一种用于振动流化床的布风板.pdf

收稿日期:2007-09-27作者简介:敦文(1974-)女工程师主要从事干燥设备的设计及应用研究联系电话:(0531)82605560。摘要:介绍一种用于振动流化床的布风板结构并对布风板的使用情况作出了分析根据实际使用要求设计了一种适用于微小颗粒的振动流化床复合型布风板使用效果良好。关键词:振动流化床布风板中图分类号:TQ051.13TQ051.892文献标识码:B文章编号:17273080(2007)05025803一种用于振动流化床的布风板郭文刘峰马训强邢召良梁国林(山东天力干燥设备有限公司山东济南250014)前言布风板作为振动流化床中的一种布风装置其作用有二:一是支撑物料二是使布风板下方的风室起到匀压作用让通过布风板的气流速度趋向均匀一致以维持流化床层的稳定。布风板对流化床的直接作用范围仅在0.20.3m以内然而它对整个床层的流化状态有着决定性的影响。在干燥生产过程中常由于布风板设计不合理导致气流分布不均匀而造成沟流和死区使床层不能正常流态化以致小粒度物料的生产过程无法进行。因此布风板是保证流化床良好稳定流化的重要构件。目前工业振动流化床干燥机采用的布风板主要有直流型和侧流型两种形式。1直流型布风板这种布风板是目前国内振动流化床干燥器最常用的大多采用钢板钻孔或冲孔。其特点是结构简单易于设计制造成本低但气流方向正对床层易使床层形成沟流小孔易于堵塞停车时容易漏料。此外如果板厚选取不当还会出现布风板刚度不足的问题。板厚常取26mm有时还需要在底部焊筋以提高刚度。如图1所示有(a)(b)(c)三种常用的布风板结构形式。2侧流型布风板有一种是采用组合结构的布风板由基板、垫板和盖板组成(如图2a)。这种组合结构的流化布风板可以防止物料漏入下风室(但仅限于物料粒度0.5mm)。由于采用侧出风结构可以使物料连续稳定地移向出料口。其缺点是由于长时间的机械振动连接基板、垫板和盖板的螺栓、螺母易脱落且三层板厚一般在8mm以上加重了床体重量。还有一种是采用冲制或滚压成型的鱼鳞式上小下大的斜孔(如图2b)出风孔为0.1mm左右其特点是制造简单无装配要求缺点是只能采用3mm以下的薄板冲压出的“盖板”实际并未遮盖住出风孔虽能改善布风板的漏料现象但不能彻底解决漏料问题。此外由于振动床长时间的机械振动易发生疲劳破坏以致布风板很快产生局部裂纹并逐渐扩展至整个布风板从而导致布风板断裂。现有的振动流化床在处理微粒物料工况时经常由于操作过程中漏料而不得不停车清理影响了生产的连续性并且提高了生产成本。针对这个问题我们对流化床布风板进行了改造使得流化床在处理微粒料时工作性能大大提高且长时间在高温工况下不会发生变形。下面就以11.25m2的振动流化床作为实例说明一种新型布风板的结构设计。我公司为某厂设计一种用于干燥某种树脂的振动流化床该项目中被干燥物料是初始含水率为5%的丙烯酸型离子交换树脂要求干燥后产品含水率1%干燥颗粒粒径为0.11.1mm振动流化床干燥机的型号为WZG1125根据物料的物理化学性质要求干燥机布风板的孔径小于0.2mm。前述两类布风板都无法满足该类物料的流化干燥技术与设备DryingTechnology&Equipment2007年第5卷第5期258干燥要求。其中直流型布风板由于加工工艺的限制无法加工出小于1mm的出风孔(国内的冲孔机只能在1mm厚的钢板上冲1mm的孔)。若用激光打孔一则费用太高二则薄板开孔率在1%5%时因孔间距小而保证不了孔板的强度。若用侧流型布风板由于机械振动容易发生疲劳断裂。为此我们设计研发出了一种特殊的布风板结构复合型布风板。3复合型布风板这是一种将孔板与烧结网烧结在一起的布风板结构。孔板采用25mm不锈钢板并冲有一定大小和比率的一定排列方式的孔。孔板一是起支撑作用二是起匀压布风作用。