2T白碳黑烘干机离心喷雾干燥系统技术文件.docx

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2T白碳黑烘干机离心喷雾干燥系统技术文件

2T/H白炭黑离心喷雾干燥系统

技

术

文

件

一、LPG7400型白碳黑离心喷雾装置及相关附属设备技术方案说明

A、需方提供的技术规格及要求（设计依据）：

（1）物料名称白碳黑

（2）产量2000㎏/h

（3）水分蒸发量7400㎏/h（选取1台设备）

（4）产品质量要求产品粒度100-200目

（5）产品初含水量80%

（6）产品终含水量6%

（7）热风进口温度500℃-550℃

（8）热风出口温度100-110℃

（9）热源介质间接式燃煤热风炉加热

（10）采用高速离心式喷雾干燥

C、喷雾干燥系统及附属设备主要技术参数：

（1）喷雾主塔尺寸　　内径φ11.5m

外径φ11.7mm

高度H=25米

（2）加热方式700万大卡间接式燃煤热风炉加热，

煤耗量1600㎏/h左右，（按标准煤5500Kcal/Kg，热效率80％计算）

（3）进口温度500℃-550℃

（4）出口温度100℃-110℃

（5）控制方式PLC+触摸屏数显集中控制

（6）气锤压缩空气耗量0.2m3/min左右（压力0.4－0.6MPa）

（7）收料方式主塔锥体+高效布袋除尘器收料

（8）设计水分蒸发量7400kg/h（选取1台设备）

（9）收料率≥99.8％

（10）布袋除尘器采用高温自动防火系统

（11）材质：

物料经过处为不锈钢304制作，主塔外包彩钢板0.55mm,其余为碳钢制作。

（13）　　布袋除尘器型号：

2-MC440-4000，采用耐高温布袋，带料仓

（14）　　送风机型号：

型号：

G4-68-11.2D-90KW

风量46000-70000m3/h,压力4200-3800Pa，

（15）引风机型号：

G4-68-12.5D-160KW

风量60000-76000m3/h风压：

5200Pa左右

（16）　　进料泵型号：

GF50-2流量：

11.6m3/h压力：

0.6MPa

功率：

7.5KW变频调速，变频器采用施耐德品牌，

（17）　　雾化器型号：

处理量10T/H，功率75KW,雾化盘直径φ240mm,转速9700rpm，变频器采用施耐德品牌

D、干燥系统工艺流程：

纯水

蠕动泵　　高速离心雾化器

料浆

　　热风蜗壳热风分配器喷雾干燥塔　

热风管道布袋除尘器

热风炉　　　　　　　　排风管道　　　

送风机　　　　　　　　　　引风机　　　　　

空气过滤器　　　　　　　　　

E、阐述

B、干燥系统工艺流程：

固相：

料浆槽干燥塔布袋收尘料仓包装

气相：

洁净空气换热器干燥塔布袋除尘放空　　　　　　

C、白炭黑干燥用喷雾干燥机阐述

通过压滤机压滤的白炭黑滤饼在三级打浆机的作用下，先粉碎后打浆，通过几次循环后打成合格的浆料。

浆液由电动隔膜泵输送至中间储槽，中间储槽由电机带动浆叶搅拌，防止料浆分层，浆料由中间储槽流出，由送料泵吸入被压送至干燥塔顶部的高速离心雾化器中，从雾化盘的喷孔中喷出，在离心力的作用下，物料被撕裂成细小的雾滴，同时环境空气经过热源（用户自购），达到约550℃高温后，进入热风分配器。

经过热风分配器均匀分部的热风与雾群充分接触后迅速蒸发水份，干粉落随空气进入脉冲布袋除尘器，物料经布袋除尘器收集，布袋除尘器下端的螺杆输送机将物料冷却输送至成品料仓。

