0102030405
Stroj za sušenje gnojnice s tankim filmom za sušenje industrijskog miješanog mulja
Uvod u projekt
S brzim razvojem gospodarstva i stalnim poboljšanjem proizvodne vrijednosti industrijskih poduzeća, kao i brzim napretkom urbanizacije, količina ispuštanja i pročišćavanja industrijskih otpadnih voda i gradske kanalizacije također se povećava iz dana u dan. Uz sveobuhvatnu popularizaciju postrojenja za pročišćavanje kanalizacije i otpadnih voda, poboljšanje učinkovitosti pročišćavanja kanalizacije i otpadnih voda i produbljivanje stupnja pročišćavanja kanalizacije i otpadnih voda, također donosi naglo povećanje proizvodnje mulja. Obrada i odlaganje mulja postalo je problem uskog grla koji ograničava razvoj industrije obrade otpadnih voda.
Prema Tehničkom vodiču za obradu mulja i zbrinjavanje gradskih postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda koje je izdala država, predlažu se četiri metode zbrinjavanja mulja, naime korištenje zemljišta, sanitarno odlagalište, korištenje građevinskog materijala i suho spaljivanje. Zbog sve izraženijih ograničenja i nepovoljnih čimbenika mulja u poljoprivredi, na odlagalištima, moru i drugim aspektima, postupak spaljivanja mulja sušenjem i metoda odlaganja naširoko se koristi i naširoko promiče u raznim zemljama, nema sumnje da će spaljivanje mulja sušenjem postati jedno najvažnijih i idealnih tehničkih shema zbrinjavanja u ovoj fazi.
S obzirom na to da mulj koji nastaje u poduzeću ima tehnička svojstva opasnog otpada, spaljivanje i zbrinjavanje proizvoda nakon sušenja, te potrebu za izvorom topline vodene pare, stoga je potrebno sveobuhvatno sagledati njegovu sigurnost, tehničku prilagodljivost, ekonomsku prilagodljivost, primjenu i promicanje, u kombinaciji s vrstom opreme za proces sušenja koja se koristi u sušenju mulja koji je pušten u rad, Šest tipova opreme za proces sušenja mulja, uključujući tip s fluidiziranim slojem, dvostupanjski tip, tip s tankim slojem, tip s lopaticom, tip s diskom i raspršivač tipa, uspoređeni su i odabrani. U kombinaciji s tehničkom zrelošću, stabilnošću sustava, sigurnošću rada i zaštitom okoliša odlaganja gore navedenih šest opreme za sušenje, konačno je određena vrsta opreme za proces sušenja tankog filma.
Princip rada tankoslojne sušilice
1. Komponente opreme za sušenje tankog filma
Općenito, sušilo za tanki film sastoji se od cilindričnog omotača s grijaćim slojem, rotirajućeg rotora u omotaču i pogonskog uređaja rotora. Rotor je opremljen s mnogo različitih oblika i specifikacija lopatice, lopatica i rotor su pričvršćeni vijcima, način sastavljanja može se fleksibilno prilagoditi, kako bi se prilagodio promjeni karakteristika mulja i kapaciteta obrade; Cijeli omotač tankoslojne sušilice kombiniran je u odjeljke. U skladu s različitim zahtjevima za odlaganje, može se podijeliti na više grijaćih područja i može ostvariti individualnu kontrolu, podešavanje temperature, fleksibilni prekidač i druge radne elemente.
2. Opis procesa obrade mulja i kretanja materijala tankoslojnim sušačem
Cijeli stroj za sušenje tankog filma mulja postavljen je i postavljen vodoravno. I cilindrični omotač s grijaćim slojem i rotirajući rotor u omotaču su vodoravni. Na rotoru su ugrađeni različiti tipovi lopatica, a razmak između lopatica i vruće stijenke je 5~10 mm. Raspored ovih lopatica ugrađen je u rotor, a ukupno 18 redova lopatica raspoređeno je u radijalnom smjeru oko oboda cijevi sušare.
