组合加热流化床及其应用（1）

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表:2007-07-02 人气:3

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蔡亚军，杜克鏞，季益忠，杜知伟，
（杭州钱江干燥设备有限公司,杭州 310020）

摘要：在流化床中采用对流传热和传导传热的组合方式，可以根据不同降水阶段的不同供热要求进行供热，在保证产品质量的情况下提高生产效率并降低能源消耗。此外，通过特殊气流分布板及耙散装置，解决了流化床清床及死床的问题。
关键词：组合加热；内加热；流化床；耙散装置；分布板；应用

Application of fluidized bed dryer with heat supply by combined conductive and convective way
CAI Ya-Jun，DU Ke-Yong，JI Yi-Zhong，DU Zhi-Wei
(Hangzhou Qianjiang Drying Co. Ltd., Hangzhou 310020)

Abstract：A combined convective and conductive heat transfer way to supply energy to a fluidized bed dryer was investigated. The heat supply intensity could be modified according to the different heating requirments at various material drying stages by the combined heating way, which increased drying efficency and decrease energe consumption with a guarantee from quality losses. Besides, the phenomena of clearning bed and dead bed, which may occurred in a traditional fluidized bed, were eliminated by a special air distribution plate and a scatter.
Key words：Combined heating；Internal heating；Fluidized bed；Scattering device；Distributing plate；Application

1 前言
干燥是一个量大面广的作业，能源（包括热能和动力）消耗直接关系到生产成本，节能研究一直受到普遍关注。近年来随着众多产品产量不断扩大规模化的要求，生产企业在关注扩大单机生产能力的同时，期望设备研制、生产单位能够提供大容量的干燥设备。而由于用户产品的物理化学特性及其生产批量的千差万别，加上自身某些条件的限制，设备制造厂家难以从通用化、标准化、系列化角度来满足用户的大型化要求。目前国内处理能力最大的单机是转筒干燥机，但应用有其最佳适应范围，且设备投资高、占地面积大，操作环境也不太理想。其它如振动流化床，因为存在共振因素以及振动部件容易机械疲劳损坏等问题，影响到单机容量的进一步扩大。在这种情况下，如何挖掘现有设备的生产潜力和节能潜力，便成为干燥设备研制单位面临的一个共同课题。
由杭州钱江干燥设备有限公司和浙江工业大学联合开发的组合加热流化床，是提高单机生产能力和挖掘节能潜力的一次有益尝试。它是在原有热风加热的基础上，增加了一套内加热装置，以对流和传导双重方式对物料进行加热，并加快脱水过程。通过内加热装置的辅助供热作用，减少了同等产量要求下的热空气供热量，从而减少了干燥空气的用量，可有效降低空气动力消耗，并减小干燥设备体积。为解决某些湿物料不易离散以及干燥过程中物料堆积比重发生变化而对风量有不同的需求，还设置有机械耙散装置，并对布风板作了特殊设计。该组合加热流化床已于2001年通过了浙江省科委鉴定，并已应用于农药草甘膦、生物制品赖氨酸、葡萄糖等产品的生产。
2 三种特征结构简介
2.1 内加热器
在流化床内设置内加热器是床内分区控制温度、提高单位床面水分蒸发能力的有效措施。当内加热器设计不合理时，不仅会明显缩小流化床的有效空间，而且容易出现加热器积料以致死床等问题。本设计采用了传热面积大、结构紧凑、制造成本相对较低的波纹板换热器，以蒸汽或热水为热媒。在传热面积相同的情况下，板式换热器的体积比管式换热器要小三分之一以上，物料不架桥，占用流化床内的有效容积小，比表面积大。将其置于密相流化区，其综合传热系数K可达350kJ/m2.h.℃以上。
2.2 分布板
流化床气流分布板的结构对床内流化状态有显著的影响，直接关系到生产效率。分布板设计需考虑两个主要因素：①分段合理安排开孔率；②孔的形状和对气流的导向功能。本设计根据物料恒速干燥区和降速干燥区对气流分布量的不同要求，分布板开孔率呈前大后小的阶梯状分布，使物料湿度大的前区获得较多的风量，从前到后产生风量梯度分布，促使形成“活塞流”现象。这种现象不仅可以强化前区的失水过程，而且有利于控制物料在床内的停留时间，并且对停机后的清床也有帮助。前区开孔率一般取6%～8%。

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