劉殿宇

（華禹乳品機(jī)械制造有限公司，黑龍江安達(dá) 151400）

噴霧干燥捕粉裝置粉塵潮濕或積水嚴(yán)重的原因分析及解決方法

劉殿宇

（華禹乳品機(jī)械制造有限公司，黑龍江安達(dá) 151400）

噴霧干燥生產(chǎn)過程中，捕粉裝置出現(xiàn)粉塵潮濕或積水會(huì)影響正常生產(chǎn)，也會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。分析了出現(xiàn)這種情況的原因，并提出了不接過長(zhǎng)的尾管或不接尾管與進(jìn)行保溫處理的具體解決辦法，有效防止了粉塵潮濕或積水情況的發(fā)生。

噴霧干燥；捕粉；水分含量超標(biāo)；原因分析；解決方法

噴霧干燥的捕粉形式不盡相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉，而且捕集下來的粉塵也應(yīng)該是干爽的，如果捕集下來的粉塵水分含量過高或粉中嚴(yán)重積水甚至粉塵完全變成液體狀態(tài)，那就是捕粉裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上出了問題，這種情況在實(shí)際應(yīng)用中是出現(xiàn)過的。出現(xiàn)這種情況的主要原因大都是由于設(shè)備的布局不合理所造成的。

1 捕粉裝置靜止區(qū)的形成

捕粉裝置一經(jīng)出現(xiàn)潮粉或嚴(yán)重積水，不但會(huì)影響正常出粉，還會(huì)影響產(chǎn)品品質(zhì)。一般捕集下來的這部分粉塵直接與塔內(nèi)粉混合經(jīng)過篩分進(jìn)入包裝工段，或送回到噴霧干燥塔內(nèi)進(jìn)行再造粒。噴霧干燥的捕粉形式主要為旋風(fēng)分離器捕粉、袋濾器捕粉。捕粉又分為單級(jí)捕粉及雙級(jí)捕粉。在捕集裝置中出現(xiàn)潮粉或出現(xiàn)粉塵嚴(yán)重積水，是因?yàn)樵诓都髦谐霈F(xiàn)了死氣區(qū)，即在出粉段出現(xiàn)了排風(fēng)的靜止區(qū)，排風(fēng)攜帶的水蒸氣到達(dá)露點(diǎn)[1]，導(dǎo)致排風(fēng)中水蒸氣在此區(qū)域內(nèi)沉降，不能隨風(fēng)排至大氣中所致。

2 導(dǎo)致粉塵潮濕或出現(xiàn)積水的原因

只要捕粉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，一般在旋風(fēng)分離器或袋濾器中不會(huì)產(chǎn)生潮粉或積水現(xiàn)象。產(chǎn)生潮粉或積水嚴(yán)重的主要原因：一是旋風(fēng)分離器或袋濾器出粉口引出的尾管過長(zhǎng)所致。即如上所述在該段形成排風(fēng)的死氣區(qū)，排風(fēng)中的水分在此沉降，（靜止區(qū)邊緣實(shí)際相當(dāng)于旋流器的作用，當(dāng)超過一定速度時(shí)，再加上內(nèi)外溫差作用，就會(huì)使排風(fēng)中的水蒸氣冷凝并沉降）如圖1所示。二是溫差所致。由于環(huán)境溫度較低捕集器內(nèi)外溫差較大，在生產(chǎn)過程中，排風(fēng)帶出的水蒸氣在器壁內(nèi)表面到達(dá)露點(diǎn)而產(chǎn)生凝結(jié)水。其次是有外部空氣漏入捕集器內(nèi)所致。如果捕集器封閉不嚴(yán)，即聯(lián)接處等封閉不嚴(yán)或有漏點(diǎn)，有外部空氣漏入，由于內(nèi)外空氣溫差的作用在漏入處或附近也會(huì)導(dǎo)致局部排風(fēng)攜帶的水蒸氣到達(dá)露點(diǎn)凝結(jié)成水滴而使粉塵變潮[2-4]。

平面布置中樓板數(shù)量及樓層高低是關(guān)鍵，它完全由噴霧干燥系統(tǒng)所決定。樓板設(shè)置幾層，操作是否方便，均由噴霧干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)方提供并做出相關(guān)技術(shù)要求。旋風(fēng)分離器或袋濾器出粉口距樓板的高度是決定捕粉裝置接管長(zhǎng)短的關(guān)鍵。接管較長(zhǎng)一般是受樓層高度設(shè)置所限，即樓層間距過大所致，接粉位置距離樓板或操作位置較遠(yuǎn)，只能引出一長(zhǎng)管。當(dāng)旋風(fēng)分離器尾管的長(zhǎng)度不超過2 500 mm時(shí)，旋風(fēng)分離器出粉是比較安全的，但出粉口時(shí)常會(huì)有塊狀粉及搭橋現(xiàn)象產(chǎn)生，即粉塵變潮的可能性增大，當(dāng)尾管的長(zhǎng)度在3 500～5 000 mm時(shí)，粉塵可能不再以粉狀的形式出現(xiàn)，很可能是以液態(tài)出現(xiàn)，尤其是兩級(jí)串聯(lián)旋風(fēng)分離器捕粉，末級(jí)旋風(fēng)分離器出現(xiàn)這種現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。當(dāng)采用兩級(jí)捕粉即采用旋風(fēng)分離器與袋濾器串聯(lián)捕粉時(shí)，袋濾器的尾管長(zhǎng)度超過1 000 mm時(shí)，出粉口處就可能會(huì)有積水或水珠出現(xiàn)。有的捕粉為將兩個(gè)串聯(lián)旋風(fēng)分離器中的粉塵集中一起出粉，即采用集粉斗集中出粉，集粉斗也不能過長(zhǎng)，過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生靜止區(qū)，也會(huì)使捕集下來的粉塵變潮。

