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    大型干燥机加热板的结构和优点是什么?

    2016-05-13

     

    1、概述

      

    各种大型节能干燥设备,如内加热流化床干燥器、圆筒干燥机或真空浸膏干燥机等,都需要设结构十分紧凑的以饱和水蒸汽为热源的内加热板,或由内加热板组成的热交换器。虽然干燥设备的操作条件不一,但内加热板都受内压,一般压力在0.1~0.4 MPa。为使内加热板有良好的热交换效果,特别是一些必须采用不锈钢材质的大型干燥机,更希望减小板的厚度,既能减少热阻又能降低设备造价。为了使加热板具有耐内压力的强度,常规内加热板都采用在板上开孔再加短柱塞焊的方法。

      

    如图1所示,塞焊加强结构必需在板上开孔,由于板的厚度都在3~4 mm,在这样薄板孔上作焊接坡口,很难提供有效的焊接面积,再由于在制药设备中焊接后薄板面上的焊缝必许磨平和抛光,使塞焊缝的焊接质量更难保证。塞焊的加工操作全靠手工来完成,即使在小型干燥机设备中,一块内加热板上也有几十上百个塞焊点,内加热板在组装入干燥机之前发现焊接质量还可进行修补,如果焊接质量发现在组装之后,因紧凑热交换器内加热板之间的间隙很小,修补就异常困难,往往只能将已焊接好的加热板割下再修补。特别严重的是焊接问题发生在真空操作中,由于个别焊缝脱焊而引发大面积焊缝连锁爆裂。

      

    衡量大型节能干燥设备的大小,不是以干燥设备的外形或容积为准,而是以设备中加热面积为准,在加热面积大于l000m2的大型节能干燥机中内加热板有几十块,一块内加热板上塞焊点有几千个,一台干燥机中的塞焊点超过十余万个。这种全靠手工操作的加强结构,不仅巨大的劳动力难承受,要保证几十万个焊缝质量的难度更不可想象,富通新能源生产销售颗粒机、木屑颗粒机、木屑气流式烘干机等生物质燃料成型、木屑烘干等机械设备。

      

    面对内加热板塞焊加强结构在人力和焊接质量上的难题,在开发大型化节能干燥机时,就必然会产生如何首先去解决内加热板结构加强问题。不解决此问题大型化节能干燥设备的开发就无从谈起了。

      

    2、需要开发新的内加热板加强结构

      

    随着节能要求日益高涨,生产大型化后现有小型干燥设备已远远不能满足生产发展需要。如现有万吨以上规模的氨基酸干燥装置都采用一般的流化床干燥,其热效率十分低下,浪费了大量的蒸汽热能和电能,如果在流化床中设饱和水蒸汽加热的内加热板,就轻而易举地使热能和电能大幅度节省。酒糟和鸡粪等大量高含水糊状物需要大型节能干燥机去处理。现在人人都希望享用绿色有机食物,但如果没有大量高效绿色有机肥料,何来大量绿色有机食物。酒糟和鸡粪,今后一定还包括巨量人粪,这些附加值很低的饲料和肥料,都需要廉价高效的大型节能干燥机作后盾,如果没有新的加强结构的内加热板,新的廉价高效大型节能干燥机只能是空想。

      

    3、介绍二种内加热板加强结构

      

    为避免重蹈塞焊加强结构缺陷的覆辙,必须吸取塞焊加强结构教训,故新的加强结构首先不采用在板上开孔,排除在加热板外表面上焊接,由此两点出发去开发新的加强结构。

      

    3.1短环插销式

      

    如图2所示,短环插销式是通过元钢插销将焊接在两块薄板上的短环紧紧销住在一起。先在两块薄板上对称冲压出浅圆槽,在两板浅圆槽中按等三角形设一对对用无缝钢管锯成的短环,将各短环对中一侧的短环焊接在一块薄板的浅圆槽上,另一侧的短环则焊接在另一块薄板浅圆槽上,合上两薄板再插上元钢插销,两薄板就被一根根元钢紧紧销住在一起。内加热板的总厚度在25~30 mm,板的面积不受限制。

      

    短环插销式结构的优点是:

      

    (1)薄板厚度无限制,能适应各种饱和水蒸汽压力;(2)两块薄板对称冲压浅圆槽,有利于较精确固定短环的位置;(3)薄板上冲压出圆槽有利于提高加热板的刚度,减少因设短环而增加板内的空间,有利于提高内加热板的F(m2)/V(m3)值;(4)凹槽和短环之间形成较佳的角度和焊接面积;(5)焊接全部在内加热板内部进行,不影响薄板表面的光洁度;(6)薄板厚度不影响焊接质量,从安全原则应尽可能减小薄板的厚度,既可减低热阻又可降低成本;3.2电阻连续缝焊接结构如图3所示,在两块厚度<2 mm的不锈钢薄板上对称冲压呈六角形凹槽,在凹槽两侧两薄板接触的电阻焊缝槽上进行电阻连续缝焊接,将两块薄板焊接在一起,并在薄板中形成比表面积大又能通过饱和水蒸汽及凝水的规则条形孑L。内加热板总厚度在25~30 mm,加热板的面积不受限制。

      

    电阻连续缝焊接结构的优点有:

      

    (1)薄板冲压和电阻连续缝焊接都可以摆脱手工操作,采用较高程度的机械化和自动化,既减少大量人力劳动又能确保焊接质量;(2)在有焊接质量保证的条件下尽可能减小薄板的厚度,有利于降低热阻和降低成本;4、两种加强结构内加热板的比较和应用由上述介绍可知,短环插销式加强结构内加热板一般适用于饱和水蒸汽压力0.2~0.5 MPa加热条件,特殊需要还可提高。如作万吨规模赖氨酸流化床内加热器。如果在流化床中插入薄形内加热板构成的加热器,在强烈流化搅动条件下,物料颗粒和内加热板之间的传热系数较大,可取得十分良好的传热效果。在加了内加热板后可大幅度降低流化床的热空气流量,减少床层面积。所以在既有流化床内另再增设紧凑内加热器,有可能并不影响干燥操作,但可使流化床干燥装置的热能和风机电能成倍节省,从而大幅度减低生产成本,使能耗量大的流化床干燥装置也能为节能作出新的贡献。

      

    短环插销式加强结构内加热板上的浅圆槽可机械冲压,但短环和薄板的焊接是间断焊接,只能采用手工焊接,这是它的不足。但焊接要求远低于塞焊,焊缝也不要求打磨,故不存在像塞焊一样的问题。

      

    电阻连续缝焊接结构内加热板最大的特点是加热板生产能实现机械化,可以排除许多人为操作不利因素,加热板质量稳定而又有保证,十分有利于降低成本。由于这种焊接方式不适合大于2 mm以上厚度的板材,所以适用于内压很小的操作条件。如各种以≤100℃饱和水蒸汽为热源的许多药品真空干燥设备都可以采用。从经济观点考虑,只要安全可靠,应尽量采用电阻连续缝焊接结构的内加热板。

     

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