喷雾干燥捕粉装置粉尘潮湿或积水严重的原因分析及解决方法

刘殿宇

（华禹乳品机械制造有限公司，黑龙江安达 151400）

喷雾干燥捕粉装置粉尘潮湿或积水严重的原因分析及解决方法

刘殿宇

（华禹乳品机械制造有限公司，黑龙江安达 151400）

喷雾干燥生产过程中，捕粉装置出现粉尘潮湿或积水会影响正常生产，也会影响产品品质。分析了出现这种情况的原因，并提出了不接过长的尾管或不接尾管与进行保温处理的具体解决办法，有效防止了粉尘潮湿或积水情况的发生。

喷雾干燥；捕粉；水分含量超标；原因分析；解决方法

喷雾干燥的捕粉形式不尽相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉，而且捕集下来的粉尘也应该是干爽的，如果捕集下来的粉尘水分含量过高或粉中严重积水甚至粉尘完全变成液体状态，那就是捕粉装置结构设计上出了问题，这种情况在实际应用中是出现过的。出现这种情况的主要原因大都是由于设备的布局不合理所造成的。

1 捕粉装置静止区的形成

捕粉装置一经出现潮粉或严重积水，不但会影响正常出粉，还会影响产品品质。一般捕集下来的这部分粉尘直接与塔内粉混合经过筛分进入包装工段，或送回到喷雾干燥塔内进行再造粒。喷雾干燥的捕粉形式主要为旋风分离器捕粉、袋滤器捕粉。捕粉又分为单级捕粉及双级捕粉。在捕集装置中出现潮粉或出现粉尘严重积水，是因为在捕集器中出现了死气区，即在出粉段出现了排风的静止区，排风携带的水蒸气到达露点[1]，导致排风中水蒸气在此区域内沉降，不能随风排至大气中所致。

2 导致粉尘潮湿或出现积水的原因

只要捕粉结构设计合理，一般在旋风分离器或袋滤器中不会产生潮粉或积水现象。产生潮粉或积水严重的主要原因：一是旋风分离器或袋滤器出粉口引出的尾管过长所致。即如上所述在该段形成排风的死气区，排风中的水分在此沉降，（静止区边缘实际相当于旋流器的作用，当超过一定速度时，再加上内外温差作用，就会使排风中的水蒸气冷凝并沉降）如图1所示。二是温差所致。由于环境温度较低捕集器内外温差较大，在生产过程中，排风带出的水蒸气在器壁内表面到达露点而产生凝结水。其次是有外部空气漏入捕集器内所致。如果捕集器封闭不严，即联接处等封闭不严或有漏点，有外部空气漏入，由于内外空气温差的作用在漏入处或附近也会导致局部排风携带的水蒸气到达露点凝结成水滴而使粉尘变潮[2-4]。

平面布置中楼板数量及楼层高低是关键，它完全由喷雾干燥系统所决定。楼板设置几层，操作是否方便，均由喷雾干燥系统设计方提供并做出相关技术要求。旋风分离器或袋滤器出粉口距楼板的高度是决定捕粉装置接管长短的关键。接管较长一般是受楼层高度设置所限，即楼层间距过大所致，接粉位置距离楼板或操作位置较远，只能引出一长管。当旋风分离器尾管的长度不超过2 500 mm时，旋风分离器出粉是比较安全的，但出粉口时常会有块状粉及搭桥现象产生，即粉尘变潮的可能性增大，当尾管的长度在3 500～5 000 mm时，粉尘可能不再以粉状的形式出现，很可能是以液态出现，尤其是两级串联旋风分离器捕粉，末级旋风分离器出现这种现象尤为严重。当采用两级捕粉即采用旋风分离器与袋滤器串联捕粉时，袋滤器的尾管长度超过1 000 mm时，出粉口处就可能会有积水或水珠出现。有的捕粉为将两个串联旋风分离器中的粉尘集中一起出粉，即采用集粉斗集中出粉，集粉斗也不能过长，过长也会产生静止区，也会使捕集下来的粉尘变潮。

图1 捕粉结构Fig. 1 Catching powder structure

3 解决方法

3.1 不接过长的尾管或不接尾管

从实际应用出现的问题可看出，喷雾干燥捕粉装置的尾管接的过长会引起粉尘变潮、结块、出粉困难，严重时还会使粉尘以液态出现，最终影响生产，影响粉尘的品质。因此，在喷雾干燥系统设计过程中要避免捕粉装置尾管接的过长，应接在安全长度的范围之内。如出现上述情况可把尾管缩短即可消除粉尘潮湿、结块或液化现象。

3.2 进行保温处理

由于冷热温差作用可导致捕集器器壁内表面结露，因此，根据具体情况可对旋风分离器或袋滤器整体或局部进行绝热保温处理[5-6]。

4 结束语

喷雾干燥生产过程中，捕粉装置若出现潮粉、堵粉甚至粉尘搭桥或“液态粉”，会影响正常生产，进而影响产品品质。出现这种情况多半是设备布局不合理造成的。出现这种情况很可能引起捕粉装置的许多问题，还可能引发其他类似问题的发生。原则是捕粉装置出粉口尽量做到不加尾管或加接尾管最短。既不能无限延长出粉口的长度，也不可随意改变出粉的方法。必须做到理论上说得通，实际应用上可行。生产车间是为设备服务的，而不是设备为车间服务，在搞设备布局时首先要考虑到设备布局的合理性，考虑这样布局是否对设备性能产生影响。原则是在保证设备处于最佳工作状态情况下，去进行设备布局，不可随意改变设备的固有尺寸。此外，根据当地环境条件，可对旋风分离器及袋滤器进行整体或局部保温，这样可减少由于温度降低而导致排风中水分到达露点的可能。

[1]马晓迅，夏素兰，曾庆荣. 化工原理[M]. 北京：化学工业出版社，2010.3.

[2]刘殿宇. 压力喷雾干燥系统在速溶茶粉生产的应用[J].中国茶叶，2009（7）：21-22.

[3]刘殿宇. 喷雾干燥系统捕粉结构形式的发展及其应用效果[J].乳业导刊，2005（2）：23-24.

[4]刘殿宇. 脉冲反吹捕粉装置在奶粉喷雾干燥生产中的设计及应用[J]. 乳业科学与技术，2006（3）：123-124.

[5]刘殿宇. 喷雾干燥系统调试过程出现的问题及解决方法[J]. 化工装备技术，2005，26（7）：7-8.

[6]刘殿宇. 喷雾干燥连续生产的条件[J]. 发酵科技通讯，2015，44（3）：37-39.

Cause Analysis and Solution for Problems of Powder Damping and/or Serious Seeper Occurred in Spray Drying Powder Trapping Equipment

Liu Dianyu
（I-mate dairy machinery manufacturing co., Ltd, Anda 151400）

There are different types of powder collection in spray drying. In powder collection it is requested not only that little or no powder is leaked, but also the powder collected is dry. If the powder collected contains relatively more water, it means there is problem in structural design of powder collection device, which has been appeared in practical application.

spray drying; powder collection; unqualifed moisture content; cause analysis; solving method

TQ 051.8+92

A

2095-817X（2017）02-0047-003

2017-03-13

刘殿宇（1962—），男，高级工程师，主要研究设计方向为乳品机械和轻化工机械。