一種料漿干燥滾筒裝置制造方法
【專利摘要】一種料漿干燥滾筒裝置，滾筒采用不銹鋼制造，或者是采用表面鍍鉻、氟碳涂料、噴涂聚四氟乙烯的防腐蝕處理的碳鋼制造。刮刀刀頭采用具有自潤(rùn)滑性能的聚四氟乙烯制造，不會(huì)損傷滾筒的表面，能夠數(shù)倍的延長(zhǎng)滾筒的使用壽命。布料器安裝在滾筒的斜上方和滾筒筒體的側(cè)上半部，可以克服滾筒的不銹鋼表面或防腐蝕處理碳鋼表面的不粘帶料問題。干燥產(chǎn)生的二次水蒸汽全部收集在蒸汽罩的密封系統(tǒng)內(nèi)，采用經(jīng)過熱泵壓縮提高壓力和溫度后，作為加熱蒸汽進(jìn)入干燥滾筒內(nèi)循環(huán)利用，可以比傳統(tǒng)滾筒干燥節(jié)能70％以上。蒸汽罩、轉(zhuǎn)軸密封、料錐、料封組成完整的密封系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)又始終保持微正壓，阻隔空氣漏入，保障滾筒內(nèi)蒸汽冷凝的高效率。
【專利說明】一種料漿干燥滾筒裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種料漿干燥滾筒裝置，涉及采用高溫蒸汽對(duì)料漿加熱干燥旋轉(zhuǎn)滾筒設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在聚合氯化鋁生產(chǎn)過程中，采用的是在通鍋爐蒸汽加熱的旋轉(zhuǎn)滾筒中直接對(duì)濃度為8% -12%的料漿進(jìn)行干燥的工藝。由于聚合氯化鋁料漿的PH值一般只有1.5，酸性大，又是氯離子，在高溫下的腐蝕性很強(qiáng)，因此干燥滾筒的壽命很短。20_厚的碳鋼板制造的干燥滾筒的壽命只有4個(gè)月-10個(gè)月，2mm的碳鋼板制造的干燥后產(chǎn)品刮刀的壽命更短，一般只有20天左右。另外一個(gè)突出的問題是能耗很高，每噸聚合氯化鋁產(chǎn)品需要消耗2.3噸的鍋爐蒸汽，干燥脫水產(chǎn)生的二次蒸汽又全部對(duì)空排放，既造成巨大的熱能能源浪費(fèi)，又造成環(huán)境污染問題。
[0003]發(fā)明專利內(nèi)容
[0004]本發(fā)明專利針對(duì)現(xiàn)有旋轉(zhuǎn)干燥滾筒的壽命太低、能耗太高兩大根本問題，提出一種既能夠成倍提高旋轉(zhuǎn)干燥滾筒使用壽命、又能夠大幅度節(jié)能的一種料漿干燥滾筒裝置。
[0005]本發(fā)明專利的技術(shù)方案為:一種料漿干燥滾筒裝置，主要由滾筒、刮刀、滾筒布料器、轉(zhuǎn)軸、蒸汽罩、加熱蒸汽管線、冷凝水管線組成。滾筒由電機(jī)通過鏈輪帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸由轉(zhuǎn)軸外管和轉(zhuǎn)軸內(nèi)管組成，加熱蒸汽通過轉(zhuǎn)軸外管和轉(zhuǎn)軸內(nèi)管之間的環(huán)形流道進(jìn)入滾筒，冷凝水經(jīng)過轉(zhuǎn)軸內(nèi)管壓送到外面排出。
[0006]干燥裝置的滾筒個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或二個(gè)，采用雙滾筒時(shí)，兩者的旋轉(zhuǎn)方向相反。滾筒筒體和滾筒側(cè)面采用不銹鋼制造、或者是碳鋼制造后再進(jìn)行表面防腐蝕處理。表面防腐蝕處理的方法采用鍍鉻、或氟碳涂料、或噴涂聚四氟乙烯。不銹鋼滾筒的表面、或碳鋼滾筒的防腐蝕處理表面，可以加工很淺(0.001?0.0lOmm)的橫紋。