Lopatice za raspršivanje raspoređene su na ulaznom kraju isplake i izlaznom kraju isplake rotora. Četiri oštrice strugača postavljene su na svaki stup ulaznog kraja cilindra za isplaku, koji su postavljeni pod kutom od 45° s linijom stupa. Svrha takve instalacije je ostvariti da se mulj nakon ulaska u cilindar odmah pričvrsti za površinu vruće stijenke i ima funkciju prijenosa do kraja pražnjenja, ukupno 72 komada; Dvije lopatice strugača za širenje krajnjeg poklopca ugrađene su na svaki stup na kraju isplake, a lopatice za raširene strugače na dovodnom kraju ugrađene su pod kosim kutom od 45°, tako da je svrha ugradnje ublažiti inercijsku silu proizvoda. kod pražnjenja za postizanje funkcije slobodnog pražnjenja gravitacijom, ukupno 36 kom.
Prijenosne lopatice raspoređene su u srednjem dijelu rotora, a na svakom je stupu ugrađeno 40 lopatica, što ukupno iznosi 720 lopatica.
Različite vrste lopatica sveobuhvatno ostvaruju važne funkcije distribucije mulja, širenja, struganja, miješanja, povratnog miješanja, samočišćenja i transporta na vrućoj površini zida iz funkcije. Ukratko, kada mokri mulj uđe s jednog kraja vodoravne sušilice, odmah se kontinuirano raspoređuje po površini vruće stijenke rotirajućim rotorom kako bi se formirao tanki sloj materijala. Dok lopatice na rotoru neprekidno kotrljaju tanki sloj mokrog mulja raspoređenog po površini vruće stijenke, lopatice za transport s funkcijom vodilice Angle ugrađene na rotoru rotiraju uz kružnu rotaciju rotora. Polusuhe čestice mulja nastale u procesu tankog sloja mulja i sušenja pokazuju horizontalni prijenos s aksijalnim smjerom rotora pri određenoj linearnoj brzini, te se kreću prema izlazu mulja na drugom kraju tankoslojne sušilice. Veličina aksijalne duljine tankoslojnog sušara nije samo vodoravna linija od dovodnog kraja do ispusnog kraja, već također dovršava dovod i pražnjenje mulja u cijelom horizontalnom cilindričnom tankoslojnom sušaču. U ovom procesu, mokri mulj se ravnomjerno zagrijava parnom vrućom stijenkom i voda isparava. Vrijeme zadržavanja mokrog mulja u sušilici tankog filma je 10~15 min, što može ostvariti brzo pokretanje, zaustavljanje i pražnjenje, a rad procesa i kontrola podešavanja opreme su vrlo brzi.
3. Proces skupljanja ispušnih plinova tankoslojne sušilice
Sadržaj vlage u mulju koji napaja sušač za tanki film je 75% ~ 85% (izračunato kao 80%), a sadržaj vlage u mulju koji proizvodi sušač za tanki film je oko 35%. Polusuhi mulj predstavljen kao zrnati transportira se do sljedeće jedinice kroz opremu za prijenos sljedeće faze. Mješoviti plin-nosač, poput vodene pare, izlazne prašine i plina neugodnog mirisa, koji nastaje u procesu rada sušara tankog filma, kreće se obrnuto s muljem u cilindru i ispušta se u kondenzator kroz cjevovod iz spremnika ispušnog plina. iznad priključka za dovod mulja. U kondenzatoru se voda nosivog plina kondenzira iz pare, a plin koji se ne kondenzira odvaja se kapljicama i ispušta u sustav za sušenje kroz ventilator za propuh izazvan ispušnim plinom. Količina procesnog ispušnog plina sušača tankog filma je relativno mala, obično samo 5%~10% isparavanja sustava. Ventilator induciranog ispuha čini cijeli sustav sušenja u stanju mikro negativnog tlaka kako bi se izbjeglo prelijevanje plina s mirisom i prašine.
