江蘇某限公司與東南大學機械工程系項目課題組合作研制的KBH(D)高效動態(tài)立式烘干機，是在KBH立式烘干機的基礎上，采用了新工藝、新裝置及計算機軟件控制等新技術及裝備，并經(jīng)過從實踐到理論再到實踐證明的過程，從而研制開發(fā)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。該產(chǎn)品已形成2項發(fā)明專利，6項實用新型專利，已成為國內烘干設備領先產(chǎn)品。
1、工作原理及技術性能
1.1主要結構
    KBH (D)高效動態(tài)立式烘干機主要由固定筒體、進出風裝置、進出料裝置、熱交換裝置和保溫裝置等構成，其結構示意見圖1。
 
1.2工作原理及過程
  工作原理及過程：在烘干機底部溫度達400～450℃狀態(tài)下，首先在測溫儀指示下使提升機進行工作，同時電子皮帶秤開始計量，同時將小于30mm的物料喂給提升機進入預熱帶，在預熱帶根據(jù)不同物料的密度和重力特性指數(shù)設計成不同的熱交換裝置，它包括刮料裝置、振動式熱交換裝置、回轉熱交換裝置等等（見圖1），物料被熱交換裝置送入散料篦錐，然后滑入篦盆，再經(jīng)過多組重疊連續(xù)均勻滑落，逐步進入烘干帶；烘干后的物料不斷沉落，進入干燥帶。物料在預熱帶、烘干帶、干燥帶不斷與熱氣流發(fā)生交換，將水份蒸發(fā)。最后將水份2%左右的干燥物料通過電磁振動輸送機自動輸出，再由輸送系統(tǒng)將物料運走（其工作原理可參見《中國水泥》2005年第11期第58～59頁）。KBH高效立式烘干機雖然曾在2003年通過江蘇省省級科技成果、省級新產(chǎn)品鑒定，2004年又獲得江蘇省高新技術產(chǎn)品，但與KBH(D)高效動態(tài)立式烘干機比較，后者無疑在技術性能和結構創(chuàng)新方面更勝一籌。
1.3技術性能
    KBH (D)高效動態(tài)立式烘干機的關鍵技術是使物料能在烘干機內盡可能分散，以提高熱煙氣與物料接觸面積，同時控制物料在烘干機各區(qū)域流速和停留時間，使熱煙氣與物料充分對流、輻射、傳導換熱。另外采用微機軟件技術，對預熱帶、烘干帶、干燥帶三個區(qū)域的物料水份和氣體溫度及濕度進行在線檢測，并對系統(tǒng)的供熱能力、引風量、二次熱風分布及供熱能力、物料截面流量及停留時間等系統(tǒng)參數(shù)進行在線控制調整，實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化平衡，提高系統(tǒng)熱能利用率。
1.4經(jīng)濟對比
    KBH(D)2014立式烘干機與傳統(tǒng)回轉烘干機主要經(jīng)濟技術性能對比見表1。
 
