管式干燥机处理能力的探讨

常乐

摘 要：通过对管式干燥机的结构介绍，对管式干燥机的给料能力、通过能力、供热能力、传热能力、蒸发水能力进行分析，说明了RT5×8型管式干燥机的处理能力的影响因素，指出了其在某干燥褐煤的实验中的最大处理量为60-70T/h。

关键词：管式干燥机；处理能力；结构介绍

中图分类号：TK173 文献标识码：A

1 管式干燥机简介

管式干燥机的干燥方式是过热蒸汽间接加热干燥，其结构示意图如图1所示。过热蒸汽经干燥机主轴进入干燥机筒体6后，同干燥管2外表面充分接触换热，过热蒸汽放热后液化成冷凝水，然后经干燥机末端的冷凝水阀门排放到外部冷凝水收集器中，并借助压力泵返回锅炉循环使用。原煤通过干燥机的布料装置3均匀分布到旋转筒体6内部的众多干燥管2中，当干燥机旋转时，煤通过重力和干燥管中导流片的导流作用，在干燥管内流动。煤不断地从前端流动到排料装置7中，完成整个干燥过程；与煤一起进入干燥管内的空气，吸收了煤中蒸发的水分后，在排气装置1中与干煤粉分离，排入大气。

2 管式干燥机处理能力探讨

实际工程应用中，在设备选型和设备采购过程中，管式干燥机的处理能力引起了很多有争议的讨论。本文基于华电重工股份有限公司管式干燥机的定型产品RT5×8用于国内某褐煤干燥系统的实验案例，对管式干燥机的给料能力、通过能力、供热能力、传热能力、蒸发水能力进行探讨，分析管式干燥机的处理能力。

2.1 管式干燥机的给料能力

管式干燥机的给料能力是指干燥机的布料装置将原煤送入干燥管的能力，它跟干燥机布料装置的结构、原煤的流动性等有关。

2.2 管式干燥机的通过能力

管式干燥机的通过能力是指干燥过程中，单位时间内流过干燥管的原煤总量，其与干燥管的数量、干燥机的布置倾角、干燥管的直径、干燥管内导流片的螺距、干燥机转速、原煤的松散度以及干燥管的填充度等参数有关。

管式干燥机的干燥管数量、干燥管直径、布置倾角以及导流片螺距为设备结构参数，原煤的松散密度是物料特性参数，干燥机的转速以及干燥管的填充度是工艺控制参数。干燥过程中，可通过控制干燥机的转速控制原煤在干燥管内的流动速度，从而控制原煤在干燥机内的通过能力。

2.3 管式干燥机的供热能力

管式干燥机的供热能力是指单位时间内流过的过热蒸汽提供的热量总和，其大小与过热蒸汽流过管式干燥机前后的焓值、流量有关。供热能力计算如下：

Q1= m·（h前-h后）

m-为单位时间内流过的过热蒸汽的质量（kg/h）；h前-为流入干燥机前的过热蒸汽的焓值（kJ/kg）；h后-为流出干燥机后的蒸汽凝液的焓值（kJ/kg）。

过热蒸汽的流量与管式干燥机的进出口管径和流速有关。实际稳定工况下，过热蒸汽最大的通过流量远大于实际需要流量，实际流量由系统阀门控制；在相对稳定的工况下，流入干燥机时的过热蒸汽的焓值和流出干燥机时的蒸汽凝液的焓值相对稳定。管式干燥机通过控制流经干燥机的过热蒸汽的流量控制其供热能力。

2.4 管式干燥机的传热能力

管式干燥机属于传导传热的干燥设备，其传热能力是指单位时间内热量从干燥管的过热蒸汽一侧传递到原煤一侧的总热量，与干燥过程温度参数、传热系数、干燥机的传热面积以及干燥管的材质等参数有关系。其中传热系数是一个关键参数，它表示本干燥传热过程的难易程度。针对管式干燥机干燥褐煤这一特定的干燥过程，采用了并流式传热方法，其数值可以通过实验装置精确测量。

2.5 管式干燥机的蒸发水能力

管式干燥机的蒸发水能力是指单位时间内从原煤中蒸发出来，并通过空气作载体，被送出干燥系统的水分的最大质量。原煤吸收干燥管传递的热量后，水份汽化，并从原煤中扩散出来；在分压差的作用下，水份由原煤表面向空气扩散，并被气流带走。

管式干燥机的蒸发能力与其传热能力和气流流速有关。传热能力较小，水分不能从原煤中蒸发出来，影响其蒸发能力；气流流速较小，单位时间流过干燥机的空气量较小，单位质量的空气湿度过大后，水分不能从原煤中蒸发出来，影响其蒸发能力；气流流速过大后，静止的原煤被气流带走，干燥机无法正常工作。管式干燥机在运行过程中的空气流速一般控制在小于1m/s。

在传热能力满足系统需要的前提下，管式干燥机的蒸发能力等于干燥前后废湿气中水分的增加量M2：

M2 =m空·（x后-x前）

m空为进入干燥机的干空气质量 （kg/h）；x后为排出干燥机的空气的湿含量（kg/kg）；x前为进入干燥机的空气的湿含量（kg/kg）。

管式干燥机的蒸发能力还近似等于煤炭干燥前后质量的减小量M3：

M3 =m湿煤·（χ前-χ后）/（1-χ后）

m湿煤为进入干燥机的湿煤的质量（kg/h）；χ前为进入干燥机前煤的含水量（%）；χ后为出干燥机的煤含水量（%）。

结语

管式干燥机的处理能力受到其给料能力、通过能力、供热能力、传热能力、蒸发水能力共同影响，某一能力过大都不能直接提高其处理能力；只有通过合理计算其运行工况参数，提高各种能力的匹配性，才能提高其处理能力。如果各种能力不能合理匹配，将导致设备运行参数不能稳定和运行能耗过高。

参考文献

[1]梁宝平.干燥设备设计选型与应用实用手册[M].哈尔滨：北方工业出版社，2006.

[2]刘文广.干燥设备设计手册[M].北京：机械工业出版社，2009.