我國(guó)干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀及未來(lái)趨勢(shì)
1 干燥設(shè)備的技術(shù)現(xiàn)狀
近年來(lái),隨著我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展,對(duì)干燥設(shè)備的需求量越來(lái)越大,干燥設(shè)備的總體水平也不斷提高。常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿足生產(chǎn)的需要,并有部分機(jī)型出口到國(guó)外,這些可喜的成就是廣大工程技術(shù)人員長(zhǎng)期努力的結(jié)果,干燥設(shè)備的進(jìn)步表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.1 干燥設(shè)備的加工質(zhì)量
從干燥設(shè)備的制造過(guò)程看,干燥設(shè)備的加工質(zhì)量受技術(shù)水平及應(yīng)用行業(yè)的制約。干燥設(shè)備的應(yīng)用行業(yè)很多,對(duì)設(shè)備質(zhì)量要求最高的是制藥行業(yè)。由于制藥行業(yè)的特殊性,對(duì)所用干燥設(shè)備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及加工質(zhì)量都有具體要求,因此要求制造行業(yè)提供的設(shè)備加工質(zhì)量較高。其次是食品行業(yè),食品行業(yè)對(duì)干燥設(shè)備及干燥系統(tǒng)有嚴(yán)格的衛(wèi)生指標(biāo)要求,因此設(shè)備結(jié)構(gòu)及鋼材的處理標(biāo)準(zhǔn)較高。質(zhì)量要求相對(duì)不高的是化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的部分設(shè)備。在所有行業(yè)中化學(xué)工業(yè)不論是設(shè)備的用量還是型式都最多最復(fù)雜,應(yīng)該說(shuō)化工行業(yè)的干燥設(shè)備有特殊要求的也比較嚴(yán)格,但與上述兩個(gè)行業(yè)相比略低一些。
從最年幾年干燥設(shè)備總的質(zhì)量看,多數(shù)設(shè)備鋼板都經(jīng)過(guò)拋光處理,焊縫采用氬弧焊(不銹鋼),焊縫也經(jīng)過(guò)處理,有些工廠對(duì)直焊縫和環(huán)焊縫采用自動(dòng)或半自動(dòng)焊接,使設(shè)備質(zhì)量得到保證。在走訪的工廠中,常州佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠、常州一步干燥設(shè)備有限公司加工質(zhì)量較好,佳發(fā)制粒干燥設(shè)備廠制粒的設(shè)備有一定的出口量,上海大川原公司的加工質(zhì)量也較好。
1.2 干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)
隨著我國(guó)干燥設(shè)備的引進(jìn)及國(guó)際間的技術(shù)交流,國(guó)外干燥設(shè)備機(jī)型都在不斷影響我國(guó),最近幾年我國(guó)的新機(jī)型及新結(jié)構(gòu)主要表現(xiàn)在以下幾種。
?、賰?nèi)藏?zé)峁苁搅骰哺稍餀C(jī)
這種干燥機(jī)是改變了以往流化床熱量全部由熱風(fēng)帶入的方法,通過(guò)內(nèi)部傳熱管,使部分熱量來(lái)自管內(nèi)熱介質(zhì)的傳導(dǎo)傳熱,因此大大提高了熱效率。據(jù)資料介紹,傳統(tǒng)流化床熱效率為39.7%,而內(nèi)藏?zé)峁転?2.5%。在完成相同產(chǎn)量的情況下,床層面積由72.5m2減小到14.42m2。瑞士的蘇爾壽公司和日本奈良機(jī)械制造所都有這種設(shè)備,熱介質(zhì)一般為蒸汽、導(dǎo)熱油等。目前山東天力干燥設(shè)備有限公司試制了這種設(shè)備,效果頗佳。杭州錢(qián)江干燥設(shè)備有限公司也開(kāi)發(fā)了該設(shè)備,但是內(nèi)藏加熱板式,據(jù)介紹,傳熱系數(shù)很高,也取得良好效果。
②管束干燥機(jī)
管束干燥機(jī)的外殼及傳動(dòng)方式與轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)極為相似,但在其內(nèi)部同心排列1~5層管束。管束穿過(guò)干燥機(jī)的全長(zhǎng),內(nèi)通水蒸汽或其它熱介質(zhì),傳導(dǎo)與對(duì)流傳熱并用。熱效率高,總傳熱效率可達(dá)80%~90%,特別適用于干燥溫度在150℃以下的物料。國(guó)外比較有代表性的如日本大川原化機(jī)株式會(huì)社,國(guó)內(nèi)在吉林也有生產(chǎn)。主要用于槽渣和礦物的干燥,取得可喜效果。
