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SH9型叶丝高速膨胀干燥机模拟水与蒸汽管路的改进[摘要]sh9型叶丝高速膨胀干燥机用于在线叶丝的快速膨胀和干燥，其膨胀率最高可达30%以上。
本文主要介绍了我厂2003年引进的sh9型干燥机，其烘后烟丝含水率不均匀，烟丝含有干头和结团等现象，影响了烟丝质量，增加了消耗。
对此，我们对原有设备的模拟水管路和蒸汽松散装置进行了改进，并增加了光电开关，解决了以上的问题，从而保证了烟丝的质量，满足了加工名优品牌烟丝的工艺要求。
[关键词]sh9型高速膨胀干燥机水分结团模拟水光电开关中图分类号：o661.1 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）12-0264-02sh9型高速膨胀干燥机主要由进料气锁、松散装置、干燥装置、物料管道、分离装置、回风管道、循环风机、燃烧炉、混合箱、支架、电控以及汽、气、水管路系统等组成。
其对切后的叶丝利用过热的蒸汽在线快速膨化和干燥，叶丝获得良好的膨化效果和卷曲度，其填充值比传统烘丝机提高（8～12）%，膨胀率超过了20%，烟丝杂气降低、烟气柔和、吸味纯正、焦油含量也随之降低。
sh9型高速膨胀干燥机与传统的滚筒式干燥机工作原理不同，传热方式不同。
滚筒式干燥主要以热传导方式干燥烟丝，而气流干燥是以对流传热方式使烟丝中的水分蒸发，因此滚筒式干燥的时间较长，一般需要6—8min，而气流干燥仅需几秒钟。
针对该干燥机出口烟丝含有干头和结团等现象影响了烟丝的产品质量，造成了烟丝的消耗，我们工艺组、设备组对生产过程中工艺参数的输入，设备运行状况，设备原理结构进行分析、论证，总结出了该机在结构设置上存在着一定的问题，我们对此进行了针对性的改进。
一、原系统工作原理如图（1）所示，操作者首先对sh9型干燥机进行预热，循环风机开始启动，气动比例阀门按一定比例将循环风一部分送入燃烧炉，一部分送入混合风管道，当管道的负压达到一定数值时燃烧器进入点燃程序，随着炉温的升高，热风的温度也随着升高，当混合风温升至180摄氏度时模拟水开始按一定的流量喷射进入混合风管道，开始模拟生产状态，此时炉温继续升高，当炉温达到设定值时，模拟水同时也使混合风的温度下降到生产时所要求的温度，并保持一定的稳定性。
褐煤预干燥技术在发电厂中的应用摘要：褐煤是一种煤化程度相对较低的矿产煤，其不易远距离运输、不易存储、容易风化且易出现化学反应，其主要适用于化学工业及电厂燃烧等领域。
而褐煤用在电厂燃烧，其长期储存在煤场容易出现自燃，通常情况下利用喷水调湿来防止其自然，但是喷水后的褐煤在锅炉中燃烧时，一方面其会使得锅炉中烟气增多，热量损失加剧，导致锅炉效率下降，另一方面，有水分的褐煤会导致发电系统引风机和制粉系统出力加强，使得电厂发电用电增加所以在发电站中利用褐煤预干燥技术对于增强发电站整体经济效益有着极为重要的作用。
褐煤；预干燥技术；发电厂；应用在当今世界能源危机的大环境下，褐煤高效使用受到能源界的广泛关注，所以怎样降低褐煤水分，增强其能量密度就成为褐煤使用过程中的一个重点话题。
褐煤干燥装置种类有很多种，从其加热方式来分，有烟气和热风等直接方法与使用导热油和蒸汽等间接干燥方法。
而当前国际上用于褐煤干燥的主要技术和设备有，（1）直接干燥方法的有：气流干燥器和转筒干燥器；（2）间接干燥方法有：管式干燥器和蒸汽管回转干燥机，而对当前我国相关技术水平、成功经验及实际条件等因素进行综合考虑，当前对褐煤干燥使用蒸汽管回转式干燥机可行性较高。
1当前我国褐煤预干燥技术应用现状我国褐煤分布范围广、储量大，占整个已经探明的煤炭资源储备量的13%之多，但是通常情况下，褐煤因为其含水分较高、热值低等因素，使得我国对褐煤的综合利用进展缓慢，相关研究缺乏。
而国外学者对褐煤预干燥技术已经做了大量的研究，并且给予了褐煤预干燥技术及其发电集成实验和理论研究很大重视，使得其已经向着发电集成工业化发展，甚至其已经使用计算机模拟仿真，对几种较为典型的预干燥褐煤发电系统做了模拟实验，而在我国，近几年来，对于褐煤预干燥技术的研究才刚刚开始，很多学者就褐煤对电厂经济性的研究做了论述，并对预干燥褐煤发电系统模型及相关系统设计开始了理论研究，但是对于与褐煤综合利用相关的发电技术集成实验及工业化仍然处于空白状态。
