guodeyun 发表于 2016-8-9 12:25:40

冷却器(下)

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三、卧式冷却器

卧式冷却器有翻板型和履带型两种,其中履带型冷却器适应性强,能冷却不同直径和形状的颗粒料、膨化料,而且产量高、冷却效果好,目前使用较多。

(一)履带型卧式冷却器的主要结构和工作原理

1.主要结构:见图8—45。它主要由进料均匀料斗、机头、匀料段、中间段、履带型传动链装置、机尾及出料斗等组成。

2.工作原理:高温高湿的颗粒料从冷却器的进料口进入,经进料匀料装置、配重匀料装置及匀料段中的匀料门和机头中淌板,使颗粒料均匀地平铺在传动链装置的格板上。传动链装置共有上、下二层,均由机尾顶上的无级调速电机带动,也可每层各用一台无级调速电机带动.转速快慢可以无级调节,上、下两层传动链装置运动方向相反。下层速度快。颗粒料在上层格板上由机头输送到机尾,再落入下层格板上,经下层格板再由机尾输送到机头下部出料口。由于料连续地进入也连续地排出,物料在机内的停留时间由无级调速电机控制。在整个过程中,风机始终是工作的,经冷却系统充分冷却后排出。当料进入冷却器由上层至下层输送的同时,自然空气通过风机的吸风作用,由冷却器底部格板缝隙进入,并通过格板经料层由顶部吸风道及吸风管排出,同时带走物料的热量与水分,起到对物料进行冷却和降低水分的作用。

为防止发生串风、漏风,降低冷却效果,在匀料段和机尾上各有一门用来挡风,以提高冷却效果。当生产结束时,应排空机内所有物料。

(二)履带型卧式冷却器的主要性能参数

履带型卧式冷却器的主要性能参数见表8—11。

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四、影响冷却效果的因素

影响冷却器性能的主要因素是产量、冷却时间、颗粒直径、吸风量、风压等。


(一)冷却器的产量


冷却器的产量决定于制粒机的产量。对于制粒机来说,生产小直径颗粒,产量低;反之则产量高。但对于冷却器而言,恰好相反,冷却小直径颗粒,所需时间短,风量小,产量高;反之则量大,产量低。因此在确定冷却器产量时,应以制粒机生产较大直径颗粒的产量作为冷却器产量指标。在饲料厂中,一般生产8mm直径以下的颗粒为多,而生产8rnm以上直径的颗粒则较少,因此冷却器产量一般以制粒机生产直径8mm的颗粒为设计依据。


(二)冷却时间


颗粒在冷却过程中,水分由内部散发到表面需要一定的时间,不同的颗粒直径,不同饲料成分,其内部组成、结构等均不同。水分散发的难易程度也不同。因此应采用不同的冷却时间。颗粒的冷却包括颗粒表面冷却和内部冷却,对于小直径颗粒料来说,颗粒内部的热量和水分容易散发,因此需要的冷却时间较短。表8一12列出了不同直径颗粒冷却时,所需的冷却时间。
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(三)冷却的吸风重


吸风量与颗粒直径有很大的关系,随着颗粒直径的增大,吸风也需增大。因此,在选取冷却器吸风量时,应根据大直径颗粒的吸风量来计算。但吸风量也不能选得太大,因为颗粒的冷却都是从表面开始的,如果风量过大,表面冷却过快,而颗粒仍是热的,水分仍较多,表面却已干燥,这样,颗粒表面易引起开裂,包装后颗粒易出现发热结露现象,从而影响颗粒质量。小直径颗粒,因为内部热量和水分易散发,因此,在冷却小直径颗粒时应调节风门来减少吸风量。总之,在颗粒冷却时,一般风量不宜太大,但冷却时间要长,即小风量、长时间冷却,这样才能保证颗粒内部和外部充分冷却,得到合格的冷却颗粒。表8—13列出了不同直径的颗粒饲料所对应的吨料吸风量。


颗粒直径,mm ≤5 6 10 20 22 吨料颗粒吸风量,m³/t.min 2225 28 31 34
一般每吨颗粒料吸风量为28~34m3/min比较合适。当冷却小直径颗粒时,可用调节风门来减少吸风量。
五、冷却干燥过程的湿热平衡


配置风量的合理性是决定冷却器冷却干燥颗粒饲料效果主要因素之一。长期以来冷却器风量配置主要依靠经验来确定(一般采用24~34m3/min·t来配置风量)。从目前冷却器使用的情况来看,大多数存在配置风量不足、冷却效果较差、干燥不彻底,达不到颗粒饲料安全储存水分要求,特别是南方霉雨季节,这种现象更为严重。