③閃蒸干燥機(jī)
作為1989年引進(jìn)我國(guó)的干燥機(jī),它具有處理粘稠狀濾餅物料的能力,可以直接得到粉體物料。在我國(guó)丹東染料廠、吉林某化工廠、上海染化八廠、上海巴斯夫染料化工有限公司都有引進(jìn)的設(shè)備。目前這種機(jī)型以丹麥的安海達(dá)諾公司為代表。經(jīng)過(guò)多年的消化吸收此項(xiàng)技術(shù),中型以下規(guī)模的設(shè)備我國(guó)有許多廠家都能制造。開(kāi)發(fā)較早的單位如鐵嶺精工(集團(tuán))股份有限公司、沈陽(yáng)化工研究院、東北大學(xué)。目前工業(yè)化干燥機(jī)制造較多的如溫州市瞬達(dá)干燥設(shè)備有限公司、江蘇省靖江強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司。幾經(jīng)改造又推出一些新的結(jié)構(gòu),由原來(lái)的狹縫進(jìn)風(fēng)增加了切向進(jìn)風(fēng),大大降低了系統(tǒng)的風(fēng)阻。適用一些粘度低的礦物濾餅和化工中間體等物料的干燥。另外強(qiáng)力干燥設(shè)備有限公司首先將此設(shè)備頂部增加了分級(jí)結(jié)構(gòu),使產(chǎn)品粒度小而且分部較窄。
?、軜~式干燥機(jī)
1990年,槳葉式干燥機(jī)首先由北京染料廠引入我國(guó),用于靛藍(lán)染料的干燥。槳葉式干燥機(jī)以傳統(tǒng)傳熱為主要型式,最大的優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高,并連續(xù)生產(chǎn),這種干燥機(jī)目前以日本奈良機(jī)械制作所為代表,大型的槳葉式干燥機(jī)主要用于城市污泥的干燥。我國(guó)目前主要用于精細(xì)化工,石油化工產(chǎn)品的干燥。目前國(guó)內(nèi)有多家企業(yè)有能力制造這種設(shè)備,比較有代表性的廠家如三門(mén)峽昊博干燥設(shè)備有限公司、蘭州天華干燥設(shè)備有限公司等單位。但僅限于雙軸式,四軸以上的大型設(shè)備未見(jiàn)有制造的報(bào)道。
2 中國(guó)干燥技術(shù)與先進(jìn)國(guó)家的差距
在我國(guó),雖然干燥設(shè)備的應(yīng)用已有幾十年的歷史,但干燥設(shè)備的制造高峰是近二十年來(lái)的事。在這二十多年中,經(jīng)過(guò)廣大工程技術(shù)人員的努力,開(kāi)發(fā)或仿制一批干燥設(shè)備,大多數(shù)工業(yè)化機(jī)型我國(guó)都可以加工,基本扭轉(zhuǎn)了干燥設(shè)備靠進(jìn)口的局面。培養(yǎng)了眾多的干燥技術(shù)人員,也涌現(xiàn)出一大批干燥設(shè)備制造企業(yè)。據(jù)估計(jì),中國(guó)的干燥設(shè)備廠家約有400多家,就數(shù)量而言,一定是世界第一大國(guó)。但是,在眾多的干燥設(shè)備制造企業(yè)中,不論是干燥技術(shù)還是設(shè)備制造水平至今還沒(méi)出現(xiàn)一個(gè)在世界上有一定影響、在干燥領(lǐng)域占有一席之地的廠家,這不能不讓我們深思。國(guó)產(chǎn)的干燥設(shè)備絕大多數(shù)是供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),很少出口到國(guó)外,既使偶爾出口售價(jià)也不可觀。如果長(zhǎng)此以往,對(duì)我國(guó)干燥技術(shù)的發(fā)展十分不利,應(yīng)盡快改變這種局面。查其原因主要有以下幾個(gè)方面:
2.1基礎(chǔ)研究的差距
在我國(guó),自1975年在南京舉行第一屆全國(guó)干燥技術(shù)交流會(huì)以來(lái),到現(xiàn)在已經(jīng)召開(kāi)了十次。從第二屆交流會(huì)開(kāi)始每屆都編輯出版論文集,每次會(huì)議上都有幾十篇各類論文參加交流。近年來(lái),雖然有一些大專院校或科研單位正在做這方面的工作,但投入的人力物力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,從近年發(fā)表各類刊物的論文數(shù)量及質(zhì)量都能反映出我國(guó)干燥理論研究的現(xiàn)實(shí)水平。在理論研究方面與丹麥、加拿大、日本等國(guó)家相比還有不小的差距。中國(guó)的干燥技術(shù)若有一個(gè)新的飛躍,加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究非常重要,應(yīng)當(dāng)引起國(guó)人的高度重視。
被干燥物料的物性多種多樣,僅靠幾種干燥設(shè)備并不能滿足生產(chǎn)的需要。理論研究是開(kāi)發(fā)新型干燥機(jī)的基礎(chǔ),中國(guó)干燥技術(shù)的發(fā)展,必需培養(yǎng)一批理論研究、干燥技術(shù)開(kāi)發(fā)工作者,以提高我國(guó)干燥設(shè)備的技術(shù)含量。經(jīng)過(guò)不斷努力,才能使我國(guó)的干燥技術(shù)接近或達(dá)到國(guó)外先進(jìn)水平。
