0102030405
Průmyslová sušička tenkovrstvého kalu Sušící stroj na úpravu kaše
Úvod do projektu
S rychlým rozvojem ekonomiky a neustálým zlepšováním produkční hodnoty průmyslových podniků, stejně jako s rychlým postupem urbanizace, se každým dnem zvyšuje také vypouštění a čištění průmyslových odpadních vod a městských odpadních vod. S všestrannou popularizací čistíren odpadních vod, zvyšováním účinnosti čištění splaškových a odpadních vod a prohlubováním stupně čištění splaškových a odpadních vod přináší i prudký nárůst produkce kalů. Zpracování a likvidace kalů se staly úzkým hrdlem omezujícím rozvoj průmyslu čištění odpadních vod.
Podle Technické příručky pro nakládání s kaly a zneškodňování městských čistíren odpadních vod vydané státem jsou navrženy čtyři způsoby zneškodňování kalů, a to využití území, sanitární skládka, využití stavebních materiálů a suché spalování. Vzhledem ke stále výraznějším omezením a nepříznivým faktorům kalů v zemědělství, na skládkách, na moři a v dalších aspektech je způsob zpracování a likvidace spalováním sušením kalu široce používán a široce propagován v různých zemích, není pochyb o tom, že spalování sušením kalu se stane jedním z nich. z nejdůležitějších a ideálních technických likvidačních schémat v této fázi.
Podle toho, že kal produkovaný firmou má technické vlastnosti nebezpečného odpadu, spalování a likvidace produktů po vysušení a potřebu parního zdroje tepla, proto je nutné komplexně zvažovat jeho bezpečnost, technickou přizpůsobivost, ekonomickou přizpůsobivost, použití a propagace v kombinaci s typem zařízení pro proces sušení používaného při sušení kalu, které bylo uvedeno do provozu, šest typů zařízení pro proces sušení kalu, včetně typu s fluidním ložem, dvoustupňového typu, typu s tenkou vrstvou, typu lopatky, typu kotouče a spreje typu, byly porovnány a vybrány. V kombinaci s technickou vyspělostí, stabilitou systému, bezpečností provozu a ochranou životního prostředí při likvidaci výše uvedených šesti sušících zařízení byl nakonec určen typ zařízení pro proces sušení tenké vrstvy.
Princip fungování tenkovrstvé sušičky
1. Součásti zařízení sušárny tenkých vrstev
Obecně je tenkovrstvá sušárna složena z válcového pláště s topnou vrstvou, rotujícího rotoru v plášti a hnacího zařízení rotoru. Rotor je vybaven mnoha různými tvary a specifikacemi lopatky, lopatka a rotor jsou upevněny šrouby, režim montáže lze flexibilně nastavit, aby se přizpůsobil změně charakteristiky kalu a kapacity zpracování; Celý plášť tenkovrstvé sušárny je spojen po částech. Podle různých požadavků na likvidaci může být rozdělen do více oblastí vytápění a může realizovat individuální ovládání, nastavení teploty, flexibilní spínač a další ovládací prvky.
2. Popis procesu zpracování kalu a pohybu materiálu tenkovrstvou sušárnou
Celý stroj tenkovrstvé sušárny kalu je uspořádán a instalován horizontálně. Jak válcový plášť s topnou vrstvou, tak i rotující rotor v plášti jsou horizontální. Na rotoru jsou instalovány různé typy lopatek a vzdálenost mezi lopatkami a horkou stěnou je 5~10 mm. Uspořádání těchto lopatek je zapuštěno v rotoru a po obvodu bubnu sušičky je v radiálním směru uspořádáno celkem 18 řad lopatek.
Rozmetací lopatky jsou rozmístěny na vstupním konci kalu a výstupním konci kalu rotoru. Na každém sloupku vstupního konce bahna válce jsou instalovány čtyři rozprostřené škrabky, které jsou instalovány pod úhlem 45° s linií sloupce. Účelem takové instalace je uvědomit si, že kal se po vstupu do válce ihned přichytí k povrchu horké stěny a má funkci dopravy na výstupní konec, celkem 72 kusů; Na každém sloupci blatového konce jsou nainstalovány dvě stírací čepele rozprostřené koncové krytky a rozprostřené škrabací čepele na přívodním konci jsou instalovány pod šikmým úhlem 45°, takže účelem instalace je tlumit setrvačnou sílu produktu při vybíjení pro dosažení funkce volného vybíjení samospádem celkem 36 kusů.
Lopatky převodovky jsou rozmístěny ve střední oblasti rotoru a na každém sloupku je instalováno 40 lopatek, celkem 720 lopatek.