Odabir opreme za sustav sušenja tankog filma
1. Tijek procesa sustava za sušenje tankog filma
Srednji proces mulja: spremnik za vlažni mulj + pumpa za isporuku mulja + sušač tankog filma + oprema za izlaz polusuhog mulja + linearna sušionica + hladnjak proizvoda.
Proces medija ispušnog plina: para isparavanja (mješovita para) + kutija za otpadni plin + kondenzator + eliminator magle + inducirani ventilator + uređaj za dezodoraciju.
Mulj u spremniku za mulj se izravno šalje u sušač tankog filma pomoću vijčane pumpe za mulj na obradu sušenjem. Ulaz mulja u sušaču tankog filma opremljen je pneumatskim nožastim zapornim ventilom, koji je povezan s parametrima logičke kontrole dovodne pumpe, pužnog puža, sigurnosne zaštite sušionice tankog filma i druge opreme i instrumenata za detekciju.
Model tijela za sušenje tankog filma, neto težina jednog stroja je 33 000 kg, neto veličina opreme je Φ1 800 × 15 180, horizontalni raspored i instalacija, mulj koji ulazi u sušač za tanki film ravnomjerno je raspoređen na vruću površinu stijenke sušara pomoću rotora tijekom procesa rotacije, dok lopatica na rotoru više puta ponovno miješa mulj na vrućoj površini stijenke, i naprijed prema izlazu mulja, voda u mulju isparava u procesu . Čestice polusuhog mulja nakon sušenja iz tankog sloja transportiraju se u linearnu sušionicu kroz transporter mulja (aktivira se prema zahtjevu sadržaja vlage u proizvodu mulja), a zatim ulaze u hladnjak mulja. Proizvod mulja se hladi zrakom koji struji u hladnjaku i rashladnom vodom koja teče kroz ljusku i rotirajuću osovinu. Sadržaj vlage smanjen je s 80% na 35% (sadržaj vlage mulja od 35% je gornja granica kontrole procesa pojedinačne opreme sušara tankog filma).
Noseći plin koji se ispušta iz tankoslojne sušilice sadrži puno vodene pare, prašine i određenu količinu hlapljivog plina (uglavnom H2S i NH3). Ako se izravno ispusti, uzrokovat će određeni stupanj onečišćenja okoliša. Stoga ovaj projekt razmatra sustav za prikupljanje plina nosača te kondenzator i odstranjivač magle za uklanjanje prašine i vodene pare u ispušnom plinu, što je suprotno od smjera kretanja mulja u rotirajućem cilindru. Izlaz cijevi za ispušne plinove iznad mulja ulazi u kondenzator, a voda se hladi iz ispušnih plinova isparavanja. Pomoću neizravne izmjene topline, raspršena voda uklanja se pločastim izmjenjivačem topline i rashladnim tornjem, kako bi se uštedjela voda i smanjilo ispuštanje otpadnih voda. Plin koji ne može kondenzirati (mala količina pare, N2, zrak i hlapljive tvari mulja) prolazi kroz odmagljivač. Konačno, ventilator izazvan ispuhom ispušta se iz sustava za sušenje u uređaj za dezodoraciju.
Potreba za izvor topline određena je parom koja se uzima iz mreže toplinskih cijevi izgrađene u blizini mjesta provedbe projekta. Uvjeti dovoda pare su tlak pare od 1,0 MPa, temperatura pare od 180 ℃ i dovod pare od 2,5 t / h.
2. Tehnički parametri glavne opreme za proces sušenja tankog filma
Prema zahtjevima ovog projekta, kapacitet obrade mulja jednog kompleta sustava za sušenje mulja određen je na 2,5 t / h (prema sadržaju vlage od 80%), a sadržaj vlage mulja je 35%. Dnevni kapacitet obrade mulja jedne sušare tankog filma je 60 t/d (prema sadržaju vlage od 80%), nazivni kapacitet isparavanja jedne sušare tankog filma je 1.731 t/h, područje izmjene topline jednog tankoslojna sušara je 50 m2, a sadržaj vlage na ulazu mulja je 80%, a sadržaj vlage na izlazu mulja je 35%. Izvor topline sušara tankog filma je zasićena para, a kvaliteta opskrbe parom uvozni su parametri: temperatura pare je 180 ℃, tlak pare 1,0 MPa, potrošnja pare jednog sušara tankog filma je 2,33 t / h, a broj sušilica za tanki film je 2, jedna za jednu upotrebu.
