關鍵詞:淺談幹燥(zào)設備與材料防腐
幹燥設備處理的(de)物料難以計數,除各種物料的理化性質及(jí)產品(pǐn)的要求不(bú)同外,幹燥過程物料的熱物理性質及加熱過程(chéng)中對(duì)幹燥(zào)係統設備的材料要求更是設計者著重考慮的問題,本文就幹燥設備的用材問題(tí)提出一(yī)些方法,供設計(jì)者參考。
1前言幹燥設備(bèi)是應用^廣泛的單元設備之一,可以認為(wéi),幹燥設備的應用已經遍及國民生產的(de)各個部門。對於幹燥設備,*能簡單地認為(wéi)它(tā)僅是熱(rè)物理方法脫水機械。由於幹燥過程中處理的(de)物料不同(tóng),含濕種(zhǒng)類不同,產品的各項指標也不同。設備的安裝(zhuāng)地點不同,製造時對幹燥設備的選材、設(shè)備型式以及製造、安裝方法都有不同的要求。正確處(chù)理上述問題是成功設計幹燥(zào)設備的重要因素之(zhī)一。
2幹燥設備的特點
2.1幹燥(zào)設備的種類到目前為止,已開發成功的幹燥設備有幾百種之多,常(cháng)用(yòng)於工業化生產的也有百餘種。對幹(gàn)燥設(shè)備的分類方法也有多種,如果按幹燥過程的傳熱方式可(kě)分為對流幹燥器(qì)(如氣流幹(gàn)燥(zào)器、噴霧幹燥設備、旋轉快速幹燥器、流化(huà)床幹燥器等)、傳導傳熱幹燥器(如耙式幹燥器(qì)、輥筒幹燥器)、幅射幹燥器(如微波幹燥器、遠紅外幹燥器)等。此外,還有結合幾種(zhǒng)傳熱方式的幹燥(zào)設備如槳葉式幹燥機等。
2.2幹燥設備的特點(diǎn)絕大多數幹燥器都是非標設備,主要是因為每台幹燥器所處理的物料都(dōu)不相同,很多幹燥條件都隨物料的不同而改變,由此導致幹燥器結構及材料的改變(biàn)。所以必需明確(què)待幹燥物料的具體參數,如物料狀態、所含濕(shī)分種類、處理量、幹燥過程(chéng)中物料特性、如(rú)有無腐蝕性、燃燒和爆炸性、是否產生靜電、產品具體要求、物料的熱敏性溫度等,才能(néng)確定幹燥器的各種參數。為此(cǐ)許多幹燥(zào)器(qì)都不(bú)能(néng)批量生產,在設計過程中必需注意對物料的針對性和對(duì)工作條件的(de)適應性。
3常州幹燥設備製造(zào)材(cái)料的選擇方法(fǎ)眾所周(zhōu)知,幹燥設備的材質是(shì)構(gòu)成幹燥裝置造價的重要元素,合理的選擇材料是控製設備(bèi)價格的重要手段。一般情況下,選擇幹(gàn)燥設備的材料應從以下幾(jǐ)個方麵(miàn)考慮:
3.1滿足所處理物料的需要幹燥設備的主(zhǔ)要任務是對給定(dìng)的物料進行幹燥。因幹燥(zào)器處理物料(liào)種類繁多,複蓋了糧食、食品、製藥、化工、林產品、紙張、冶金等眾多領域,產品更是難以計數(shù)。被幹燥的物料要求千差萬別,如化工試劑、藥(yào)品、電子材料、電工陶瓷材料等幹燥過程中*能混入鐵(tiě)離子,因此在設備選材上要避免選用碳鋼材料。另(lìng)外,物料中的濕分如果含有酸、堿、鹽、有機溶劑(jì)等,對(duì)不同的金屬材料會有腐蝕性(xìng)。特別在加熱過程(chéng)中(zhōng),對材料的腐蝕會加劇,所以應根據物料中所含濕分的特點(diǎn)選(xuǎn)擇恰當的材料。
3.2針對幹燥機型式選擇材料前(qián)麵提到,幹燥機有多種型式,每種機型工作原理(lǐ)各不相同(tóng),因此在選擇材料時也應予以(yǐ)充分考慮(lǜ)。如氣流幹燥器在幹燥氧化鎂時(shí),因物料在氣流管中速度很高,氧化鎂物料堅硬,對(duì)幹燥管(guǎn)轉彎壁處磨損嚴重,因此在這一區域就要設計防磨損結構或選擇耐磨材料。再如(rú),與碳鋼相比,不鏽鋼(gāng)材料導熱性能(néng)明顯低於(yú)前者。所以在以傳導傳熱(rè)為主的幹燥設備中,如果(guǒ)選擇不鏽鋼(gāng)為主(zhǔ)要材料,則設備的換熱麵積應以不鏽鋼的導熱係數進行計算。工程實例證明,在選擇蒸汽換熱器時,不鏽鋼材料要比碳鋼材料麵積大出30%。
3.3針對幹燥過程選擇材料物料不同幹(gàn)燥條件也不同,筆者曾設(shè)計過一台高溫型幹燥器,在幹燥無機鹽的同時還要對其進行聚合反應。要求幹燥熱空氣溫度(dù)在800℃以上(shàng),幹燥材(cái)料不得不選擇(zé)價格不蜚的(de)耐高溫型不鏽鋼,但考(kǎo)慮到幹燥室並不都處於高溫區,根據計算,隻在高溫區選用了耐高溫材(cái)料,現已運行一年多一切正常。