化工装备行业四大类产品分析我国化工装备经过20多年的努力，取得重大技术研制成果。
但同国外相比，我国化工装备还有不少差距，主要是化工生产技术进步与设备技术开发脱节，重大设备的软件技术开发差距较大：设备技术开发跟不上工艺技术发展的速度，重工艺、轻设备的现象存在；基本上停留在模仿开发的阶段，开发具有自主知识产权的专有技术的能力弱；设备开发还不能做到专业化、系列化；设备设计和制造水平、设备质量和可靠性还有待进一步提高。
随着化工工艺的进步和发展，对化工装备提出了更高要求，必须加大装备的开发力度，掌握装备的核心技术，形成一批具有自主知识产权的装备，做到性能先进、质量可靠、高效节能、经济安全，才能满足化学工业的发展需求。
化工装备主要分为化工单元设备、化工非标专用设备、通用机械设备和仪器仪表四大类。
各类发展情况如下：1.化工单元设备化工单元设备主要包括分离过滤设备、干燥蒸发设备、混合设备、搅拌设备、换热设备和挤压造粒设备等。
1.1分离过滤设备过滤机：是利用多孔性过滤介质，截留液体与固体颗粒混合物中的固体颗粒，而实现固、液分离的设备。
主要用于炼油厂进行油蜡分离的酮苯脱蜡转鼓真空过滤机和PTA装置真空转鼓过滤机。
目前，转鼓真空过滤机国外正朝着大规格、高速率、高精度、全自动方向发展。
国内是从意大利EIMCO公司引进的设计、制造技术，经消化吸收和改进，形成了一整套加工、组对、焊接工艺。
相比之下，主要差距在于对市场发展、产品需求认识不够，创新能力低，对引进技术精髓消化较差。
离心机：离心分离机是利用离心力分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械，又称离心机。
主要有立式和卧式螺旋卸料沉降式离心机。
国外离心机技术发展较快，而且实现了专业化和系列化；国内研制的El、式LWFl000一N型和LWFl050一N型离心机已分别用于7～10万吨/年高密度聚乙烯装置的悬浮液的分离，研制的LWl200x1980型离心机用于22.5万吨/年PTA浆液的脱水，离心机转鼓直径达到φ1200mm。
近几年，全国纯碱市场轻质纯碱（轻灰）销售比较困难，下游行业纷纷扩大对重质纯碱（重灰）的需求，同时对重质纯碱的质量要求越来越高。
针对这种情况，各大碱厂纷纷对其重灰系统进行扩建和改造，加大对重灰产量和质量提高的力度，以此提高对纯碱市场的占有率。
在此，针对连云港城厂重灰蒸汽回转干燥机系统的部分修理及改造予以介绍，以供参考。
一、水合机的改型重灰蒸汽回转干燥机系统水合机的主要用途：以轻质纯碱为原料，通过水合机内的加水管加入一定温度和比例的自来水，在水合机内通过抄板混合，生成一水碱结晶，一水碱结晶通过水合机出料输送至重灰蒸汽回转干燥机煅烧。
1.新旧水合机的对比对于水合机的发展，唐山碱厂曾做过详细的研究[1]。
连云港碱厂低盐重灰流化床干燥机的两套均选用转鼓式水合机，使用效果良好。
在流化床系统使用的基础上，在此次对重灰蒸汽回转干燥机的水合机改型的选用上也采用了转鼓式水合机，新水合机与旧水合机具体对比情况见表1。
表1新旧水合机对比表改型前改型后外形转筒式转鼓式外形尺寸/m m ×m m φ2500×10000φ3144×4845总重/t 42.517.5转速/（r /m i n ） 5.34.46主减速机ZL85—14—I ，i =31.5X W D Y —11，i =29主电动机Y 280S —4Y 160L —4功率/kW 7545制造厂商三门峡化机厂成都天保机械制造公司南化集团连云港碱厂孟庆华大型重灰蒸汽回转干燥机系统的维修及改造Abs t ra c tT h e t e x t ma in ly discussed improvementof the hydr ators,shift of the calcine r ’s body,ma in te n a n c e o f th e heating pipe a nd shift of the stea m c olla r in th e φ3200m m ×20000m m st ea m de n se so da a s h c a l c in e r.I t succeed in improving the manufacture quality and extending the equipment lifetime by maintaining a n d r e f o r m i n g t h e system.2.安装过程在水合机更换的过程中，利用了原水合机的进料（轻灰）料仓及出料（一水碱）螺旋，考虑到旧的水合机可作其他用途，所以对其没有进行破坏性拆除。