圖1 捕粉結(jié)構(gòu)Fig. 1 Catching powder structure

3 解決方法

3.1 不接過長(zhǎng)的尾管或不接尾管

從實(shí)際應(yīng)用出現(xiàn)的問題可看出，噴霧干燥捕粉裝置的尾管接的過長(zhǎng)會(huì)引起粉塵變潮、結(jié)塊、出粉困難，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使粉塵以液態(tài)出現(xiàn)，最終影響生產(chǎn)，影響粉塵的品質(zhì)。因此，在噴霧干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中要避免捕粉裝置尾管接的過長(zhǎng)，應(yīng)接在安全長(zhǎng)度的范圍之內(nèi)。如出現(xiàn)上述情況可把尾管縮短即可消除粉塵潮濕、結(jié)塊或液化現(xiàn)象。

3.2 進(jìn)行保溫處理

由于冷熱溫差作用可導(dǎo)致捕集器器壁內(nèi)表面結(jié)露，因此，根據(jù)具體情況可對(duì)旋風(fēng)分離器或袋濾器整體或局部進(jìn)行絕熱保溫處理[5-6]。

4 結(jié)束語

噴霧干燥生產(chǎn)過程中，捕粉裝置若出現(xiàn)潮粉、堵粉甚至粉塵搭橋或“液態(tài)粉”，會(huì)影響正常生產(chǎn)，進(jìn)而影響產(chǎn)品品質(zhì)。出現(xiàn)這種情況多半是設(shè)備布局不合理造成的。出現(xiàn)這種情況很可能引起捕粉裝置的許多問題，還可能引發(fā)其他類似問題的發(fā)生。原則是捕粉裝置出粉口盡量做到不加尾管或加接尾管最短。既不能無限延長(zhǎng)出粉口的長(zhǎng)度，也不可隨意改變出粉的方法。必須做到理論上說得通，實(shí)際應(yīng)用上可行。生產(chǎn)車間是為設(shè)備服務(wù)的，而不是設(shè)備為車間服務(wù)，在搞設(shè)備布局時(shí)首先要考慮到設(shè)備布局的合理性，考慮這樣布局是否對(duì)設(shè)備性能產(chǎn)生影響。原則是在保證設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)情況下，去進(jìn)行設(shè)備布局，不可隨意改變?cè)O(shè)備的固有尺寸。此外，根據(jù)當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件，可對(duì)旋風(fēng)分離器及袋濾器進(jìn)行整體或局部保溫，這樣可減少由于溫度降低而導(dǎo)致排風(fēng)中水分到達(dá)露點(diǎn)的可能。

[1]馬曉迅，夏素蘭，曾慶榮. 化工原理[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.3.

[2]劉殿宇. 壓力噴霧干燥系統(tǒng)在速溶茶粉生產(chǎn)的應(yīng)用[J].中國(guó)茶葉，2009（7）：21-22.

[3]劉殿宇. 噴霧干燥系統(tǒng)捕粉結(jié)構(gòu)形式的發(fā)展及其應(yīng)用效果[J].乳業(yè)導(dǎo)刊，2005（2）：23-24.

[4]劉殿宇. 脈沖反吹捕粉裝置在奶粉噴霧干燥生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J]. 乳業(yè)科學(xué)與技術(shù)，2006（3）：123-124.

[5]劉殿宇. 噴霧干燥系統(tǒng)調(diào)試過程出現(xiàn)的問題及解決方法[J]. 化工裝備技術(shù)，2005，26（7）：7-8.

[6]劉殿宇. 噴霧干燥連續(xù)生產(chǎn)的條件[J]. 發(fā)酵科技通訊，2015，44（3）：37-39.

Cause Analysis and Solution for Problems of Powder Damping and/or Serious Seeper Occurred in Spray Drying Powder Trapping Equipment

Liu Dianyu
（I-mate dairy machinery manufacturing co., Ltd, Anda 151400）

There are different types of powder collection in spray drying. In powder collection it is requested not only that little or no powder is leaked, but also the powder collected is dry. If the powder collected contains relatively more water, it means there is problem in structural design of powder collection device, which has been appeared in practical application.

spray drying; powder collection; unqualifed moisture content; cause analysis; solving method

TQ 051.8+92

A

2095-817X（2017）02-0047-003

2017-03-13

劉殿宇（1962—），男，高級(jí)工程師，主要研究設(shè)計(jì)方向?yàn)槿槠窓C(jī)械和輕化工機(jī)械。