热管技术在干燥领域的开发与应用(1)(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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王子歧[20]等针对卫生筷子加工过程中，干燥耗能比较大，同时普通干燥设备的温度难以控制的问题，开发了一台热管式干燥箱，解决了上述问题，使产品质量得到明显的提高。左军等[21]和张忠明等[22]提出回收木材干操领域中的低品位余热具有可观的经济性，并设计了一套热管换热器用于回收热量，取得很好的经济效果。
工业干燥过程
工业过程的干燥工艺相对比较复杂，也是主要能源消耗过程之一。热管技术在其中应用的潜力很大。目前应用的主要是在普通干燥设备难以完成的场合，而在一些普通工艺中的热管的节能效果并未得到足够重视。
方士杰[23]等介绍了热管热风炉在纸浆模塑干燥中的应用。朱刘[24]等介绍了高温热管在干燥陶瓷原料和胚体应用的可能性。胡杰[25]等介绍热管式快速干燥机对瓦坯进行烘干的干燥机，其热利用率高，能耗低，产品合格率提高了8％，干燥周期缩短了92％，同时降低了工人的劳动强度，是砖瓦行业干燥设备的一种革新。郭宏鹤[26]等介绍了一种配有热管换热器的空气干燥机，克服了传统干燥机能耗大、空气质量不理想的缺点，可以保证在任何季节供应干燥热风。王文岩[27]介绍了一种热管式织物干燥机，其特点是辐射筒内装有高效传热热管，干燥快，对于含水量30％-50％的纤维物料能一次性烘干，节约能源，生产效率高。
目前热管干燥设备在工业过程中未大量使用与工业过程的高度连续性和高可靠性有关，但随着能源的不断紧张，节能降耗已经成为国家的一项国策，热管工业干燥设备必将有很大的发展。上面仅是介绍热管式干燥设备对传统干燥设备的替代效果，热管换热设备还可以应用在一些传统设备无法完成或无法很好完成的干燥领域，典型的设备就是高温热管热风炉。
高岭土喷雾干燥[28]
高岭土是化工、造纸、建材中一种重要的添加剂，其浓度高达63%～66%，料浆粘度为500～1200mPa.s，如此高浓度、粘度的料浆喷雾干燥具有一定难度。关键是有较高温度的热风，希望热风温度达到500℃，由于对高岭土的白度有较高的要求，因之在干燥过程中应该力求避免污染物混入料粉中。以燃烧烟道气为热源的高温热管式空气加热器非常适合于这种要求。如图2所示：常温空气由鼓风机自热管换热器的底部进入热管换热器低温段，经中温段及高温段加热达500℃后排出，进入喷雾塔作为干燥热风。自煤燃烧炉出口的烟气温度达900～1100℃，由换热器顶部向下流动与冷侧空气形成逆流换热，温度降到200℃以下由引风机排入烟囱。该设备1994年2月正式投入使用，1994年5月对换热器进行测试，结果如表4所示：

十二醇硫酸钠喷雾干燥[29-31]
十二醇硫酸钠是优良的阴离子表面活性剂，能有效的降低表面张力，是牙膏生产的重要原料之一，还广泛应用于洗涤剂、化妆品、医药、纺织品、石油开采及电镀行业。十二醇硫酸钠是一种热敏感性多泡性物质，干燥条件十分苛刻，即干燥所需的高温热源（450～500℃）一般采用煤气直接燃烧产生的烟气。对于没有煤气或煤气很贵的地方，热源成为一个大难题。如使用液化气、轻柴油等其他热源，均会对十二醇硫酸钠产生污染而影响色泽。如采用换热方式加热空气，则一般的板式、列管式、板翅式所能提供的热源温度一般在400℃以下，且热效率低，并且大多数不适合于以煤气为燃料的烟道气，而热管的各种特性非常适合于这一难题的解决。如图3所示：由煤燃烧炉产生的高温烟气（950～850℃）直接进入高温热管换热器的吸热段（热管的蒸发段）逐步经过高温热管区、中温热管区、低温热管区降至200℃以下排入烟囱。空气由常温20℃进入热管换热器的放热段，通过热管与烟气的逆流换热被加热至470～500℃去喷雾干燥塔。