国产蒸汽干燥机传动系统的改进摘要：在原始设计中，φ4200×17000蒸汽干燥机齿轮副传动系统中的小齿轮采用的是悬臂结构，即小齿轮直接安装在主减速机输出轴上，一旦蒸汽干燥机主电机频率超过25hz（筒体的实际转速在0.85r/min），主减速机的振动就会剧烈加大，在改造之前，精矿干燥系统的处理量只能维持一个较低的负荷。
在排除安装找正问题后，最后确定主减速机振动的原因为小齿轮的配置和传动系统钢基础的刚度问题，根据蒸汽干燥机振动原因的分析后，对干燥机传动系统配置进行了改造。
关键词：蒸汽干燥机传动系统改进1、金川集团公司使用国内首台自主研发蒸汽干燥机的情况金川集团公司在铜合成炉系统上使用的是我国自行开发、研制的第一台用于铜精矿深度干燥的φ4200×17000蒸汽干燥机，为了降低能耗并减少污染，这种蒸汽干燥机采用了逆流密闭式的结构。
铜精矿蒸汽管回转干燥工艺的关键技术是蒸汽干燥机结构设计，主要由机体、进料装置、进出料轴端密封、蒸气分配器、旋转接头、出料装置、传动系统、润滑系统等组成。
蒸汽干燥机的工作原理是：湿铜精矿通过喂料机送入低速旋转的蒸汽干燥机内，干燥机筒体设有一定的倾角，物料随着筒体的转动不停翻动，在向前移动的同时，通过筒体内的蒸汽管与饱和蒸汽进行间接换热。
合格铜精矿从干燥机中心出料装置排出，进入下一工作单元。
在设计和后续完善的过程中，技术人员攻克了大的技术难关。
1.1 φ4200×17000蒸汽干燥机机械传动系统的配置φ4200×17000蒸汽干燥机传动系统主要包括：变频调速电机、液力耦合器、减速机、小齿轮、大齿圈、托轮、滚轮、挡轮、盘车电机、盘车减速机和超越离合器等组成；蒸汽干燥机的辅传动系统包括盘车减速机、盘车电机；盘车电机与主传动减速机通过超越离合器联接，主要用于蒸汽干燥机启动前与检修时的盘车。
蒸汽干燥机投产时传动系统的配置图见图1。
1.2 φ4200×17000蒸汽干燥机传动系统在投产后暴露出的问题1.2.1 蒸汽干燥机滚圈发生断裂事故在原始设计中，φ4200×17000蒸汽干燥机滚圈与筒体之间的联接采用的是键联接，在每一个滚圈用20个长度为900mm的矩形键和筒体形成一个整体，这种结构在天华化工机械及自动化研究设计院设计的小型蒸汽干燥机上使用过，但是应用在大型蒸汽干燥机上，虽然理论强度计算和校核均没有问题，在实际使用中仍然出现了较大偏差。
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库 11 蒸汽管回转干燥机与蒸汽管式干燥机对比报告
说明：1、兰州天华化工机械及自动化研究设计院干燥技术为蒸汽管回转干燥机。 2、大唐国际化工技术研究院有限公司干燥技术蒸汽管式干燥机。 一、干燥方式比较
目前国内干燥方式主要包括直接干燥和间接干燥，直接干燥包括烟气回转干燥、流化床干燥、带式干燥、SZ 振动混流干燥等，间接干燥包括蒸汽管回转干燥和管式蒸汽干燥等，根据本项目的特点，仅对采用蒸汽作为热源的蒸汽管回转干燥和管式蒸汽干燥的两种技术进行比较。 1．蒸汽管回转干燥技术 蒸汽管回转干燥技术是将若干根蒸汽管置入回转干燥机中取代烟气热源，利用蒸汽管进行间接传热干燥，与管式干燥机不同的是：蒸汽回转干燥蒸汽走管内煤走管外，管式干燥机是蒸汽走管外煤走管内。 蒸汽管回转干燥机由筒体(包括壳体、蒸汽管、蒸汽分配器及锤击器)、进出料螺旋(也可根据物料特点选择溜槽式进料)、进出料端密封、蒸汽分配系统、传动系统 (包括电机、减速机、齿轮、托轮及滚圈)及润滑系统组成。 蒸汽管回转干燥技术的特点如下： （1）机组处理能力大。 （2）机组密闭性好，可用于含己烷、甲醇、醋酸等有机挥发份物料的干燥。 （3）机组操作弹性大，干燥热源可以是蒸汽。褐煤、长烟煤和焦煤均能干燥，煤干燥粒径范围宽。 （4）运行稳定，可实现7200h的连续运转，可靠性高，维护费用少。 2．