尾气由引风机抽出排入大气中，从而完成整个干燥过程。

本流程采用集中控制，使控制可靠、方便，物料经过的地方均采用304不锈钢制作，设备内部作抛光处理。

F、设备配置

1、进料系统：

变频调速的螺杆泵和不锈钢管件、阀门、弯头等组成，来完成把浆料输送到固定在干燥塔顶上的雾化器进行雾化。

进料泵保证选用耐磨、耐腐、耐温的优质产品

与物料接触部分材料采用不锈钢304制作。

供料泵是采用G系列单螺杆泵（中美合资杭州斯莱特泵业有效公司）变频调速。

G系列单螺杆泵是一种内啮合的密闭式螺杆泵，属转子式容积泵。

该泵输送介质时扰动小、泵压稳、吸入性能好，可以输送高粘稠的液体及含有机械杂质和固体颗粒的浓缩物，泵量调节性能好，效率高且高效区宽。

适用于输送介质温度-10℃～80℃（特殊泵可达150℃）、最高粘度20000～200000MPa.s的所有工业部门。

可广泛用于原油、油污、矿浆、泥浆、化工和化纤浆液、胶水、涂料、糖浆、果酱、化妆品以及浓缩污水等介质的输送。

它解决干燥设备所需的开机升温、关机降温、平稳供料等操作过程的特殊要求，材质为物料接触部分不锈钢。

2、雾化系统：

由高速离心雾化器、雾化器支座、雾化器专用工具、冷却器、循环油泵等组成。

雾化器是立式二级电机通过二对齿轮增速，雾化盘线速度>120米/秒，雾化盘为垂直叶片，矩形通道进料。

电动机通过联轴器带动传动轴，传动轴通过齿轮带动中间轴，中间轴再通过齿轮带动主轴，雾化盘是安装在主轴下端的，所以雾化盘能迅速地把料浆连续不断地、均匀地变成雾状，颗粒比表面积扩大与洁净的热空气形成良好的热交换，使水份瞬间蒸发汽化并由引风风机抽出排空。

雾化器的主要轴承是进口SKF轴承。

传动轴与中间轴轴承是哈尔滨的高级向心推力球轴承。

齿轮油泵是上海长江液压设备厂产的。

主轴、中间轴、传动轴是用优质合金钢，通过锻打热处理，磨加工而成。

齿轮也是优质合金钢通过锻打热处理，最后上齿轮磨床磨齿而成。

雾化器所用润滑油是30（N46）或40（N68）无灰抗磨液压油。

雾化盘材质为316L衬陶瓷。

3、热风系统：

由空气过滤器、调节风门、送风机、换热器、热空气送风管、热风分配器、热风蜗壳等组成。

4、干燥塔，主要有热风分配器、顶盖、内筒体、骨架、外壳、支架、岩棉、清洗门、观察窗等组成。

热风分配器可根据物料的特性来调节旋转角度，控制物料的停留时间，调节角度0～30°可调，防止物料粘壁。

观察清洗门共4扇，安装在塔圆柱体上，照明灯安装在干燥塔塔体门的两侧，以足够的光线照亮整个塔体，干燥塔锥体为53°，下锥体增加气锤数量，满足出料方便的工艺要求，干燥塔的骨架是采用槽钢和角钢制作，保温材料为超细玻璃棉单边厚度为100mm，外壳体采用0.55mm彩钢板制作。

