—— 分别为空气进出干燥机的温度℃；
——分别为煤泥体进出干燥机的温度℃；
体积换热系数与物料特性、干燥系统操作温度有关。推荐值：。
5．WJG-5000型干燥机热能消耗分析
对于处理干燥相同煤泥，如将初含水30%煤泥干燥至终含水15%时，不同型号的干燥机实际热能消耗数据记录列表如下：
序号设备型号设备名称处理能力煤泥含水率干燥介质
温度单位时间蒸发水量单位时间耗煤量（5500kcal/kg）单位蒸发水量耗煤量1WJG-5000旋翼式强制流态化刮壁式干燥机30T/h30%800℃5.3T/h1T/h0.19T/h2NXG-18140滚筒干燥机30T/h30%850℃5T/h1.45T/h0.29T/h从WJG系列干燥设备工作原理和上述实际热能消耗数据记录，WJG系列干燥设备由于具有非常好的物料迷散功能，煤泥被高速旋转的旋翼分散在干燥机的内部空间，极大地提高了设备传质传热效率。与滚筒干燥机相比在蒸发量相同的情况下不但