管式蒸汽干燥机技术 这种干燥机采用间接干燥原理, 煤在管内按要求的速度流动, 蒸汽通过管壁传热, 褐煤吸热达到干燥的目的。 管式干燥机主要由传动轴、端板管板、干燥管、驱动装置、控制装置等组成。 将碎煤（粒度≤6.3mm）均匀分布到旋转的滚筒内部的众多干燥管（Φ108mm）中。干燥管内设螺旋状叶片，煤通过重力和螺旋叶片导流作用在干燥管内运动。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库 22 在滚筒内部干燥管周围通入0.5Pa(G) 165℃的过热蒸汽，通过间接热交换使干燥管内的原煤升温表面吸附水分受热蒸发，从而达到降低水分的目的。 蒸汽管干燥技术的特点如下： （1）设备结构简单，采用众多干燥管对煤进行分散，强化了干燥效果，大大的增加了干燥机的有效干燥面积。 （2）设备控制系统简单。主要通过检测干燥机出口的煤的水分，来确定干燥机进口原煤的给料量。进口原煤的给料量主要通过调整干燥机的旋转速度，以及调整进干燥机双轴给料机的进口开度来调整给料量。 （3）系统简单，控制方便、简单。 二、两种干燥机的综合对比：
1． 基本设计参数及系统配置 （方案比较范围为：自原煤进干燥机进口给料机起至干燥机出口干煤出料机止，） 蒸汽管回转干燥机 （煤走壳程） 蒸汽管式干燥机 （煤走管程）
干燥设备数量 （台套）
2套，正常2套全部运行。干燥机蒸发量按干燥机入口原料煤水分35%（wt），干后原料煤水分≤12%（wt）。 4套，正常3套运行一套备机。干燥机蒸发量按干燥机入口原料煤水分35%（wt），干后原料煤水分≤12%（wt）。
配套设备种类 此方案是闭路循环，为回收煤中蒸发水分设有凝结水回收装置，氮气耗量小。
没有凝结水回收装置，不凝气体直接对大气排放，氮气消耗量大，设有冷凝液回收装置。
干燥机进料粒度 75-80％10mm，最大颗粒不超过30mm ≤6mm 干燥介质 饱和蒸汽≥0.4MPa 过热蒸汽≥0.4MPa 干燥水分范围 35%±2%→12%±1% 最大水分按38％设计 35%±2%→12%±1%
单台能力 原煤t/h 120 45 干煤t/h 88.64 34.65
干燥总出水量t/h 39.2 39.2
干燥技术 对比项目 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库
33 2．设备结构、技术特点的比较 蒸汽管回转干燥机 蒸汽管式干燥机
安全性 1.干燥机压力控制。 2.惰性气体保护系统。 3.蒸气保护系统。 4.水喷淋系统。 5.可实现无氧操作。 6。控制露点，控制氧含量、惰性气体保护、CO在线分析仪、安全补氮。安全性高。 1.干燥机无法实现密闭无氧操作，但是用露点控制废气系统的氧含量不超标，惰性化使整个干燥过程安全、可靠。 2.设有CO在线分析仪，超标时，向系统补充氮气。 3.惰性气体保护系统。安全性一般。
干燥机设备尺寸 φ3800×28000 φ5000×8000 设备特点 设备能力及尺寸大，设备台数少。 设备尺寸及能力较小，需多台设备成系列布置。
堵煤及粘结 有原煤会粘结在换热管上, 碎煤中混有铁件等其他杂质则偶有堵煤现象发生可采用锤击防粘结及热处理技术来处理， 如碎煤中混有铁件等其他杂质则偶有堵煤现象发生,需要人工处理
装置布置及占地面积 可布置在室外， 占地面积 74x25=1850 m2 室内布置, 占地面积 30X60=1800m2
防爆等级 室外为非防爆区,电器元件防护等级为IP65，煤粉也有泄漏的可能
为粉尘防爆区,电器元件防护等级为IP65，防爆区域为22区（设备造价较IP65增加10%）
3．业绩比较
序号 蒸汽管回转干燥机 蒸汽管式干燥机 1 使用厂家：云南文山铝业有限公司褐煤气化装置 干燥物料：褐煤 规格：φ3800×28000 数量：2台 干燥水分范围：35%-12% 处理量：75t/h，最大100t/h 大唐国际大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目 干燥物料：褐煤 规格：φ5000×8000 数量：15台 干燥水分范围：29.4%-12% 处理量：55t/h
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44 时间:2009年（2012年3月开车） 时间:2009年11月装置开车