2、結構及創(chuàng)新點
2.1防堵振動布料裝置
    見圖1中1，該裝置由振動電機、開孔布料錐、連桿和鏈條組成，其功能是強制振動卸料，并使物料在烘干機橫截面分布均勻。該裝置解決了KBH立式烘干機上端物料有時易堵且卸料偏心成團的問題，主要用于烘干水份較大且易粘結的物料，如有粘性的礦渣、礦石、粘土等。
  2.2振動流量調節(jié)防堵裝置
    見圖1中II，該裝置設置在烘干機預熱帶，由三組層疊狀揚料錐、彈性聯(lián)接機構、電磁振動器、立桿、聯(lián)接桿等組成，其功能是利用其振幅調節(jié)物料在烘干機內流速，并增加物料分散度；使物料沆態(tài)化，不斷翻滾，與熱煙氣充分換熱；該結構抗物料粘結且物料流速可調。該裝置在控制物料流量與KBH立式烘干機基本類似，所不同的是它的振動是連同盆錐一起振動，它們是整體通過彈簧與簡體聯(lián)接，這樣不僅起到調節(jié)流量的作用，同時起到更有效分散物料的作用，大大增加了熱煙氣與物料的接觸面積。
2.3回轉揚料破碎裝置
    見圖l中Ⅳ，該裝置由外固定破碎烘干筒、內旋轉破碎烘干筒、揚料板、轉軸、軸座、減速電機構成，設置在烘干帶，其功能是破碎、分散、烘干。通過預熱帶后初步烘干的物料，經(jīng)該裝置破碎至合格粒度，物料與熱煙氣接觸表面積大幅增加，在該裝置內揚料板帶動下粗、細物料揚起分散烘干，大大提高了熱交換速率。該裝置主要用于大粒塊且內含水份同時強度不是太大的物料，如粘土、塊煤等。
2.4靜止式熱交換組合裝置
    見圖1中V，該裝置分布在烘干機的預熱帶和干燥帶。預熱帶由多組不同角度組合的揚料錐層疊構成，其功能是物料層狀流動、交錯換熱、抗堵塞，最大限度增加通風面積，延長熱煙氣與物料熱交換時間，提高交換頻率；烘干帶由不同角度組合的散料篦錐與篦盆構成，其功能是充分分散及聚合物料，形成空間分布均勻料簾，延長物料與熱煙氣換熱時間，提高換熱速率，該裝置的構成及參數(shù)與KBH立式烘干機相類似，所不同的是篦縫的形狀大小作了一定的變化，由原長條形篦縫改成了現(xiàn)在的螺旋形的篦縫（見圖2），篦縫大小也不是一成不變，當物料顆粒大小波動較大或對物料流量有較高要求時，則篦縫設計成從上到下依次變大，其大小及分布根據(jù)物料顆粒分布確定。正常篦縫范圍在15～35mm之間，同時開孔率適當加大，由原來的18%～25%增加至現(xiàn)在的25%～5%，該裝置較適用于物料在線水份小于12%且終水份要求較小的工況。

2.5余熱烘干技術中的二次熱風結構
    見圖1中Ⅵ和Ⅶ，熱煙氣一部分由內環(huán)形進風裝置從烘干機底部進入，另一部分由外環(huán)形進風調節(jié)裝置從中、上部進入烘干機，由調節(jié)蝶閥控制進風量，調節(jié)預熱帶、烘干帶的區(qū)域和溫度，調節(jié)分配各個區(qū)域的供熱能力，使物料與熱煙氣在各個區(qū)域交換效率最佳。該結構適用于高水份物料(大于20%)，但當烘干機高度不太高且物料易烘時，如KBH(D)2014烘無粘性的礦渣，二次熱風管無須采用。
2.6變徑結構
    高效動態(tài)立式烘干機通過變徑結構使預熱帶、烘干帶直徑擴大，風速降低、蒸發(fā)空間變大，同時通過不同形式的熱交換裝置控制物料的停留時間，最大效能的發(fā)揮余熱利用效率。密度< 0.6t/m3的物料烘干時，如粉煤灰等，因其含塵濃度大、蒸發(fā)強度小，需要烘干機中、上部直徑擴大，以降低風速，減輕無效率的循環(huán)烘干及除塵器的負荷。
    以上提到的各種結構并不是在每臺KBH (D)烘干機都設置，對于各種結構是根據(jù)不同物料的特性及參數(shù)（如粘性、粒度、水份……等）而設置，該結構的烘干機故障率為2%左右（按運行時間計）。
3、烘干機內部發(fā)生堵塞時的措施
    該烘干機雖然在防堵上較普通立式烘干機作了很大的改進，且在烘干機前增設一臺除去大于30mm粒塊的篩料設備，大大降低了堵塞的幾率，但對于有些粘性較強的物料仍有可能堵塞，在此狀態(tài)下可安裝新型差壓變送器，在系統(tǒng)壓差有波動時，壓差傳感器發(fā)出信號指令進料設備停止運行，同時發(fā)出報警信號，此時需進行人工檢查和清堵。
4、微機自動檢測控制系統(tǒng)
    KBH (D)高效動態(tài)立式烘干機微機自動檢測控制系統(tǒng)框圖見圖3。
 