主体体能承受6000Pa的负压，在操作失误的情况下不会对设备造成损坏。

主塔体采用氩弧焊焊接，内塔体和骨架采用不锈钢焊条焊接，保证不会产生渗碳的现象。

塔体交接口、管道弯头均采用圆弧对接设计，没有死角。

5、收料：

它由高效布袋除尘器系统组成,物料接触处为不锈钢304制作。

布袋除尘器型号2-MC-440-4000布袋500目，耐高温200℃，布袋长4米，脉冲电磁阀G1"，采用空压机用户自备空气量：

1.0～1.2m3/min压力：

0.6～0.8MPa），下部接有大料仓，使物料集中收集，经螺旋输送排出，料仓下部安装有气锤，方便物料迅速落下

6、废气排放系统：

它主要出风管道、空气调节阀、引风机等组成。

7、电控系统：

1、整套离心喷雾干燥设备按照设备运行编制的工艺程序，将实现以下功能：

a、设备电机的平稳启动、安全可靠运行。

b、根据整套干燥设备的工艺逻辑关系，设置各类辅助设备的互锁、联锁以及功能程序的设置与运行，对异常状态进行有效处理。

c、先开送、引风机，再开起雾化器上用的循环油泵，再开雾化器电机（雾化器与循环油泵是联锁的，只有先开循环油泵，才能起动雾化器），再打开热源阀门，当进风温度达到设备温度时，开起进料泵，调节进料泵流量，使进风温度与出风温度达到预设定值。

2、电器控制职能图：

3、设备的工艺参数是确保整套离心喷雾干燥设备正常进行，各项指标参数达到最佳值的可靠保证，因此在整套干燥设备的各个关键工艺检测点都设置有温度、压力等传感信号，将自动控制实现以下功能。

A、使进口温度为某一设定的恒定的工艺值，其方框图如下：

B、控制面板直观醒目，齐全的输出功能有效的确保整套干燥设备的正常运行。

数字显示仪表、报警器、稳压电源、配电器件、显示电件……均安装在控制柜上，操作方便、布局合理、清晰醒目。

二、LPG7400型高速离心喷雾干燥机设备选型计算说明

设备选型计算依据

1、基本参数的确定

（1）、蒸发水分：

W＝产量X（初水分-终水分）/（100-初水分）

＝7400Kg/h（选取1台）

（2）、大气温度20℃，相对湿度60％，在I-H图上查出:

空气的湿含量X1=0.0117Kg水汽/Kg干空气

I=11.76Kcal/Kg干空气

（3）、当进风温度500℃，出风温度110℃，

（1.01+1.88X0.0118）T进风+2490X0.0117－1.01T出风

X2=———————————————————————

1.88T出风+2490

可以算出湿含量X2=0.141Kg水汽/Kg干空气

（4）、空气湿容积ν

ν＝（0.772+1.244×H）×（273+t）/273

20℃时空气的湿容积ν20℃

ν20℃＝（0.772+1.244×0.0117）×（273+20）/273＝0.845m3/Kg空气

450℃时空气的湿容积ν450℃

Ν500℃＝（0.772+1.244×0.0117）×（273+450）/273＝2.08m3/Kg空气

110℃时空气的湿容积ν110℃

ν110℃＝（0.772+1.244×0.086）×（273+110）/273＝1.163m3/Kg空气

2、计算塔体D：

（1）喷雾距半径R99计算法

对于一般情况，干燥器直径D按下式计算：

D＝（2～2.4）R99

R99－－－－旋转雾化器喷雾距半径

（R99）0.9=3.46d0.3G0.25.n-0.16

（R99）0.9－－在雾化盘下0.9m处测得的雾滴占全喷雾量99%

时的液滴的飞翔距离的半径，m；

d－－－－雾化盘直径，m；

G－－－－喷雾量，Kg/h；

n－－－－雾化盘转速，r/m；

（R99）0.9＝3.46×0.240.3×94000.25×9700-0.16经计算

选塔径D＝11.5米，

（2）喷雾塔的高度：

一般喷雾塔直段高度取0.8-0.9D

考虑物料的特性，直段高度增取10.98米

干燥塔下锥体锥角取53度，

则喷雾塔总高度为：

H=26.0米

（3）干燥时间T的计算：

物料在塔内停留时间T

喷雾塔体内气速（空塔气速）u=0.4m/s

物料随着热风做螺旋线运动，物料在塔内的行程路线长度大于直段高度，

现就以直段高度计算

T=12/0.4=30秒，满足干燥需求。

4、从干燥强度验算干燥塔尺寸的合理性

（1）干燥塔的有效干燥容积V

V直段容积＝1130m3，考虑利用率取V=900m3

（2）干燥强度ｑ的选取

干燥强度法：

V=W/ｑ　

ｑ＝（T1+273）3.4287/（T2+273）3.34（kg.m.h）=14

W=V*q=14X700=12600Kg水/H＞＞7400Kg水/H

即使在进风温度为400℃左右时，

W＞7400Kg水/H

因此，从干燥强度验算干燥塔尺寸满足干燥要求。

5、各风量的确定

综合以上计算方法得出的计算结果。

则相应风量如下：

塔体风量：

Q450=D23.14/4×V×3600

=133590m3/h

送风风量：

Q20=＝50636m3/h

引风风量：

Q110＝66189m3/h

6、风机的选取

送风机型号：

型号：

G4-68-11.2D-90KW

风量46000-70000m3/h,压力4200-3800Pa，

引风机型号：

G4-68-12.5D-160KW

风量60000-8000m3/h风压：

5200Pa

7、布袋除尘器选型

布袋过滤风速取0.8-1.0m/s,

布袋除尘器型号：

2-MC-440-4000，布袋目数500目，长度4米，

过滤面积1326㎡，脉冲电磁阀G1"，布袋耐高温200℃

空压机用户自备空气量：

1.0～1.2m3/min压力：

0.6～0.8MPa）

尾气风尘排放：

布袋除尘器的收粉率为：

99.8％

尾气风尘浓度为：

0.002X2000/66189=0.00015

=60mg/M3<150mg/M3

达到尾气排放标准

三、间接式燃煤热风炉技术说明

（1）700万大卡直燃式燃煤热风炉技术说明

干燥所需的输出热量为700万大卡，炉排总热量为900万大卡。

我们采用带除尘的直燃型燃煤热风炉，热效率可达到85％，尾气经多管除尘器除尘后排放。

热风炉结构主要由自动炉排燃烧室、自动上煤机、自动出渣机、立管换热器、高效多管除尘室组成。

煤耗量：

900万大卡/5500/=1600kg/h，

按标准煤5500Kcal/Kg，热效率80％计算

（2）700万大卡直燃式燃煤热风炉配置清单

序号

名称

设备组成

规格和型号

数量

1

上煤机

TCSII-15-2.2KW

1台

2

燃烧助燃风机

CC10-18.5KW材质碳钢