Zasićena para od 180 ℃ transportira se tlačnim cjevovodom do linearne sušare, a koristi se kao izvor topline za neizravno zagrijavanje polusuhog mulja. Voda u polusuhom mulju dalje se isparava u linearnoj sušionici. Prema stvarnoj potražnji za proizvodom mulja (start i stop), konačni mulj može doseći 10% sadržaja vlage i otići u hladnjak proizvoda.
Kapacitet obrade linearne sušnice je 0,769 t / h (sadržaj vlage 35%), nazivno isparavanje je 0,214 t / h, površina izmjene topline je 50 m2, sadržaj vlage na ulazu mulja linearne sušnice je 35%, vlaga sadržaj mulja na izlazu je 10%, parametri ulaza kvalitete pare linearne sušare: temperatura pare je 180 ℃, tlak pare je 1,0 MPa, potrošnja pare jedne linearne sušare je 0,253 t/h, a količina je opremljena sa 1 kompletom.
Vrsta opreme kondenzatora plina nosača je hibridni kondenzator s izravnim ubrizgavanjem, s ulazom zraka od 3 500 Nm3/h, temperaturom ulaznog plina od 95~110 ℃, temperaturom izlaznog plina od 90~180 Nm3/h i izlaznim plinom temperatura 55 ℃.
Vrsta opreme ventilatora induciranog plinom nosačem je visokotlačni centrifugalni ventilator, maksimalni volumen usisavanja zraka je 400 Nm3/h, tlak zraka je 4,8 kPa, fizički parametri medija plina nosača: temperatura je 45 ℃, vlažnost je 80% ~ 100% mokrog zraka mješavina plina mirisa, jedan set sustava za sušenje opremljen je s 1 setom.
Kapacitet obrade hladnjaka proizvoda je 1,8t / h, ulazna temperatura mulja je 110 ° C, izlazna temperatura mulja je ≤45 ° C, površina izmjene topline je 20 m2, a količina je 1 jedinica.
3. Analiza ekonomične potrošnje energije tijekom puštanja u rad tankoslojne sušare
Nakon gotovo pola mjeseca jednokratnog puštanja u rad i puštanja u rad sustava procesa sušenja tankog filma, rezultati su sljedeći.
Kapacitet obrade projektirane konfiguracije jedne sušilice za tanki film u ovom projektu je 60 t/d. Trenutačno je prosječna obrada mokrog mulja tijekom razdoblja puštanja u rad 50 t/d (sadržaj vlage je 79%), što je doseglo 83% projektirane skale mokre bazne obrade mulja i 87,5% projektirane suhe bazne obrade mulja.
Prosječni sadržaj vlage u polusuhom mulju proizvedenom u tankoslojnoj sušari je 36%, a sadržaj vlage u polusuhom mulju koji se izvozi iz linearne sušare je 36%, što je u osnovi u skladu s ciljnom vrijednošću dizajn proizvoda (35%).
Mjereno vanjskim mjeračem zasićene pare u radionici za sušenje mulja, potrošnja zasićene pare iznosi 25 t/d, a teoretska ukupna dnevna potrošnja topline latentne topline isparavanja pare iznosi 25 t×1 000×2 014,8 kJ/kg÷4,184 kJ =1,203 871 9×107 kcal/d. Prosječna dnevna ukupna voda za isparavanje sustava za sušenje je (50 t × 0,79)-[50 t × (1-0,79)]÷(1-0,36) × 1 000=23 875 kg/d, Tada je jedinična potrošnja topline od sustav za sušenje mulja je 1.203 871 9×107÷23 875=504 kcal/kg isparene vode; Budući da je sustav za sušenje mulja podložan promjeni sadržaja vlage mokrog mulja, kvalitete vanjske pare i karakteristika opreme za transport proizvoda polusuhog mulja za zahtjeve granularnosti i druge čimbenike, potrebno je optimizirati vrijednost različitih varijabli u budućem dugotrajnom probnom radu, kako bi se sumirali najbolji pogonski uvjeti i ekonomski indeks potrošnje energije sustava.