[0007]滾筒筒體和滾筒側(cè)面都配置有刮刀，刮刀的刀頭都采用具有自潤(rùn)滑性能的聚四氟乙烯制造。由于聚四氟乙烯具有在接觸摩擦過程中轉(zhuǎn)移到對(duì)磨件表面的特性，不會(huì)損傷滾筒筒體和滾筒側(cè)面的表面，有利于提高防腐蝕壽命；并且還有利于干燥物料更容易從表面脫落，進(jìn)而又有利于減少刮刀刀頭對(duì)滾筒表面的壓緊力，因此可以成倍地延長(zhǎng)滾筒的使用壽命。刮刀刀頭對(duì)滾筒表面的壓緊力大小，采用壓縮彈簧的彈性推力自動(dòng)控制，壓縮彈簧還能夠?qū)蔚兜哪p量進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。刮刀刀頭的磨損量也可以采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀螺旋機(jī)構(gòu)推進(jìn)的辦法。
[0008]滾筒布料器和側(cè)面布料器都由布料管、布料板、布料布片組成。布料管的下部開設(shè)直徑為2-8_的小孔，小孔沿軸向均布排列，間距15-80_。布料板的底邊可以開設(shè)有小鋸齒，也可以沒有小鋸齒。小鋸齒的作用是提高均布性，齒距是布料小孔孔距的1/3-1/9。布料板上面鋪放固定耐腐蝕耐高溫的化纖布(例如芳砜綸布200°C可以長(zhǎng)期連續(xù)使用、耐腐蝕性強(qiáng)、摩擦系數(shù)小、耐磨損壽命長(zhǎng))制作的布料布片。滾筒布料器安裝在滾筒的斜上方，相對(duì)于垂直面一個(gè)斜角β。側(cè)面布料器安裝在滾筒側(cè)面的上半部，相對(duì)于水平面一個(gè)傾斜角α，以便距離滾筒中心愈遠(yuǎn)處的布料密度也愈大。斜角α和β的大小都要依據(jù)旋轉(zhuǎn)滾筒的表面線速度u的大小、料漿濃度與加熱蒸汽溫度的高低三因素選擇確定。滾筒的表面線速度u較小、料漿濃度和蒸汽溫度較高時(shí)，取其β I和較小的α ;滾筒的表面線速度u較大、料漿濃度和加熱蒸汽溫度較低時(shí)，取其β 2和較大的α。布料板底邊與滾筒表面之間的間隙在1.5-8mm的范圍，依據(jù)化纖布的厚薄軟硬程度、料漿濃度高低和旋轉(zhuǎn)滾筒的線速度大小選取。側(cè)面布料器還有一個(gè)作用是防止?jié)L筒布料器加到滾筒筒體表面的漿料飛賤滴落或順著滾筒側(cè)面降膜流，進(jìn)入干燥產(chǎn)品影響質(zhì)量。
[0009]安裝在滾筒斜上方的滾筒布料器不僅可以克服不銹鋼滾筒筒體和經(jīng)過表面防腐蝕處理的碳鋼滾筒筒體的表面的不粘帶料漿的難題，實(shí)現(xiàn)漿料的均布；并且還具有強(qiáng)化干燥傳熱的優(yōu)越性，使傳統(tǒng)干燥滾筒下部的浸液濃縮面積(屬于原先兩側(cè)均是靜止液體的低效率熱傳導(dǎo)傳熱)，改變?yōu)闈L筒上部加料區(qū)濃縮的高效蒸發(fā)面積(內(nèi)側(cè)高效冷凝和外側(cè)液膜蒸發(fā))，其傳熱系數(shù)得以數(shù)倍的提高。滾筒布料器與刮刀兩者之間能夠布置得很靠近，與傳統(tǒng)干燥滾筒兩者相距在75°左右相比，可以增大滾筒筒體有效干燥表面積利用率15%。兩個(gè)滾筒側(cè)面配置側(cè)面布料器和側(cè)面刮刀，利用滾筒側(cè)面進(jìn)行干燥，可以比不利用滾筒側(cè)面干燥的傳統(tǒng)滾筒增大30%左右的干燥面積。