Různé typy lopatek komplexně realizují důležité funkce distribuce kalu, rozmetání, stírání, míchání, zpětné míchání, samočištění a transport na povrchu horké stěny z funkce. Stručně řečeno, když mokrý kal vstupuje z jednoho konce horizontální sušárny, je okamžitě nepřetržitě distribuován na povrchu horké stěny rotujícím rotorem za vzniku tenké vrstvy materiálu. Zatímco lopatky na rotoru plynule odvalují tenkou vrstvu vlhkého kalu rozmístěného na povrchu horké stěny, dopravní lopatky s funkcí Guide Angle instalovanou na rotoru rotují s kruhovým otáčením rotoru. Částice polosuchého kalu generované v procesu tenké vrstvy kalu a sušení vykazují horizontální přenos s axiálním směrem rotoru při určité lineární rychlosti a pohybují se vpřed k výstupu kalu na druhém konci tenkovrstvé sušárny. Velikost axiální délky tenkovrstvé sušárny není pouze vodorovná čára od vstupního konce k výstupnímu konci, ale také dokončuje podávání a vypouštění kalu v celé horizontální válcové sušárně tenkých vrstev. Při tomto procesu se mokrý kal rovnoměrně zahřívá parní horkou stěnou a odpařuje se voda. Doba zdržení vlhkého kalu v tenkovrstvé sušárně je 10 ~ 15 minut, což může realizovat rychlý start, zastavení a vyprazdňování a procesní operace a řízení nastavení zařízení jsou velmi rychlé.
3. Proces sběru výfukových plynů ze sušárny tenkých vrstev
Obsah vlhkosti kalu přiváděného tenkovrstvou sušárnou je 75 %~85 % (vypočteno jako 80 %) a obsah vlhkosti kalu produkovaného tenkovrstvou sušárnou je asi 35 %. Polosuchý kal prezentovaný jako granulovaný je dopravován do další jednotky přes dopravní zařízení dalšího stupně. Smíšený nosný plyn, jako je vodní pára, unikající prach a pachový plyn, vznikající při pracovním procesu tenkovrstvé sušičky, se pohybuje nepřímo s kalem ve válci a je vypouštěn do kondenzátoru potrubím z nádrže výfukových plynů. nad otvorem pro přívod kalu. V kondenzátoru voda nosného plynu kondenzuje z páry a nekondenzující plyn je oddělen kapkami a vypouštěn do sušícího systému přes sací ventilátor indukovaný výfukovými plyny. Množství odpadního plynu z procesu ze sušárny tenkých vrstev je relativně malé, obvykle pouze 5 % ~ 10 % odpařování systému. Odtahový ventilátor uvede celý sušicí systém do mikropodtlakového stavu, aby se zabránilo přetečení pachových plynů a prachu.
Výběr zařízení tenkovrstvého sušícího systému
1. Proces procesu sušení tenké vrstvy
Proces kalového média: zásobník mokrého kalu + čerpadlo pro dopravu kalu + sušička tenkých vrstev + výstupní zařízení pro polosuchý kal + lineární sušička + chladič produktu.
Proces média výfukových plynů: odpařovací pára (směsná pára) + box na odpadní plyny + kondenzátor + odlučovač mlhy + ventilátor s indukovaným tahem + deodorizační zařízení.
Kal ze zásobníku kalu je přímo posílán do tenkovrstvé sušárny kalovým šroubovým čerpadlem pro sušení. Vstup kalu do sušárny tenkých vrstev je vybaven pneumatickým nožovým šoupátkem, které je propojeno s logickými řídicími parametry podávacího čerpadla, podávacího šneku, bezpečnostní ochrany sušárny tenkých vrstev a dalších zařízení a detekčních přístrojů.
Model těla sušárny tenkých vrstev, čistá hmotnost jednoho stroje je 33 000 kg, čistá velikost zařízení je Φ1 800×15 180, horizontální uspořádání a instalace, kal vstupující do sušárny tenkých vrstev je rovnoměrně rozložen na horké povrch stěny sušárny rotorem během rotačního procesu, zatímco lopatka na rotoru opakovaně promíchává kal na horkém povrchu stěny a směrem k výstupu kalu se v procesu odpařuje voda z kalu . Částice polosuchého kalu po vysušení z tenké vrstvy jsou transportovány do lineární sušárny přes kalový dopravník (aktivovaný podle požadavku na vlhkost kalového produktu) a dále vstupují do kalového chladiče. Kalový produkt je chlazen vzduchem proudícím v chladiči a chladicí vodou proudící v plášti a rotující hřídeli. Obsah vlhkosti je snížen z 80 % na 35 % (obsah vlhkosti kalu 35 % je horní mez řízení procesu jednotlivého zařízení sušárny tenkých vrstev).
