引言

銀筒干燥設(shè)備目前廣泛應(yīng)用于食品、保健品、造紙、化工等行業(yè),又叫滾筒干燥機(jī)、轉(zhuǎn)鼓干燥機(jī)、銀筒刮板干燥機(jī)等。其根據(jù)主銀筒的數(shù)量可分為單銀筒干燥機(jī)、雙銀筒干燥機(jī):根據(jù)布料方式的不同又可分為上布料銀筒干燥機(jī)、下布料銀筒干燥機(jī)。本文主要介紹單銀筒上布料的銀筒干燥機(jī)。

1銀筒干燥機(jī)原理

單銀筒上布料的銀筒干燥機(jī)通常是由一臺(tái)主銀筒和多臺(tái)布料小銀組成的。其工作原理是將處理好的漿料通過一根管道及多個(gè)均勻分布的出口分布在主銀筒和小銀筒之間,由布料小銀將漿料翻滾、揉制并均勻地壓制在主銀筒上布膜,而主銀筒內(nèi)部在布料之前已經(jīng)提前通入飽和蒸汽預(yù)熱達(dá)到高溫,通過熱傳導(dǎo)方式加熱物料,使?jié){料在主銀旋轉(zhuǎn)的一周之內(nèi)完成布膜、熟化、干燥、制皮等步驟,最終由定制的刀具將其成片刮起后落入收料、輸送料斗,進(jìn)入下一步工序。

在銀筒干燥機(jī)對漿料熟化、干燥、制皮的過程中,飽和蒸汽的熱量通過主銀筒內(nèi)壁傳遞到銀筒外壁,再穿過物料使?jié)穹钟蓛?nèi)向外轉(zhuǎn)移,當(dāng)物料外表面的蒸汽壓力超過周圍環(huán)境中的空氣蒸汽分壓時(shí),則產(chǎn)生的蒸汽和擴(kuò)散作用使物料干燥,較高的熱傳導(dǎo)效率使其適用于連續(xù)化生產(chǎn)。通過對漿料波美度、上漿量、大小銀間隙、銀筒轉(zhuǎn)速、蒸汽壓力等參數(shù)的相應(yīng)調(diào)整,即可獲得滿足預(yù)期生產(chǎn)要求的相應(yīng)產(chǎn)量和含濕量的產(chǎn)品。

2問題的提出

在實(shí)際生產(chǎn)過程中,以現(xiàn)有設(shè)備生產(chǎn)某產(chǎn)品為例,該產(chǎn)品漿料在調(diào)漿完成后即刻送至銀筒,該過程中漿料保持常溫(約25~30℃),銀筒在未上料之前已預(yù)熱至表面溫度約140℃,此時(shí)漿料與銀筒的溫差較大,導(dǎo)致漿料上銀后主銀筒溫度明顯下降,經(jīng)溫度檢測降溫至80℃左右,通過升溫干燥完成后,刮刀處檢測到溫度約135℃。

通過分析以上數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)在物料上漿后到產(chǎn)品生產(chǎn)完成,物料需要從80℃逐步升溫至135℃,這導(dǎo)致銀筒運(yùn)行過程中,不可避免地經(jīng)過"加熱—蒸發(fā)—完成"這3個(gè)階段。

漿料在銀筒上的干燥過程如圖1所示,加熱階段:漿料通過管道輸送到銀筒表面,物料開始受熱成膜,水分蒸發(fā)較少:蒸發(fā)(干燥)階段:物料均勻成膜后,物料受熱熟化,水分開始大量蒸發(fā)汽化:完成階段:通過控制相應(yīng)參數(shù),使物料最終達(dá)到所需含水量,由刮刀刮下。物料溫度隨著在銀筒上轉(zhuǎn)動(dòng)而不斷變化,其中物料貼近銀筒一側(cè)的溫度不斷升高,使得水分不斷外移,物料外側(cè)與內(nèi)側(cè)的溫差卻從大逐漸變小,直至刮刀位置(E點(diǎn))物料內(nèi)側(cè)、外側(cè)與銀筒筒壁溫度幾乎一致。

3漿料預(yù)熱技術(shù)改造方案

為使?jié){料上銀后盡快升溫至100℃(100℃為水的汽化溫度),縮短漿料加熱階段的時(shí)間,延長蒸發(fā)(干燥)階段,可在漿料輸送主管道末端增加工業(yè)蒸汽凈化系統(tǒng)(圖2)及蒸汽直噴式加熱器(圖3),使?jié){料預(yù)熱升溫至50~60℃,該溫度可使?jié){料升溫達(dá)到預(yù)糊化狀態(tài),同時(shí)不影響成膜效果。

將工業(yè)蒸汽經(jīng)過潔凈處理后直接噴入漿料,減少了蒸汽經(jīng)主銀傳熱的過程,直噴的蒸汽耗量非常少,較原熱傳導(dǎo)方式節(jié)省了蒸汽用量:同時(shí)減少了漿料在銀筒上的加熱段時(shí)間,提高了設(shè)備生產(chǎn)效率,可適當(dāng)提高銀筒轉(zhuǎn)速,提高產(chǎn)品產(chǎn)量。另外,就食品、保健品而言,對產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)糊化,干燥過程快速完成,可有效改善其產(chǎn)品口感。

4結(jié)語

由于銀筒干燥生產(chǎn)的產(chǎn)品附加值普遍較低,銀筒干燥機(jī)自從引進(jìn)國內(nèi)生產(chǎn)、使用,設(shè)備技術(shù)長期以穩(wěn)定為主,對節(jié)能、增效的需求并不明顯,但在能源體系朝著更加高效的方向發(fā)展的當(dāng)下,任何能夠提高能源利用率的技術(shù)提升都是我們應(yīng)當(dāng)努力的目標(biāo)。