    該系統(tǒng)由控制柜、電腦、測濕儀、測溫儀、流量計等及計算機軟件系統(tǒng)組成，其功能是通過對預熱帶、烘干帶、干燥帶三個區(qū)域的物料水份和氣體溫度進行在線檢測，由計算機軟件自動平衡控制系統(tǒng)的料、風、溫，并對系統(tǒng)的供熱能力、引風量、二次熱風分布供熱能力、物料截流量及停留時間等系統(tǒng)參數(shù)進行在線調整，以實現(xiàn)系統(tǒng)的工藝參數(shù)動態(tài)優(yōu)化平衡，提高系統(tǒng)熱能的利用率。
5、熱平衡計算（以烘干礦渣為例）
5.1原始資料
  (1)烘干物料：礦渣，初水份12%，終水份2%;
  (2)燃料溫度：20℃；
  (3)燃料比熱：1.154 kj/kg．℃；
  (4)出烘干機廢氣溫度：70℃；
  (5)出烘干機干料溫度：60℃；
  (6)礦渣比熱：0.84 kj/kg．℃；
  (7)濕礦渣溫度：20℃；
5.2熱量收入
5.2.1燃料燃燒生成熱（或熱煙氣帶入熱量）
  QrR =m，.Qr;xy=29270 m，(kj/kg干料)

6、使用效果
    KBH (D)高效動態(tài)立式烘干機投放市場后，已在上海海笠建材有限公司、廣州鉻德工程有限公司、山東山水集團、北京興發(fā)拉法基水泥有限公司等幾十家企業(yè)得到廣泛使用，并受到一致好評。
    寧波舜江水泥有限公司是年產(chǎn)180萬噸的水泥企業(yè)，擁有2500t/h新型干法生產(chǎn)線。水泥粉磨中的混合材礦渣水份在20%左右，嚴重制約了粉磨系統(tǒng)的產(chǎn)量、質量，為此，該企業(yè)決定選用了江蘇科寶公司的KBH2024立式烘干機。調試后經(jīng)過一周的試生產(chǎn)，烘干產(chǎn)量達30t/h，煤耗<12kg/t，這一段時期寧波舜江用的是上海寶鋼的礦渣，粒度均勻，易結塊，水份在15%～18%，因此較易烘干。后換用了江西一家鋼廠的礦渣，由于這家鋼廠的礦渣粒度不均勻，水份大，粘性大，因此有難烘、易結塊和堵料的情況，產(chǎn)量僅有15噸左右。針對這種情況，科寶公司的技術人員利用KBH (D)高效動態(tài)立式烘干機的專利技術繼續(xù)對該企業(yè)的立式烘干機進行改造，在進料和第一層的篦錐間加上了布料振動頭，又加上了螺旋式篦盆、篦錐，通過以上振動式熱交換裝置的更換，解決了堵料和結塊的問題，產(chǎn)量又達到30t/h以上。
    陜西秀山水泥集團有限公司地處山區(qū)，粘土資源極為匱乏，該企業(yè)與南京工業(yè)大學進行技術合作，利用當?shù)氐墓�業(yè)廢棄物——鉛鋅尾礦作為粘土的替代物加以利用，考慮到該企業(yè)有大量的窯尾余熱煙氣，決定采用低溫余熱進行物料烘干。通過考察選用KBH (D) 2328高效動態(tài)立式烘干機，該烘干機變徑結構和多層風管的設計，有效地調節(jié)烘干機內溫度分布，促進物料煙氣的熱交換，并使烘干直徑擴大、風速降低、蒸發(fā)空間變大，不同形式的篦盆、篦錐也有效地控制物料的停留時間，有效發(fā)揮余熱利用的最大效率。該烘干項目于2005年12月建成投產(chǎn)后，每小時可烘干鉛鋅尾礦25t，實現(xiàn)了鉛鋅尾礦替代粘土的計劃，僅此一項，日節(jié)約粘土350t，每年可節(jié)約資金800萬元。
    上海海笠工貿建材有限公司選用的是KBH(D)2024高效動態(tài)立式烘干機，該烘干系統(tǒng)烘干礦渣的產(chǎn)量是35t/h，其初水份是15%，終水份是2%，煤采用的是2500千卡的煤礦石，煤耗為11kg標煤／t干料。
    廣州鉻德工程有限公司選用的是3套KBH(D)2620高效動態(tài)立式烘干系統(tǒng)，所烘物料是粉煤灰及城市污泥混和物，其初水份是18%～20%，終水份是2%，臺時產(chǎn)量是24～26t/h，煤耗是12.5kg標煤／t干料。實踐證明，KBH (D)高效動態(tài)式烘干機是技術先進，性能穩(wěn)定，高效節(jié)能的新一代物料烘干裝備。
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