Nosný plyn vypouštěný ze sušičky tenkých vrstev obsahuje velké množství vodní páry, prachu a určité množství těkavých plynů (hlavně H2S a NH3). Při přímém vypouštění způsobí určitý stupeň znečištění životního prostředí. Proto tento projekt uvažuje se systémem sběru nosného plynu a kondenzátorem a odstraňovačem mlhy pro odstranění prachu a vodní páry ve výfukových plynech, což je opačný směr pohybu kalu v rotujícím válci. Výstup potrubí výfukových plynů nad kalem vstupuje do kondenzátoru a voda se ochlazuje z výfukových plynů z odpařování. Pomocí nepřímé výměny tepla je rozstřikovaná voda odváděna deskovým výměníkem tepla a chladicí věží, aby se šetřila voda a snížilo se vypouštění odpadních vod. Odmlžovačem prochází nekondenzovatelný plyn (malé množství páry, N2, vzduchu a těkavých látek kalu). Nakonec se odsávací ventilátor vypustí ze sušícího systému do deodorizačního zařízení.
Potřeba zdroje tepla je stanovena na páru, která je odebírána z potrubní sítě tepelného krytu vybudované v blízkosti místa realizace záměru. Podmínky dodávky páry jsou tlak páry 1,0 MPa, teplota páry 180 ℃ a dodávka páry 2,5 t/h.
2. Technické parametry hlavního zařízení pro proces sušení tenkých vrstev
Podle požadavku tohoto projektu je kapacita úpravy kalu jedné soustavy sušení kalu stanovena na 2,5 t/h (podle obsahu vlhkosti 80 %) a obsah vlhkosti kalu je 35 %. Denní kapacita zpracování kalu jedné sušárny tenkých vrstev je 60 t/d (podle obsahu vlhkosti 80 %), jmenovitá kapacita odpařování jedné sušárny tenkých vrstev je 1,731 t/h, teplosměnná plocha jedné tenkovrstvá sušárna je 50 m2 a vlhkost na vstupu kalu je 80% a vlhkost na výstupu kalu je 35%. Zdrojem tepla sušičky tenkých vrstev je nasycená pára a parametry kvality dodávky páry jsou importovány: teplota páry je 180 ℃, tlak páry je 1,0 MPa, spotřeba páry jedné sušičky tenkého filmu je 2,33 t/h a počet tenkovrstvých sušiček je 2, jedna na jedno použití.
Sytá pára o teplotě 180 ℃ je dopravována tlakovým potrubím do lineární sušárny a je využívána jako zdroj tepla k nepřímému ohřevu polosuchého kalu. Voda v polosuchém kalu se dále odpařuje v lineární sušičce. Podle aktuální potřeby kalového produktu (start a stop) může konečný kal dosáhnout 10% vlhkosti a přejít do chladiče produktu.
Zpracovatelský výkon lineární sušárny je 0,769 t/h (vlhkost 35 %), jmenovitý výpar 0,214 t/h, teplosměnná plocha 50 m2, vlhkost na vstupu kalu lineární sušárny 35 %, vlhkost obsah výstupu kalu je 10 %, vstupní parametry kvality páry lineární sušárny: Teplota páry je 180 ℃, tlak páry je 1,0 MPa, spotřeba páry jedné lineární sušárny je 0,253 t/h a množství je vybaveno s 1 sadou.
Typ zařízení kondenzátoru nosného plynu je hybridní kondenzátor s přímým vstřikováním, se vstupem vzduchu 3 500 Nm3/h, vstupní teplotou plynu 95~110 ℃, výstupní teplotou plynu 90~180 Nm3/h a výstupním plynem teplota 55 ℃.
Typ zařízení sacího ventilátoru s indukovaným nosným plynem je vysokotlaký odstředivý ventilátor, maximální objem nasávání vzduchu je 400 Nm3/h, tlak vzduchu je 4,8 kPa, fyzikální parametry média nosného plynu: teplota 45 ℃, vlhkost je 80%~100% směs plynu se zápachem vlhkého vzduchu, jedna sada sušícího systému je vybavena 1 sadou.
Zpracovací kapacita chladiče produktu je 1,8 t/h, vstupní teplota kalu je 110 °C, výstupní teplota kalu je ≤45 °C, teplosměnná plocha je 20 m2 a množství je 1 jednotka.