[0010]干燥產(chǎn)生的二次水蒸汽全部收集在蒸汽罩的密封系統(tǒng)內(nèi)，采用熱泵(水蒸氣壓縮機(jī))壓縮提高壓力和溫度，再作為加熱蒸汽進(jìn)入滾筒筒體內(nèi)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的熱泵干燥。這種熱泵干燥不需要鍋爐，比現(xiàn)有的滾筒干燥節(jié)能在75%以上，比噴霧干燥節(jié)能30%以上。在蒸汽罩、轉(zhuǎn)軸密封、料錐、料封組成的整個(gè)密封系統(tǒng)內(nèi)，運(yùn)行時(shí)始終保持(比環(huán)境氣壓大20_100Pa的)微正壓，以此完全阻隔空氣進(jìn)入蒸汽罩密封系統(tǒng)內(nèi)，防止不凝性氣體造成滾筒筒體內(nèi)的蒸汽冷凝側(cè)傳熱系數(shù)的逐步惡化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1 一種料漿干燥滾筒裝置的結(jié)構(gòu)原理主視圖；
[0012]圖2 —種料漿干燥滾筒裝置的結(jié)構(gòu)原理側(cè)視圖；
[0013]圖3刮刀的部件結(jié)構(gòu)原理圖；
[0014]圖4布料器的部件結(jié)構(gòu)原理圖；
[0015]圖5熱泵干燥系統(tǒng)原理圖；
[0016]圖中的I布料管2布料板3布料布片4冷凝水管線5轉(zhuǎn)軸密封6側(cè)面布料器7滾筒布料器8刮刀9滾筒筒體10轉(zhuǎn)軸外管11轉(zhuǎn)軸內(nèi)管12滾筒13料錐14料封15滾筒側(cè)面16轉(zhuǎn)軸17鏈輪18電機(jī)19刀頭20壓縮彈簧21進(jìn)刀螺栓22刮刀架23蒸汽罩24加熱蒸汽管線25熱泵
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖1、圖2、圖3、圖4、圖5說明本發(fā)明專利的具體實(shí)施方案:
[0018]一種料漿干燥滾筒裝置，主要部件有滾筒12、刮刀8、滾筒布料器7、轉(zhuǎn)軸16、蒸汽罩23。滾筒12由電機(jī)18通過鏈輪17帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸16旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)軸16由轉(zhuǎn)軸外管10和轉(zhuǎn)軸內(nèi)管11組成，加熱蒸汽通過轉(zhuǎn)軸外管10和轉(zhuǎn)軸內(nèi)管11之間的環(huán)形流道進(jìn)入滾筒12，冷凝水經(jīng)過轉(zhuǎn)軸內(nèi)管11壓送到外面排出。[0019]干燥裝置的滾筒12的個(gè)數(shù)可以是一個(gè)或二個(gè)，采用雙滾筒時(shí)，兩者的旋轉(zhuǎn)方向相反。滾筒筒體9和滾筒側(cè)面15采用不銹鋼制造、或者是碳鋼制造再進(jìn)行表面防腐蝕處理。表面防腐蝕處理的方法采用鍍鉻、或氟碳涂料、或噴涂聚四氟乙烯。不銹鋼滾筒筒體9的表面、或碳鋼滾筒筒體9的防腐蝕處理表面，可以加工很淺(0.001?0.0lOmm)的橫紋。
[0020]滾筒筒體9和滾筒側(cè)面15都配置有刮刀8，刮刀8的刀頭19都采用具有自潤(rùn)滑性能的聚四氟乙烯制造。由于在接觸摩擦過程中具有聚四氟乙烯轉(zhuǎn)移到對(duì)磨件表面的重要特性，不會(huì)損傷滾筒筒體9和滾筒側(cè)面15的表面，有利于提高滾筒12的防腐蝕壽命；并且還有利于干燥物料更容易從表面脫落，進(jìn)而又有利于減少刮刀8刀頭19對(duì)滾筒12表面的壓緊力，因此可以成倍地延長(zhǎng)滾筒12的使用壽命。刮刀8刀頭19對(duì)滾筒12表面的壓緊力大小，采用壓縮彈簧的彈性推力自動(dòng)控制，壓縮彈簧還能夠?qū)蔚兜哪p量進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。刮刀8刀頭19的磨損量補(bǔ)償也可以采用旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀螺旋21機(jī)構(gòu)推進(jìn)的辦法。