2.2實(shí)驗(yàn)條件不足
到目前為止,不論是干燥設(shè)備廠還是理論研究單位,都沒(méi)有一個(gè)完善的實(shí)驗(yàn)基地。干燥是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的技術(shù),不論是理論研究還是干燥設(shè)備制造,實(shí)驗(yàn)手段都必不可少。通過(guò)實(shí)驗(yàn),理論工作者可以總結(jié)出干燥過(guò)程中的許多規(guī)律,設(shè)備制造廠通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定出各種工藝參數(shù)。但是,許多單位恰恰忽略了實(shí)驗(yàn)的重要性。有些設(shè)備廠甚至沒(méi)有一套實(shí)驗(yàn)裝置,在設(shè)備設(shè)計(jì)中有很大的盲目性。每種物料在干燥過(guò)程中反應(yīng)出來(lái)的性質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品的要求都有其特殊性,所以按照通用理論處理并不一定很恰當(dāng)。針對(duì)具體物料,還應(yīng)以實(shí)驗(yàn)結(jié)果為準(zhǔn),所以實(shí)驗(yàn)裝置決不可少。目前,實(shí)驗(yàn)手段薄弱主要有這幾個(gè)方面,一方面是設(shè)備制造廠對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程認(rèn)識(shí)不足,認(rèn)為可有可無(wú)。另一方面實(shí)驗(yàn)裝置機(jī)型較多,投資巨大,非一般企業(yè)所能承受。建成完善的實(shí)驗(yàn)基地是我國(guó)干燥技術(shù)研究的當(dāng)務(wù)之急。第三個(gè)方面是缺少實(shí)驗(yàn)人員,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力較弱。
2.3加工技術(shù)的差距
干燥設(shè)備涉及到物料的輸送、傳熱、流體運(yùn)動(dòng)、甚至粉碎等多種過(guò)程。對(duì)設(shè)備加工制造的要求較高。多年來(lái),我國(guó)干燥設(shè)備的加工手段、加工設(shè)備還采取比較傳統(tǒng)的手工制造,不論是設(shè)備的使用功能、外觀上都受很大影響。不僅如此,手工單件制造使部件的尺寸不能保證具有良好的互換性,對(duì)干燥設(shè)備的維修、易損件的互換帶來(lái)諸多不便。國(guó)外的干燥設(shè)備多數(shù)采用自動(dòng)焊接技術(shù),焊縫拋光處理,設(shè)備表面也采取拋光處理或鈍化處理。衡量設(shè)備加工水平的標(biāo)志之一就是設(shè)備在加工過(guò)程中的模壓率。所謂模壓率,就是設(shè)備采用模具壓制的比例。我們看到,許多國(guó)外設(shè)備的部件都是模具壓制而成,制造非常規(guī)范。我國(guó)目前模壓率較低的原因主要是設(shè)備生產(chǎn)量較小,開(kāi)模費(fèi)用較高,達(dá)不到一定的生產(chǎn)規(guī)模。但這樣下去中國(guó)干燥設(shè)備的質(zhì)量不會(huì)有質(zhì)的飛躍,干燥設(shè)備大量走出國(guó)門(mén),占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)也難以實(shí)現(xiàn)。
2.4控制水平的差距
同國(guó)外設(shè)備相比,我國(guó)生產(chǎn)的干燥設(shè)備主要以手動(dòng)或半自動(dòng)控制手段,各參數(shù)間不能相互關(guān)聯(lián),操作中人為因素較多,客觀上也影響產(chǎn)品質(zhì)量。
對(duì)于處理易燃、易爆、含有機(jī)溶劑類物料控制系統(tǒng)的作用尤為重要,此時(shí)控制手段是決定設(shè)計(jì)方案的關(guān)鍵。現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入智能化控制時(shí)代,各種控制儀器儀表的功能以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展完全能夠滿足裝備的需要。隨著控制理論、控制技術(shù)的不斷發(fā)展,應(yīng)盡快提高我國(guó)干燥設(shè)備的自動(dòng)化水平,采用微機(jī)控制、模糊邏輯控制都有許多成功的實(shí)例。增加裝置整體技術(shù)含量,讓其發(fā)揮應(yīng)有的作用,提高干燥設(shè)備的使用價(jià)值是可以做到的。
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