3. Analýza ekonomické spotřeby energie při uvádění tenkovrstvé sušárny do provozu
Po téměř půl měsíci jednorázového uvedení do provozu a zprovoznění systému procesu sušení tenké vrstvy bahnem jsou výsledky následující.
Konstrukční konfigurace zpracovatelské kapacity jediné tenkovrstvé sušičky v tomto projektu je 60 t/d. V současné době je průměrné mokré čištění kalu během období uvádění do provozu 50 t/d (vlhkost 79 %), což dosáhlo 83 % projektované stupnice mokrého zpracování kalu a 87,5 % projektované stupnice čištění suchého kalu.
Průměrná vlhkost polosuchého kalu produkovaného tenkovrstvou sušárnou je 36 % a vlhkost polosuchého kalu exportovaného lineární sušárnou je 36 %, což je v zásadě v souladu s cílovou hodnotou designový produkt (35 %).
Měřeno externím měřičem syté páry v sušárně kalů je spotřeba syté páry 25 t/d, teoretická celková denní spotřeba tepla latentního tepla výparů páry je 25 t×1 000×2 014,8 kJ/kg÷4,184 kJ = 1,203 871 9×107 kcal/d. Průměrná denní celková odpařovací voda sušícího systému je (50 t × 0,79)-[50 t × (1-0,79)]÷(1-0,36) × 1 000 = 23 875 kg/d, pak jednotková spotřeba tepla systém sušení kalu je 1,203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg odpařené vody; Protože systém sušení kalu podléhá změně obsahu vlhkosti vlhkého kalu, kvalitě externí páry a vlastnostem zařízení pro přepravu polosuchých kalů pro požadavky na zrnitost a další faktory, je nutné optimalizovat hodnotu různých proměnných. v budoucím dlouhodobém zkušebním provozu tak, aby byly shrnuty nejlepší provozní podmínky a index ekonomické spotřeby energie systému.
Struktura zařízení tenkovrstvého sušícího systému
1.Sušička tenkého filmu
Struktura zařízení tenkovrstvé sušárny se skládá z válcového pláště s topnou vrstvou, rotujícího rotoru v plášti a hnacího ústrojí rotoru: motor + reduktor.
Plášť sušárny je nádoba zpracovaná a vyrobená z kotlové oceli. Tepelné médium ohřívá vrstvu kalu nepřímo přes plášť. Podle povahy a obsahu písku v kalu využívá vnitřní plášť sušičky vnitřní plášť odolný proti opotřebení z vysoce pevné konstrukční oceli (Naxtra -- 700) P265GH odolný proti vysokým teplotám z konstrukční oceli kotlů nebo speciální vysokoteplotní ošetření proti opotřebení odolný povlak. Ostatní části přicházející do styku s kalem, jako rotor a lopatka, jsou vyrobeny z nerezové oceli 316 L a plášť je z vysokoteplotní konstrukční oceli kotle P265GH.
Rotor je vybaven lopatkami pro potahování, míchání a pohon. Vzdálenost mezi lopatkami a vnitřním pláštěm je 5 až 10 mm. Topnou plochu lze samočistit a čepele lze individuálně nastavit a vyjmout.
Pohonné zařízení: (motor + redukce) lze zvolit frekvenční převod nebo motor s konstantními otáčkami, lze zvolit řemenový reduktor nebo převodovku, lze použít přímé připojení nebo připojení spojky, rychlost rotoru lze řídit při 100 ot./min, vnější okraj rotoru lineární rychlost může být řízena na 10 m/S, doba zdržení kalu je 10~15 min.
2. Lineární tělo sušičky
Lineární sušička používá typ šnekového dopravníku ve tvaru U a převodová čepel je speciálně navržena a zpracována tak, aby se zabránilo vytlačování a řezání částic kalu. Plášť a rotační hřídel lineární sušičky jsou topné části a plášť pláště lze rozebrat. Kromě ohřívacích částí je část, která je v kontaktu s kalem, vyrobena z nerezové oceli 316 L nebo ekvivalentního materiálu a ostatní části jsou vyrobeny z uhlíkové oceli, to znamená, že lineární sušící zařízení je vyrobeno z SS304+CS.
3. Kondenzátor
Funkcí kondenzátoru nosného plynu je promývat výfukové plyny ze sušárny kalu tak, aby kondenzovatelný plyn v plynu kondenzoval. Typ struktury zařízení je přímý stříkací kondenzátor a zpracovatelský materiál je SS304.