3.4針對設備安裝環境(jìng)選擇材料在很多情(qíng)況下,盡管(guǎn)上述條件都能滿足要求,還要注意(yì)設備安裝環境對材料的要求。如果安裝在(zài)化工廠的設備,環境對設備、對控製係統、電器係統(tǒng)有無腐蝕性都要認真考慮,拿出合理的(de)設(shè)計方案。
4幹燥設備的防腐方法大多數幹燥設備都是以焊接件、平板、筒體組成。真對不同用途的幹燥(zào)器進行防腐處(chù)理,下麵介(jiè)紹幾種在材(cái)料(liào)防腐及製造方法的(de)一些經驗。
4.1磷化——鈍化工藝在振動流(liú)化床幹燥機的製造中,有百(bǎi)分之七十(shí)的零件是碳鋼結構。工序間周轉時間較長,因此表麵生成大量的鐵鏽,塗漆前需用較多的人工來除鏽。磷化——鈍化工藝,是通過電學和電化學(xué)反應,通過一次性處理,既可(kě)使生滿鐵鏽的鋼鐵工件,表麵呈現出金屬的本來顏色,同時在金屬表麵生成致密的防鏽膜層。可以在潮濕(shī)的空氣中放置十幾(jǐ)天,也不會鏽蝕。它的操作方法簡單,能改善作(zuò)業環境,*勞動強(qiáng)度,節省人力物力。對磷化——鈍(dùn)化處理液(yè)中含(hán)有乳化劑、鉬酸鹽、可溶性磷酸鹽和各種酸等,該方法不僅用在(zài)上述(shù)機型中,其它類似結構或機架都可以采(cǎi)用此法進行防腐處理。
4.2靜電粉末噴塗在幹燥設備製造上的應用傳統的油(yóu)漆塗料是液態的,其中含有大量的酯酮及烴類等有(yǒu)機溶劑,給生產、儲運、施工帶來一係列麻(má)煩(fán),易燃易爆且很不*。因有一定的毒性,揮發到大氣中,嚴重地汙染(rǎn)環境。因此,國內外的(de)塗料^們都在致力於開發少用(yòng)溶液或不(bú)用溶液的新型塗料。這種新型塗料之(zhī)一便是粉末(mò)塗料。
振動流(liú)化床幹燥機的(de)機上蓋板,多是用冷軋不鏽(xiù)鋼板(bǎn)製(zhì)成的,因而(ér)成(chéng)本(běn)很高。為什麽用不鏽鋼而不采用普通碳鋼,就因為該設備在工作狀態會接觸到各種腐蝕物料及(jí)氣體,而不鏽鋼抗腐蝕性能非(fēi)常優越,因而采用不鏽鋼冷軋板製成。
用普通碳鋼進行靜電(diàn)噴塗(tú)聚酯樹脂(zhī)粉末塗料,其抗腐蝕能力完全與不(bú)鏽鋼相媲美。由於該種粉(fěn)末(mò)塗料具有堅韌、耐(nài)久、裝飾性好的(de)特點,並具有卓越的室外(wài)耐候性和耐熱(rè)性,同時具(jù)有(yǒu)卓越的耐腐蝕和耐粉化性能、卓越的光澤和色光性能,所以,靜電粉末噴塗完全適用於幹燥器殼體的防腐。
4.3奧氏體鎳鉻不鏽鋼(gāng)焊接的探討幹燥設(shè)備中,有許多是板(bǎn)材(cái)焊接結構(gòu)件,大部(bù)分板材為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過程中常出現腐蝕、斷裂(liè)等問題。嚴重影響產品壽命及使用(yòng)性能。奧氏體(tǐ)不鏽鋼(gāng)與普通碳素鋼的區別在於導熱性差,加熱時膨脹係數大(dà),電阻值高。由(yóu)於奧氏體鋼的這些特性,需要采用特殊焊接工藝方法來(lái)焊接。晶(jīng)間腐蝕是(shì)高合金(jīn)鋼主要問題之一。這種(zhǒng)鋼本身耐蝕性高(gāo),但焊接過程中降低了耐蝕性。奧氏體鋼焊接時其腐(fǔ)蝕形式有(yǒu):整(zhěng)體(tǐ),局部(bù),晶間腐蝕。國內某廠引進國(guó)外的幹燥設備,布(bù)袋除塵器的不鏽鋼架因焊接方法不當破壞了材料的組織結構造成(chéng)晶間腐蝕(shí),幹燥過程中物(wù)料中(zhōng)含有酸性成分,鋼架很快造成斷裂。
5結束語幹燥技術發展到*,作為一項工(gōng)程技術,成功與(yǔ)否不僅與幹燥理論(lùn)水平有關,與設備結構、材料選(xuǎn)用、加工製造方法的(de)關係也^密切。綜合多種因素,製定合理的加工製造方案具有(yǒu)重要的經(jīng)濟意義。
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