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1、前言
    近幾年來，我國的輕質碳酸鈣生產發展很快，產量逐年遞增，有良好的發展前景。在輕質碳酸鈣生產中，干燥是關鍵的單元操作之一，干燥單元的能耗在整個生產過程中占有很大的比重。目前我國大部分輕質碳酸鈣生產廠家的干燥設備普遍使用長度超過二十米的回轉窯，明顯存在設備笨重、熱效率低、維修費用高等問題。尤其是經常發生煙管過熱變形甚至泄漏竄煙的事故，影響其產品質量。少數企業采用火炕烘干工藝，更加落后。浙江大學化機研究所借鑒國外大型間接干燥設備發展的新技術，結合我國輕質碳酸鈣行業生產的特點，通過試驗和分析開發成功一種以導熱油或蒸汽為熱介質的旋轉列管干燥烘干機。首批年產量達1.0～1.5萬噸輕質碳酸鈣的干燥烘干機由唐山化工機械廠制造成功在井陘縣兩家鈣廠投入使用，運行情況表明設備十分理想。為我國輕質碳酸鈣行業的裝備技術改造開拓了一條新路子，富通新能源生產銷售木屑顆粒機、木屑烘干機等生物質成型烘干機機械設備。
2、結構及工作原理
    2.1結構
    主機轉子系統，此為干燥烘干機的核心部件，由兩端中空軸、封頭及數百根管子形成的管束組成。運轉時轉子靠兩端軸承支撐：一端為固定軸承，一端可以自由游動、消耗熱膨脹。管束四周有固定在架子上的抄板。
    傳動系統，由主電機、減速系統組成（擺線針輪減速和齒輪減速二級）。
    管路系統，由調節閥門、金屬軟管、旋轉接頭等組成。
    排風和除塵系統，引風機排風，配濕法除塵回收熱水和粉塵。
2.2工作原理
    參見圖1，在密閉的干燥室內，有一由管束組成的轉子緩緩旋轉，通過轉子的入口和出口中空軸導入和導出熱介質。熱介質通過管壁將熱量導給被干物料，物料吸熱增焓蒸發濕份。轉子周緣按有特殊的刮板，一方面不斷將物料翻起使之與管束表面接觸，另一方面刮板與轉子有一定的傾角，將物料從入口端推向出口端。對不同的物料，改變干燥室長度、轉子傾角及刮板傾角，使物料從入口到出口剛好完成干燥過程。蒸發的濕份則由頂部引風機抽出。
3、干燥烘干機的技術要點及工作特點
    3.1旋轉列管式干燥烘干機的技術要點
    開發該干燥烘干機集中解決的關鍵軟件技術主要包括兩項：
    1)建立物料在干燥烘干機內的運動    干燥過程物理模型，提出干燥過程的分析計算方法。
    物料在干燥烘干機內的運動、干燥，經歷周期性的重復過程：①物料與管束表面接觸吸熱增焓；②物料在干燥室空間運動（管束間），蒸發濕分；③物料落到干燥室底部，接著被刮板刮起直到向空間散落的停留混合過程。
    對任何一個特指的物料微團而言，它的運動、干燥過程有隨機性，包括與管束接觸次數，在空間飛散時間及停留混合時間都是不確定的。但對整體物料而言卻存在著一個宏觀統計規律。
    另一方面對換熱面管柬表面而言，任一瞬間，哪些部位與物料接觸、哪些部位向空間散熱是不確定的，但就整個干燥烘干機換熱而言，只要工況穩定，從宏觀統計角度分析這兩部分面積之比大體保持為一個常數。
    實驗研究和深入的分析，建立了上述兩項宏觀統計平均值與轉子轉速、干燥室長徑比、刮板傾角和面積三個參量的經驗定量關系，從而完成了物理模型的建立和干燥工藝的設計計算。
    2)解決干燥烘干機結構分析設計和優化問題。
    在設計過程中，解決了①無殼程管柬轉子及管板、封頭的強度設計計算，包括考慮熱應力在內；②停開車過程轉子軸向自由膨脹的處理；③軸承的選用和計算；④蒸汽冷凝水出口一側的引導排出裝置和避免冷凝水偏置引發附加振動載荷問題；⑤大跨度轉子降低撓度的問題。
    制造過程中工裝的配置、檢驗測量手段的解決，最終使大型旋轉列管式干燥烘干機得以成功。
    3.2工作特點
    1)熱利用率高。采用循環導熱油作為熱載體供熱時，即導熱油加熱到250℃左右，送入干燥烘干機干燥物料，離開干燥烘干機時溫度降到220。C左右，送入專用工業爐或由電加熱器重新加熱到工作溫度后再送入干燥烘干機。導熱油形成閉路循環，熱損失減小到最低程度、考慮干燥烘干機外殼散熱損失10%左右，熱效率可達85%以上。機熱利用率40-60%要高出50%左右，成為一種特別節能的干燥烘干機。
    2)干燥質量好。由于管束的轉動和刮板的翻動，使物料充分攪拌，接觸換熱面機會均等，加熱均勻、干燥質量均勻，能確保產品質量。
    3)生產效率高，物料與通熱介質的管束直接接觸吸熱，傳熱系數較高。干燥烘干機容積蒸發強度可達到30-40Kg／m3h，比普通滾動烘干機的10-15Kg／m3h高出一倍以上。
    4)干燥過程連續進行，宜于實現干燥過程自動化和半自動化。大為減輕操作人員的體力勞動。
    5)采用濕法捕集排潮系統的蒸汽與粉塵，不僅消除污染、回收產品，更重要的是回收熱能。采集澄清后的大量熱水，供消化石灰用，可提高碳酸鈣生產的產品質量。
    6)適用范圍廣。調整轉速、改變刮板角度、變動干燥室長度能適應多種物料的干燥過程。
4、結論與展望
    通過對已經成功投入運行的兩臺旋轉列管式干燥烘干機測試分析，發現該設備不僅提高了碳酸鈣企業的生產效率，而且節約了能源降低了污染。隨著該設備進一步推廣和使用，將會有力的推動我國輕質碳酸鈣行業生產的發展。