4. Chladiče produktů
Funkcí chladiče produktu je snížit polosuchý kal ze 110 °C na cca 45 °C, s teplosměnnou plochou 21 m2 a výkonem 4 kW. Jeho hlavní zpracovatelský a výrobní materiál pro SS304+CS.
Technická charakteristika procesu sušení tenkovrstvého kalu
Proces sušení tenkovrstvého kalu se v posledních letech stal oblíbeným díky svým technickým vlastnostem, což z něj činí efektivní a efektivní metodu zpracování kalu. Proces zahrnuje použití tenkovrstvé sušárny k rychlému a účinnému odstranění vlhkosti z kalu, přičemž zůstane suchý granulovaný produkt, se kterým se snadno manipuluje a snadno se přepravuje. V kombinaci s provozními zkušenostmi zařízení procesního systému různých technologií v oblasti sušení a spalování kalu jsou technické charakteristiky procesu sušení tenké vrstvy kalu následující.
1. Klíčovými technickými vlastnostmi tenkovrstvé sušárny kalu je její jednoduchost integrace. Tato metoda vyžaduje nejméně pomocných zařízení a je jednoduchá na obsluhu a ovládání. Proces sušení nevyžaduje zpětné promíchávání a kal přímo přeskočí „plastickou fázi“ (zónu viskozity kalu), čímž je proces efektivnější a efektivnější. Kromě toho je množství generovaného zbytkového plynu relativně malé a proces úpravy zbytkového plynu je jednoduchý, což z něj činí ekonomickou, efektivní a ekologickou možnost sušení kalu.
2. Provozní ekonomika je dalším důležitým aspektem zařízení na sušení tenkovrstvého kalu. Je známý svou relativně nízkou spotřebou energie a trvale vysokou účinností odpařování. Rekuperace a recyklace topného média je také možná, což dále snižuje náklady na energii. Zařízení je navíc robustní, má nízké náklady na údržbu a vyžaduje minimální monitorování, což z něj činí nákladově efektivní řešení pro sušení kalu.
3. Provozní flexibilita je také pozoruhodnou vlastností tenkovrstvé sušárny kalu. Je vhodný pro sušení různých typů pastovitých kalů a může produkovat stejnoměrné produktové částice kalu s libovolným obsahem vlhkosti. Tento proces má nízké zatížení pevnými látkami, snadný start a zastavení a krátkou dobu vyprazdňování, což dále zvyšuje jeho provozní flexibilitu.
4. Proces sušení tenkovrstvého kalu je známý svou bezpečností a ochranou životního prostředí. Přijímá mnohostranný inertní design, jako je N2, pára a samozhášecí detekce. Proces funguje v podtlakovém uzavřeném systému s nízkým obsahem kyslíku, bez zápachu a bez úniku prachu, což snižuje možnost exploze prachu a zajišťuje bezpečnost a ochranu životního prostředí procesu sušení kalu.
Stručně řečeno, technické vlastnosti procesu sušení tenkovrstvého kalu z něj činí účinnou, ekonomickou a ekologicky šetrnou možnost zpracování kalu. Tento proces se vyznačuje komplexní jednoduchostí, hospodárností provozu, provozní flexibilitou, bezpečností a ochranou životního prostředí atd. a je cenným řešením pro zařízení na sušení kalů.
Propagace a perspektiva technologie sušení tenkovrstvého kalu
Proces sušení kalu, jako mezičlánek spalování kalu konečného odpadu, má velký význam pro zlepšení provozuschopnosti likvidace spalováním a efektivní řízení investic do výstavby zařízení na likvidaci spalování.
V kombinaci s různými projekty likvidace kalů, které byly úspěšně uvedeny do provozu, analýza výsledků provozního výzkumu projektového případu technologie tenkovrstvého sušení kalu ukazuje, že při použití syté páry jako tepelného média a inertní syté páry nedochází k přehřívání, zkratu a rychlé, méně výfukových plynů a vypouštění otevřeného okruhu a obohacování uhlovodíkových látek v plynu procesu sušení je zcela vyloučeno. Má vlastnosti stabilního a spolehlivého provozu, bezpečnosti a ochrany životního prostředí; Je vhodný nejen pro úpravu a likvidaci nebezpečných odpadních kalů v oblasti petrolejářského a chemického průmyslu, ale má také dobrý referenční a propagační význam při úpravě a likvidaci komunálních kalů. Pro všechny druhy likvidace kalů, aby bylo možné efektivně vyřešit problém, dosáhnout maximálního snížení, snížit náklady na likvidaci kalu a další inženýrsky prospěšné postupy, a realizace tématu společného čištění bahna a vody má také vysoký referenční význam.
popis2