1台

3

变径连接

材质碳钢

1只

4

燃煤炉

炉排减速机

TS15-2.2KW

1台

燃煤机底座及其它附属设备

供热量900万大卡

1套

燃煤炉耐火材料

高铝砖

吨

燃煤炉保温材料

保温材料

吨

其它辅材

吨

5

出渣机

刮板式连续自动出渣，水平式

GBL-15-2.2KW

1台

6

高温气体换热装置

钢管

SUS310S/锅炉钢管

换热器面积1000平方

1套

外包

碳钢

1

保温材料

高温水泥

1

其它辅材

1

7

连接管道

碳钢、保温材料

1套

8

多管除尘系统

XD-15

陶瓷/碳钢

1

9

引烟风机

GY10-55KW

材质碳钢

1台

10

控制系统

控制柜

电器仪表集中控制

1个

炉排电机控制

2.2KW变频

1个

引烟风机

75KW

1个

烟气温度表

WP-8K

1个

热电阻

Pt100

1个

热电偶

陶瓷管

3个

现场电线、电缆桥架

用户自备

11

其它附属材料

五、供货配置一览表以及设备附件一览表　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

序号

设备名称

规格型号

材质

数量

生产厂家

一、送风系统

1、

空气过滤器

2000×2000×800

碳钢/无纺布

1

自制

2、

送风风机

带支架、减震垫

变频调速

G4-68-11.2D-90KW

碳钢

1

常州华生风机厂

3、

变径连接

实配

碳钢

1套

自制

二、加热系统

1、

700万大卡间接式燃煤热风炉

WRM-700，换热器部件材质20g/碳钢制作

锅炉钢/不锈钢

1

自制

2、

热风管道带弯头

配套膨胀接头

1200*2400内尺寸，单边带保温100mm,材料硅酸铝

不锈钢/碳钢

1套

自制

三、干燥系统

1、

内塔体

ф11.5米直筒体高11米

锥体锥角53℃，

内塔体满焊抛光

厚度t=4mm主塔采用钢筋水泥支架支撑（用户自备）

不锈钢304

1

自制

2、

外塔体

ф11.7米t=0.55mm

塔顶为花纹板制作

彩钢板

1

自制

3、

塔体骨架

ф11.5米-ф11.7米

角铁、法兰

1

自制

4、

保温棉

保温厚度100mm

硅酸铝

1

自制

5、

主塔水泥支架、扶梯、平台

配套

钢筋水泥

1

用户自备

6、

热风蜗壳

不锈钢t=3mm

花纹板t=3mm

不锈钢/碳钢

1

自制

7、

热风分配器

t=3mm

不锈钢

1

自制

8、

干燥塔清洗门

500X600

不锈钢

8

自制

9、

视镜

ф100

钢化玻璃

2

自制

10、

气锤

Sk60

碳钢

16

海安振动机械厂

11、

关风机

GBY10L-1.1KW

不锈钢

1

常州振国机械

五、雾化系统

1、

进料泵

GF50-2-AJ流量10m3/h压力0.6MPa功率7.5KW变频调速

不锈钢

1

杭州斯莱特泵厂

2、

进料管道阀门

　　　φ50mm

不锈钢304

1

自制

6、

雾化器（优质耐磨）

处理量10T/H,

功率75KW变频调速

变频器施耐德品牌，

不锈钢304

1

南京雾化器厂

7、

雾化盘

（优质耐磨衬陶瓷）

不锈钢制作耐磨盘，

双层陶瓷孔，

尺寸φ240mm,转速9700rpm

TC4钛合金

1

南京雾化器厂

8、

雾化器支架

与雾化器配套

碳钢

1

自制

9、

雾化器装拆工具

板手等

碳钢

1

自制

打浆系统

1、

打浆罐1

4.0M3功率4.0KW带加强筋

不锈钢

t=4mm

1

自制

2、

打浆罐2

4.0M3功率4.0KW带加强筋

不锈钢t=4mm

1

自制

3、

打浆罐3

0.3M3功率1.1KW

不锈钢t=4mm

1

自制

4、

打浆泵

和打浆罐配套

碳钢

2

上海

六、收料系统

1、

出风管

φ1200t=2mm

不锈钢

1

自制

2、

布袋除尘器带变径

配套2只螺旋出料蛟龙LX-219mm/P=4.0kw/只

2-MC-440

目数500目防静电

布袋长4米

过滤面积1326㎡

布袋耐高温250℃

壳体不锈钢

t=4mm

　1

自制

3、

脉冲电磁阀

G1"