影响冷却器冷却干燥效果的因素很多,其中受外界条件影响最大,如空气的温度和湿度,地区的温度、湿度不同,则配置风机的风量不应相同。欲求得较合理、正确配置风量,则需进行湿热平衡计算。也就是说,在阐明颗粒饲料与空气介质之间进行热湿交换规律的基础上,利用有关公式和空气焓湿图,进行湿、热平衡计算(或图解),计算(或图解)出颗粒饲料冷却干燥过程中的失水量及除去这些水量所需冷却介质(空气)数量,即为所需配置风机的风量;再根据冷却系统的风压(冷却器阻力、刹克龙阻力和风管阻力之和)来选定风机型号及其配套风机。


在进行湿热平衡计算(或图解)时,要考虑该制粒机机型生产最粗颗粒饲料(粗颗粒饲料生产率高且需要冷却风量最大)在该地区高温高湿季节的最大用风量;若生产添加油脂或糖蜜颗粒饲料,还需增加风量或延长冷却时间同时适当增加风量。也就是说,按照最不利条件来配置
较大风量的风机。


在实际生产中,外界条件和生产颗粒饲料品种(成分、颗粒大小等)等是变化的,为适应这种变化,通常在风管上增设阀门来调节进入冷却器的风量,使风机在最佳工作状态下工作,以获得既能达到冷却干燥要求,又能节省能耗的目的。(具体计算或图解冷却器干燥过程的湿热平衡方法,可参阅王永昌“颗粒饲料冷却器风量风压的计算”;或牛智有等“冷却器中颗粒饲料冷却干燥过程的计算与图解”(载《饲料工业》1998年6期)
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六、冷却器的风网系统


冷却器冷却风网的设计质量对冷却效果将会产生很大的影响,当风量确定以后,如果风网设计不合理,其冷却效果也无法保证。


风网系统见图8—46,它的阻力包括设备阻力和风管阻力。在设计风网时,如果弯头过多,水平管过长,风速过低,都会造成风管阻力增大,从而使整个风网系统阻力增大。据风压与风量的曲线关系(图8—47)可知,当风网系统阻力增大时,风压也增大,因此通过风管的风量减少,从而影响冷却效果。同时,由于风速太小,粉料和冷却水就会沉积在管壁,阻堵风道也将影响冷却效果,在冬季这一现象尤为严重。因此,在设计风网系统时,应遵循以下规则:
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(1)尽可能缩短整个风网系统的长度,减少弯头数量,避免因压力损失过大而导致风量减小,影响冷却效果。


(2)尽可能缩短水平管的长度,为防止冷凝水产生,风道外壁应包有隔热保温材料。


(3)合理选择风管直径,并使风管内有较大的风速,一般风速为13~16m/s,如果小于12m/s,粉尘就容易在管壁上集结,冷凝水也容易产生。同时还要根据选用冷却风量核算颗粒层中风速是否超过允许值。对于立式冷却器,颗粒层中风速不得超过1.8m/S,卧式冷却器不得超过3m/s。


(4)管道上应装有风量调节装置或气流“短路”装置,以便根据冷却不同直径的颗粒来调节风量,同时,在设计管道时,应考虑到清理方便。


(5)集尘器一般安装在风机前面,采用负压工作进行除尘,这样能保证风机叶片不被潮湿粉料吸附而影响风机工作。


(6)合理选择集尘器,冷却风网的除尘主要靠集尘器,对集尘器的选定首先可保证除尘效果好,要求排放到大气中的粉尘含量在国标范围内;其次要尽量减少它的阻力,以便降低能耗。集尘器的阻力取决于集尘器进风口的风速,一般要求控制在16~17m/s。这样的风速既能达到除尘的目的,又能控制适当的阻力。过高的风速,集尘器的阻力也随着成倍增加,过小的风速又会降低除尘效果,每只集尘器的直径以不超过lm为宜。直径过大,除尘效率低;直径过小,不能适应风量。为达到一定要求的风量,只能增加离心除尘器的数量(双联或四联)。不同的吸风量,对应不同离心除尘器的尺寸见图8·48和表8—14、表8—15为推荐风机参数。
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(7) 风机的选择

一般饲料厂都选用中压风机,以选择通风机4-72-11型为多见。如集尘器采用正压工作,即集尘器装在风机后面,则应选用除尘风机。
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