[0021]滾筒布料器7和側(cè)面布料器5都由布料管1、布料板2、布料布片3組成。布料管I的下部開設(shè)直徑為2-8mm的小孔，小孔沿軸向均布排列，間距15_80mm。布料板2的底邊可以開設(shè)有小鋸齒，也可以不加工小鋸齒。小鋸齒的作用是提高均布性，齒距是布料管I小孔孔距的1/3-1/9。布料板2上面固定鋪放耐腐蝕耐高溫的化纖布(例如芳砜綸布200°C可以長(zhǎng)期連續(xù)使用、耐腐蝕性強(qiáng)、摩擦系數(shù)小、耐磨損壽命長(zhǎng))制作的布料布片3。滾筒布料器7安裝在滾筒12的斜上方，相對(duì)于垂直面一個(gè)斜角β。側(cè)面布料器6安裝在滾筒筒體12的側(cè)上半部，相對(duì)于水平面一個(gè)傾斜角α，以便距離滾筒12中心愈遠(yuǎn)處的布料密度也愈大。斜角α和β的大小都要依據(jù)旋轉(zhuǎn)滾筒12的表面線速度u的大小、料漿濃度與加熱蒸汽溫度高低的三因素選擇確定。滾筒12的表面線速度u較小、料漿濃度和加熱蒸汽溫度較高時(shí)，取其β I和較小的α ;滾筒12的表面線速度u較大、料漿濃度和加熱蒸汽溫度較低時(shí)，取其β 2和較大的α。布料板2底邊與滾筒12表面之間的間隙在1.5-8mm的范圍，依據(jù)化纖布的厚薄軟硬程度、料漿濃度高低和旋轉(zhuǎn)滾筒12的線速度大小選取。側(cè)面布料器6還有一個(gè)作用是防止?jié)L筒布料器7加到滾筒筒體9表面的漿料飛賤滴落或順著滾筒側(cè)面15降膜流，進(jìn)入干燥產(chǎn)品影響質(zhì)量。
[0022]滾筒布料器7安裝在滾筒12的斜上方，不僅可以克服不銹鋼滾筒12和經(jīng)過表面防腐蝕處理的碳鋼滾筒12的表面的不粘帶料難題，實(shí)現(xiàn)漿料的均布；并且還具有強(qiáng)化干燥傳熱的優(yōu)越性，使傳統(tǒng)干燥滾筒12下部ab弧段的浸液濃縮面積(屬于原先兩側(cè)均是靜止液體的低效率熱傳導(dǎo)傳熱)，改變?yōu)闈L筒上部de弧段的加料區(qū)高效液膜蒸發(fā)濃縮面積(內(nèi)側(cè)高效冷凝和外側(cè)液膜蒸發(fā))，其傳熱系數(shù)得以數(shù)倍的提高。兩個(gè)滾筒15側(cè)面配置側(cè)面布料器6和刮刀8，利用滾筒側(cè)面15進(jìn)行干燥，可以比不利用滾筒側(cè)面15干燥的傳統(tǒng)滾筒12增大30%左右的干燥面積。滾筒布料器7與刮刀8兩者能夠布置得很靠近(Cd弧段很短)，傳統(tǒng)干燥滾筒兩者相距(be弧段很長(zhǎng))在75°左右，由此也可以減少滾筒筒體9的無效干燥表面積，提高利用率15%.[0023]干燥產(chǎn)生的二次水蒸汽全部收集在蒸汽罩23的密封系統(tǒng)內(nèi)，采用熱泵25 (水蒸氣壓縮機(jī))壓縮提高壓力和溫度，再作為加熱蒸汽進(jìn)入滾筒筒體9內(nèi)循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能的熱泵25干燥。這種熱泵25干燥不需要鍋爐，比現(xiàn)有的滾筒12干燥節(jié)能在75%以上，比噴霧干燥節(jié)能30%以上。在蒸汽罩23、轉(zhuǎn)軸密封5、料錐13、料封14組成的整個(gè)密封系統(tǒng)內(nèi)，運(yùn)行時(shí)始終保持(比環(huán)境氣壓大20-100Pa的)微正壓，以此有效阻隔空氣進(jìn)入蒸汽罩23密封系統(tǒng)內(nèi)，防止不凝性氣體造成滾筒筒體9內(nèi)的蒸汽冷凝側(cè)傳熱膜系數(shù)的逐步惡化。