组合件

120

自制

4、

脉冲控制仪

40门

组合件

4

自制

5、

气包

φ219mm

碳钢

1

自制

6、

气锤

SK60

碳钢

12

海安振动机械

7、

布袋支架

100＃槽钢

碳钢

1

自制

8、

关风机

GBY6-1.1KW

不锈钢

2

常州振国机械

9、

安全防火系统

除尘器进风管前安装有安全阀口，当温度超高时自动打开，冷空气进入布袋，防止布袋高温烧坏。

带自控系统

不锈钢

2

自制

八、排风系统

1、

引风风机

带支架、减震垫

变频调速

G4-68-12.5D-160KW

碳钢

1

常州华生风机厂

2、

风管带变径

φ1200mmt=2mm

碳钢

1

自制

3、

90度弯管

φ1200mmXR1800t=2mm

碳钢

2

自制

九、控制系统

1、

控制柜

PLC+触摸屏控制，主要电器元件采用国内知名品牌

外壳碳钢

1个

自制

十、辅助系统

1、

栏杆

φ35*2.5

碳钢

1

自制

2、

扶梯

实配

碳钢

1

自制

3、

电动吊装葫芦

3T

组合件

1

用户自备

4、

钢筋水泥平台

用户自备

5、

现场电线电缆桥架

用户自备

说明：

1、以上物料接触处为不锈钢304制作，板上印有标识并附带材质说明书。

2、保温材料采用硅酸铝纤维板，厚度不小于100mm,外包彩钢板，厚度0.55mm,

六、设备报价一览表：

序号

名称

规格和型号

材质

数量

价格万元

1

离心喷雾干燥机

LPG7400

物料经过处为不锈钢304制作，主塔外包彩钢板,热风管道内部不锈钢，其余为碳钢制作

1

2

间接式燃煤热风炉

WRM-700

燃烧室部件材质20g/碳钢制作

1

4

总计

（此价格包含运费，免费指导安装调试）

七、备品一览表

序号

名称

规格和型号

数量

材质

生产厂家

备注

1

初效过滤器

实配

1

无纺布

自制

2

冷光射灯

220V50W

2

成品

佛山南海灯饰电器有限公司

3

密封圈

40X4

2盘

硅橡胶

自制

4

硅酮密封胶

实配

8支

胶水

无锡有机硅厂

5

网纹管

实配

1套

塑料

武进水暖配件厂

6

雾化盘

LPG11000

2

钛合金

南京雾化器厂

7

雾化盘装拆工具

实配

1套

碳钢

自制

八、主要外购件清单

序号

名称

生产厂家

1

送风机

常州华生风机制造有限公司

2

引风机

常州华生风机制造有限公司

3

进料泵

中美合资杭州斯莱特泵厂

4

雾化器

南京雾化器厂

5

变频器

施耐德品牌

6

关风机

常州振国机械厂

九控制系统配置说明

A、配置说明

1、实行大功率电机变频启动运行．

2、风机与热源安全连锁；

3、温度自动控制调节；

4、油泵、雾化器、进料泵连锁；

5、进料泵变频调速；

6、具有超温报警和电机过载保护功能；

7、所有控制按键集中操控，防水、防潮、外形美观；

8、电压、电流、温度LED显示；

9、雾化器变频调速

B电气设备一览表

名称

规格型号

生产厂家

（1）强电、配电系统

电压表、电流表、互感器、

XMTD系列

上海亚泰仪表

温控表等

AI518

厦门宇光

温显表

数字显示仪表

浙江余姚仪表公司

断路器

DZ47系列

压差表

深圳德威达科技有限公司

接触器

CJX1系列

安德利

热继电器

JRS2系列

安德利

变频器

实配

施耐德或同档次品牌

（2）操作控制柜

自制

（3）现场检测系统

热电阻

WZP-330;Pt100数量：

3只

浙江东阳三星温度仪表厂

（4）操作控制系统

PLC

S7200系统

西门子品牌

触摸屏

EASYVIEW品牌

指示灯

AD11AAC220V

安德利

按钮、开关

LAY311/2系列

安德利

脉冲控制仪

CMK系列

苏州协昌除尘器材厂

（5）现场执行机构

电磁脉冲阀

吴江八坼太湖仪表

水、料切换阀门

上海阀门厂

十、制作要求

（1）、浆料工艺由需方负责，满足喷雾干燥工艺要求。

（2）、需方负责设备达到现场后的卸车及保管工作。

（3）、　由于设备主塔太大，需现场制作，设备现场制作吊装费由需方承担，供方在制作及指导安装调试过程中，所需电、气（氧气、乙炔、氩气等）、料液、水、蒸汽由需方提供，制作工人简单的食宿等由需方协助提供。

（4）、需方负责提供设备现场所需的电线及走线支架或预埋管道。

（供方负责提供现场电线的技术指导）

（5）、需方负责设备所需的水、电、气、料等设备接口相连。

（6）、设备避雷装置由需方自行解决

（7）、安装时保证各连接部位的密封，不得漏气，否则将严重影响干燥效果；

（8）、为避免风机噪