标准烧结网系由几层不锈钢丝网按一定的排列顺序叠放在一起经真空炉烧结、轧压等工艺制作而成。它具有空隙率大、强度高、耐压性好等优点并且易于清洗。这种烧结网在过滤器材中应用较为广泛。孔板和烧结网的结合既克服了干燥过程中漏料的缺点又保证了布风板的机械强度使用效果非常好。我们设计的复合型布风板的结构如图3所示烧结网为3层分别为保护层、控制层、加强层。之所以采用3层结构原因在于:烧结网的每一层网都有空隙率3层叠加后的空隙率正好与我们所需要的数值相近气流穿越烧结网的压力损失与层数成正相关叠加层数越多压力损失越大而烧结网必须保证有保护层、控制层和加强层因此3层是最低限烧结网层数越多其重量越重制造烧结网的工艺越复杂成本也越高。制造和使用复合型布风板务必要考虑孔板与烧结网复合后的开孔率及压力损失。一般烧结网的开孔率可取为1%5%而支撑孔板的开孔率一般取7%8%。气体通过布风板小孔的阻力与孔径及气流穿越网孔的流速、路程有关如果布风板阻力过大不仅增大了动能消耗而且可能使流化质量下降反之如果布风板阻力过小则易产生气流分布不均使流化恶化。因此正确确定开孔率、气体流速和阻力损失是流化床布风板设计的关键也是保证振动流化床干燥器具有良好而稳定流化状态的必要条件。不同布风板的漏料量对比见表1。4结语实践证明在微小颗粒干燥运行过程中复合型布风板不仅起到了支撑物料和防止漏料的作用而且保证了气流的均匀分布和振动流化床的流化效果具有很好的推广价值。参考文献:郭文等.一种用于振动流化床的布风板第5期259征订启事干燥技术与设备为工业技术性期刊是目前国内惟一的干燥工程类技术刊物已被中国期刊网、中文科技期刊数据库中国学术期刊(光盘版)全文收录是中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊。由中华国际经济文化交流协会、中华国际出版集团、中国化工学会化学工程专业委员会干燥技术专业组、中国通用机械干燥设备行业协会、杭州钱江干燥设备有限公司联合主办。本刊主要报道:国内外干燥行业科技信息及发展动态新产品、新技术的开发和应用相应专业的研究理论实用技术、专利介绍制造与工艺等。本刊内容新颖信息量大覆盖面广可读性强是了解我国干燥行业发展的“世界之窗”!本刊为双月刊。国际标准连续出版物号:ISSN1727-3080注册刊号NR43616903。国外发行:中华国际出版集团有限公司内地发行:干燥技术与设备编辑部。全年定价48元(含邮资)每期8元。欢迎集体及个人订阅。!1化学工程手册编辑委员会.化学工程手册卷5M.北京:化学工业出版社1989.2时钧汪家鼎余国琼陈敏恒.化学工程手册(第二版)M.北京:化学工业出版社1989.3潘永康.现代干燥技术M.北京:化学工业出版社1998:225-248.4童景山.流态化干燥工艺与设备M北京:科学出版社1996:117-121.表1不同布风板的漏料量对比直流型布风板侧流型布风板复合型布风板开停车漏料量%2010基本不漏运行状态下漏料量%125基本不漏粒径2mm以上粒径1.5mm以上粒径0.5mm以上类型备注AAirDistributePlankWhichUsedinVibratingFluidizedBedGUOWenLIUFengMAXun-qiangXINGZhao-liangLIANGGuo-lin(ShandongTianliDryingEquipmentCo.Ltd.Jinan250014China)Abstract:Inthispaperastructureofairdistributeplankwhichusedinvibratingfluidizedbedwasintroduced.Theusingoftheairdistributeplankwasanalyzed.Throughthepracticalexperiencetheai