近幾年來,我國陶瓷制造業(yè)取得了較快的發(fā)展,從產量上看,目前我國的日用陶瓷制品,以及衛(wèi)生陶瓷制品已穩(wěn)居世界首位,其中日用陶瓷品和建筑陶瓷磚更是占據(jù)世界總產量的一半以上。在陶瓷產業(yè)創(chuàng)造巨大經濟效益的同時,也應認識到我國能源消耗嚴重的現(xiàn)狀,油耗量及電耗量數(shù)額巨大。在陶瓷生產流程當中,噴霧干燥制粉是造成高耗能的重點環(huán)節(jié)之一。因此,為了提高能源利用效率,減少不必要的浪費,就必須針對噴霧干燥制粉環(huán)節(jié),采取切實可行的節(jié)能措施,從而合理控制生產成本,保證企業(yè)的競爭優(yōu)勢,使我國的陶瓷生產行業(yè)走上健康的發(fā)展道路。
1、 合理控制干燥介質
1.1 適當上調進風溫度
假定出塔溫度恒定,當熱風進塔溫度(即進風溫度)較高時,會帶進更多的熱量,由于此時單位質量的熱風溫度增加,因而泥漿霧滴將接收到更多熱量,同時也會蒸發(fā)掉更多水分,即單位熱風的效率提高。在技術、設備等外部條件不變的前提下,如果熱風風量減少,即當熱風離塔時,散失的熱量減少,這時對于噴霧干燥制粉而言,所需的熱量消耗有所降低,因而能夠更加充分地利用熱風所產生的熱量,熱效率得到提高。但同時也應注意進風溫度的上調幅度,溫度不可過高,一般不超過600℃,如果溫度過高,塔頂分風器會被燒壞[1]。
1.2 適當下調排風溫度
假定進塔溫度恒定,當熱風出塔溫度(即排風溫度)較低時,會拉大進出塔的溫差,此時熱風釋放的熱量增加,因而泥漿熱能提高,進而提高干燥效率,使熱風得到更充分的利用。但同時也應注意出塔溫度的下調幅度,溫度不可過低,如果溫度低于75℃,粉料濕度過大,會影響正常干燥。
1.3 提高出塔熱風的利用效率
噴霧干燥制粉程序完畢之后,如果將出塔熱風當做廢料處理,直接排入大氣,就會造成巨大的熱量損失,損失程度可達整個環(huán)節(jié)能耗的10%~20%。因此為實現(xiàn)節(jié)能的目的,降低生產成本,應做好出塔熱風的循環(huán)利用,將剩余的熱量有效利用起來,例如將其用于預熱干燥工序就不失為一種理想的選擇。從利用方式上看,則不僅可以實現(xiàn)直接循環(huán)利用,也可以通過熱交換器,將熱量收集儲存,或進行熱量轉換,以便今后的再利用。
2、 噴霧干燥塔自身因素分析
2.1 選擇適宜的規(guī)格
從目前陶瓷行業(yè)的整體來看,大多數(shù)生產企業(yè)選用了12000型噴霧干燥塔,少部分陶瓷生產企業(yè)也選用14000型或16000型,但市場上最大型號為28000型,由SACMI研制,噴嘴可達96個。型號越大,說明生產能力越強,同時意味著每生產一噸制粉,消耗的能源更少,陶瓷生產企業(yè)在選擇規(guī)格時,應根據(jù)自身的生產情況和需求,做出合理的選擇。
2.2 整體密閉型控制
目前這一系統(tǒng)使用負壓操作,如果有漏風現(xiàn)象,必然會增加能耗。因此必須做好整體密閉工作,密閉范圍包括設備各元件及連接法蘭處,熱風爐,熱風管道,排風管道的熱點插孔,塔體負壓測量孔,以及塔體下錐翻板下料器出料口,旋風除塵下料口等,這些部位必須保證嚴格密封,不能漏風[2]。
2.3 熱風爐的控制
在噴霧塔干燥工序當中,熱風爐作為其熱風的源頭,燃料消耗程度越低,用于干燥的成本就越低,因而熱風爐的能耗控制程度對整體節(jié)能效果的好壞意義重大。熱風爐效率的高低,主要是由燃油霧化噴嘴決定的,如果燃油霧化均勻,同時燃燒充分,此時可達到最高的熱效率。為實現(xiàn)這一高效率,就必須處于適宜的霧化空氣壓力下,同時控制其流量,進而嚴格控制燃油壓力及流量[3]。另外,霧化噴嘴的霧化角,噴射高度,以及噴槍角度都應保持在適宜的范圍之內。一般而言,霧化噴嘴的角度控制在90°~120°之間,記做α;噴射高度控制在4~4.5m之間,記做H;噴槍角度控制在110°~120°之間,記做β,這樣噴霧料與熱風之間的熱交換會更加充分,提高熱效率。
2.4 線形燃燒器的使用
由于線形燃燒器體積較小,因而可在風道內安裝,這樣在與干燥介質相接觸時,可快速使溫度升高。使用線形燃燒器,不僅可有效降低能源消耗,還可達到環(huán)保的效果,首先,燃耗機制合理,燃燒區(qū)始終有剩余空氣,保證完全燃燒,減少氮氧化物的排放,無需使用換熱器,可直接接觸空氣,因而生成的熱量能夠有效傳遞,維持更高的熱效率;其次,使用方便,設置了燃氣調節(jié)閥,可用來調節(jié)熱風溫度。
3、 泥漿的質量控制
3.1 調節(jié)泥漿的流動性
為保證干燥質量,就應降低陶瓷泥漿的濕度,減少其中的水分,這樣可通過消耗更少的熱量來達到干燥的目的。但如果含水率過低,泥漿的流動性就會大幅度下降,導致霧化效果不理想。為解決這一難題,最常見的做法是在泥漿中混入適當?shù)南♂尦煞?,如減水劑,或加入一定的電解質,如水玻璃、純堿、腐殖酸等。這樣就可在降低含水率的同時,保證泥漿應有的良好流動性。大量的生產實踐表明,使用復合減水劑進行干燥,可使水分大約減少3.5%,球磨時間大幅縮短,減少電能消耗,提高生產效率,節(jié)約生產成本。
3.2 提高陶瓷泥漿溫度
通過提高泥漿溫度,可使泥漿粘度下降,改善泥漿霧化效果,防止泥漿結晶,從而避免霧化噴嘴堵塞的問題。因此,將出塔熱風加以回收,并用來預熱泥漿,可實現(xiàn)高效的循環(huán)利用模式。
4、 結束語
文章通過對噴霧干燥塔的節(jié)能措施及其實際應用進行分析和探究,指出了提高陶瓷工業(yè)能源利用率的必要性,并說明噴霧干燥塔環(huán)節(jié)是實現(xiàn)陶瓷生產節(jié)能的關鍵。文章對合理控制干燥介質進行了較為詳盡的論述,同時又針對噴霧干燥塔自身因素展開了分析,對泥漿的質量控制加以說明。但同時應認識到,陶瓷生產的節(jié)能問題還應結合實際生產來予以解決,從而提高企業(yè)的經濟效益。
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