Struktura opreme sustava za sušenje tankog filma
1. Stroj za sušenje tankog filma
Struktura opreme tankoslojne sušilice sastoji se od cilindričnog omotača s grijaćim slojem, rotirajućeg rotora u omotaču i pogonskog uređaja rotora: motor + reduktor.
Plašt sušare mulja je spremnik prerađen i proizveden od kotlovskog čelika. Toplinski medij zagrijava sloj mulja neizravno kroz ljusku. U skladu s prirodom i sadržajem pijeska u mulju, unutarnja ljuska sušara usvaja strukturni čelik visoke čvrstoće otporan na habanje unutarnje ljuske (Naxtra -- 700) P265GH otporan na visoke temperature kotao konstrukcijski čelični premaz ili posebnu obradu na visokoj temperaturi otporan premaz. Ostali dijelovi koji su u kontaktu s muljem, poput rotora i lopatice, izrađeni su od nehrđajućeg čelika 316 L, a kućište je visokotemperaturni kotlovski konstrukcijski čelik P265GH.
Rotor je opremljen lopaticama za premazivanje, miješanje i pogon. Razmak između lopatica i unutarnjeg omotača je 5 do 10 mm. Grijaća površina se može samočistiti, a oštrice se mogu individualno podešavati i uklanjati.
Pogonski uređaj: (motor + reduktor) može se odabrati pretvorba frekvencije ili motor konstantne brzine, može se odabrati reduktor remena ili mjenjač, može se koristiti izravna veza ili veza spojke, brzina rotora može se kontrolirati na 100 o/min, vanjski rub rotora linearan brzina se može kontrolirati na 10 m/s, vrijeme zadržavanja mulja je 10~15 min.
2. Tijelo linearne sušilice
Linearna sušilica ima tip pužnog transportera u obliku slova U, a prijenosna oštrica je posebno dizajnirana i obrađena kako bi se izbjeglo istiskivanje i rezanje čestica mulja. Školjka i rotirajuća osovina linearne sušilice su grijaći dijelovi, a školjka školjke se može rastaviti. Osim grijaćih dijelova, dio koji je u kontaktu s muljem izrađen je od nehrđajućeg čelika 316 L ili ekvivalentnog materijala, a ostali dijelovi su izrađeni od ugljičnog čelika, odnosno oprema za linearno sušenje izrađena je od SS304+CS.
3. Kondenzator
Funkcija kondenzatora plina nositelja je ispiranje ispušnog plina iz sušača mulja tako da se plin koji se može kondenzirati u plinu kondenzira. Tip strukture opreme je kondenzator s izravnim raspršivanjem, a materijal za obradu je SS304.
4. Hladnjaci proizvoda
Funkcija hladnjaka proizvoda je smanjenje polusuhog mulja od 110 °C na oko 45 °C, s površinom prijenosa topline od 21 m2 i snagom od 4 kW. Njegov glavni materijal za obradu i proizvodnju za SS304+CS.
Tehničke značajke procesa sušenja tankoslojnog mulja
Proces sušenja mulja s tankim filmom postao je popularan posljednjih godina zbog svojih tehničkih karakteristika, što ga čini učinkovitom i učinkovitom metodom obrade mulja. Proces uključuje korištenje sušilice za tanki film, za brzo i učinkovito uklanjanje vlage iz mulja, ostavljajući suhi granulirani proizvod koji je jednostavan za rukovanje i transport. U kombinaciji s radnim iskustvom opreme procesnih sustava različitih tehnologija u području sušenja i spaljivanja mulja, tehničke karakteristike procesa sušenja tankog filma mulja su sljedeće.