2 使用厂家：国华南苏发电有限公 司（电厂、印度尼西亚） 干燥物料：褐煤 规格：φ4200×30000 数量：2台 干燥水分范围：62%-45% 处理量：95t/h 时间:2010年
3 使用厂家：宝山钢铁股份公司 干燥物料：焦煤 规格：φ4200×21000 数量：1台 干燥水分范围：11%-6.5% 处理量：350t/h 时间:2008年投用 4 使用厂家：山西太钢不锈钢有限公司 干燥物料：焦煤 规格：φ4200×28000 数量：1台 干燥水分范围：11%-6.5% 处理量：450t/h 时间:2009年投用 5. 使用厂家：四川攀枝花钢铁股份公司 干燥物料：焦煤 规格：φ4200×21000 数量：1台 干燥水分范围：11%-6.5% 处理量：350t/h 时间:2009年投用 6 使用厂家：宝山钢铁股份公司 干燥物料：焦煤 规格：φ4200×21000 数量：1台 干燥水分范围：11%-6.5% 处理量：350t/h 时间:2012年投用 7 使用厂家：山西太钢不锈钢有限公司 干燥物料：焦煤 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库
55 规格：φ4200×21000 数量：1台 干燥水分范围：11%-6.5% 处理量：350t/h 时间：正在加工制造
4．投资估算
对比 项目 蒸汽管回转干燥机 蒸汽管式干燥机
资估干燥系统设备 5260.00万元 2100.00万元
输煤（输煤皮带、进煤仓及进料控制、干燥后煤输送设备）
800.00万元 6900.00万元
电气及 控制含仪表阀门 580.00万元 940.00万元
土建 750.00万元 2240.00万元 安装 480.00万元 1248.00万元 合计 7870.00万元 11628.00万元 5.总结
蒸汽管回转干燥机 蒸汽管式干燥机 业绩 1.煤干燥业绩较多，有同类似项目业绩，而且用于电厂及炼钢厂煤干燥的业绩运行时间已超过三年，并得到用户认可，宝钢、太钢均与其签订了 第二套煤干燥合同。 2.天华院是国家干燥技术和装备工程技术研究中心，在煤干燥领域已形成诸多技术，密闭氮气循环干燥技术是其在化工领域广泛应用的技术，如将这些成熟技术在本项目中 大唐国际化工技术研究院有限公司的蒸汽管式褐煤干燥技术目前只有内蒙古大唐多伦煤化工一家业绩。 路漫漫其修远兮，吾将上下而求索 - 百度文库
66 集成，可形成能够洁净回收水的密闭循环的煤干燥创新技术。
设备布置及占地面积
干燥机室外布置，处于非防爆区，室内为粉尘防爆区 占地面积74x25=1850 m2 干燥机室内布置，为粉尘防
爆区，占地面积30X60=1800m2
建设总投资 ~7870.00万元 ~11628.00万元
三、预干燥技术运行费用比较表 1．预干燥成本比较 干燥方案综合比较表 1 基本条件 1.1 输送物料： 褐煤 1.2 年处理量： 108 108 108 万吨
1.3 工厂年操作时间 7200 7200 7200 小时 1.4 小时处理量 150 150 150 t/h 1.5 每度工业电费 0.54 0.54 0.54 元/度
1.6 每吨原料煤成本 120 120 120 元/吨 1.7 每吨蒸汽成本 80 80 80 元/吨 1.8 每立方氮气成本 0.2 0.2 0.2 元/标方 1.9 水单价 3 3 3 元/吨 1.1 人员年成本 60000 60000 60000 元/人
2 干燥方式 管式干燥 蒸汽回转干燥（水不回收） 蒸汽回转干燥（水回收） 2.1 主产品 干燥后成品煤的量 110.08 110.08 110.08 t/h
2.2 副产品 回收水 0.00 0.00 35.6 t/h 2.3 消耗 电耗 12240000.00 10080000.00 13320000.00 度/年 蒸汽消耗 65.00 60.00 60.00 t/h 氮气消耗 12000.00 4000.00 1000.00 Nm3/h
2.4 定员 12. 12 12 人（四班三倒） 2.5 回收水销售费 0.00 0.00 -76.896 万/年 工人工资及附加 72.00 72.00 72.00 万/年