【權(quán)利要求】
1.一種料漿干燥滾筒裝置，主要組成部件有滾筒(12)、刮刀(8)、滾筒布料器(7)、轉(zhuǎn)軸(16)、蒸汽罩(23)，其特征在于:刮刀(8)的刀頭(19)采用具有自潤(rùn)滑性能的聚四氟乙烯制造；滾筒筒體(9)與滾筒側(cè)面(15)采用不銹鋼制造、或者是碳鋼制造后再經(jīng)過表面防腐蝕處理；表面防腐蝕處理的方法采用表面鍍鉻、或氟碳涂料、或噴涂聚四氟乙烯；滾筒布料器⑵安裝在滾筒(12)的斜上方，相對(duì)于垂直面一個(gè)斜角β ;滾筒布料器(7)由布料管(I)、布料板(2)、布料布片(3)組成；布料管(I)的下部開設(shè)直徑為2-8mm的小孔，小孔沿軸向均布排列，間距15-80mm;布料布片(3)鋪放固定在布料板(2)上，布料布片(3)采用耐腐蝕耐高溫的化纖布制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種料漿干燥滾筒裝置，其特征在于:滾筒側(cè)面(15)的上半部安裝有側(cè)面布料器(6)和刮刀⑶；側(cè)面布料器(6)由布料管(I)、布料板(2)、布料布片(3)組成，并且相對(duì)于水平面一個(gè)傾斜角α安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種料漿干燥滾筒裝置，干燥產(chǎn)生的二次水蒸汽全部收集在蒸汽罩(23)的密封系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)過熱泵(25)壓縮提高壓力和溫度后，再作為加熱蒸汽進(jìn)入干燥滾筒(12)內(nèi)循環(huán)利用；在蒸汽罩(23)、轉(zhuǎn)軸密封(5)、料錐(13)、料封(15)組成的整個(gè)密封系統(tǒng)內(nèi)，運(yùn)行時(shí)始終保持(比環(huán)境氣壓大10-60Pa的)微正壓，以防止空氣進(jìn)入蒸汽罩(23)的密封系統(tǒng)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的一種料漿干燥滾筒裝置，其特征在于:刮刀(8)刀頭(19)磨損后，能夠由壓縮彈簧(20)的彈性推力進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償，或通過旋轉(zhuǎn)進(jìn)刀螺栓(21)推進(jìn)補(bǔ)償。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的一種料漿干燥滾筒裝置，其特征在于:不銹鋼滾筒筒體(9)或碳鋼制造的滾筒筒體(9)防腐蝕處理表面加工橫紋，橫紋的深度在0.002-0.0lOmm范圍內(nèi)。
【文檔編號(hào)】F26B25/02GK103968653SQ201310025311
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月24日
【發(fā)明者】俞天蘭, 俞秀民, 俞天翔, 彭德其, 吳金香, 馮修燕, 周文元, 張治坤, 李曉陽, 支校衡, 劉桂英, 蔣少青 申請(qǐng)人:湖南工業(yè)大學(xué)