1. Ključne tehničke značajke stroja za sušenje mulja od tankog filma njegova je jednostavna integracija. Ova metoda zahtijeva najmanje pomoćne opreme i jednostavna je za rukovanje i kontrolu. Proces sušenja ne zahtijeva povratno miješanje, a mulj izravno preskače "plastičnu fazu" (zonu viskoznosti mulja), čineći proces učinkovitijim i jednostavnijim. Osim toga, količina proizvedenog otpadnog plina je relativno mala, a proces obrade otpadnog plina je jednostavan, što ga čini ekonomičnom, učinkovitom i ekološki prihvatljivom opcijom sušenja mulja.
2. Ekonomičnost rada još je jedan važan aspekt stroja za sušenje tankog filma mulja. Poznat je po svojoj relativno niskoj potrošnji energije i dosljedno visokoj učinkovitosti isparavanja. Također je moguća oporaba i recikliranje medija za grijanje, čime se dodatno smanjuju troškovi energije. Osim toga, oprema je robusna, ima niske troškove održavanja i zahtijeva minimalan nadzor, što je čini isplativim rješenjem za sušenje mulja.
3. Operativna fleksibilnost također je značajna značajka stroja za sušenje tankog filma mulja. Pogodan je za sušenje različitih vrsta pastoznog mulja i može proizvesti ujednačene čestice mulja s bilo kojim sadržajem vlage. Ovaj proces ima nisko opterećenje krutim tvarima, lako pokretanje i zaustavljanje i kratko vrijeme pražnjenja, što dodatno povećava njegovu radnu fleksibilnost.
4. Proces sušenja mulja s tankim filmom poznat je po svojoj sigurnosti i zaštiti okoliša. Ima višestruki inertni dizajn kao što je N2, para i detekcija samogašenja. Proces radi u zatvorenom sustavu podtlaka s niskim sadržajem kisika, bez mirisa i istjecanja prašine, čime se smanjuje mogućnost eksplozije prašine i osigurava sigurnost i zaštita okoliša procesa sušenja mulja.
Ukratko, tehničke karakteristike procesa sušenja mulja u tankom sloju čine ga učinkovitom, ekonomičnom i ekološki prihvatljivom opcijom obrade mulja. Ovaj proces ima karakteristike sveobuhvatne jednostavnosti, operativne ekonomičnosti, operativne fleksibilnosti, sigurnosti i zaštite okoliša itd., te je vrijedno rješenje za opremu za sušenje mulja.
Promocija i perspektiva tehnologije sušenja mulja tankog filma
Kao posredna karika konačnog spaljivanja odlagališnog mulja, proces sušenja mulja od velike je važnosti za poboljšanje operativnosti zbrinjavanja odlagališta i učinkovitu kontrolu ulaganja u izgradnju odlagališta.
U kombinaciji s različitim projektima zbrinjavanja mulja koji su uspješno pušteni u rad, analiza rezultata istraživanja slučaja projekta tehnologije sušenja tankog filma mulja pokazuje da korištenjem zasićene pare kao toplinskog medija i inertne zasićene pare nema pregrijavanja, kratkotrajnog i brzo, manje ispušnih plinova i pražnjenja u otvorenom krugu, a potpuno je izbjegnuto obogaćivanje ugljikovodičnim tvarima u plinu procesa sušenja. Ima karakteristike stabilnog i pouzdanog rada, sigurnosti i zaštite okoliša; Nije prikladan samo za obradu i zbrinjavanje opasnog otpadnog mulja u područjima naftne i kemijske industrije, već također ima dobru referencu i promotivni značaj u obradi i zbrinjavanju komunalnog mulja. Za sve vrste odlaganja mulja kako bi se učinkovito riješio problem, kako bi se postiglo maksimalno smanjenje, kako bi se smanjili troškovi odlaganja mulja i druge inženjerske korisne prakse, te realizacija teme sutretmana blata i vode, također ima visok referentni značaj.
opis2