噴霧干燥塔熱能再利用的展望
噴霧干燥塔的工作過程是物料通過高壓泵或離心機的機械作用,使其克服表面張力,分散成霧狀微粒(增大水分蒸發(fā)面積，加速干燥過程),同時與熱載體—熱空氣接觸,熱空氣的熱能傳給霧滴,使其中的水分瞬間蒸發(fā),物料中的固體物質(zhì)被干燥成粉末，而霧滴中蒸發(fā)出來的水分被換熱后的空氣帶出，經(jīng)過除塵后通過離心風(fēng)機排入大氣。
噴霧干燥設(shè)備的大缺點就是熱能和動力消耗比較高，其中蒸汽消耗量是蒸發(fā)量的3倍多，遠遠大于一些蒸發(fā)設(shè)備，而對于粉體的生產(chǎn)制造又是一個*的設(shè)備。因此怎樣節(jié)能降耗成為人們一直探討的課題。經(jīng)過多年的設(shè)計和生產(chǎn)實踐，對噴霧干燥設(shè)備熱能的再利用提出以下幾點構(gòu)想：
1、以蒸汽為熱源的空氣加熱器冷凝水再利用。
噴霧干燥塔需要的熱空氣一般是采用蒸汽加熱器、介質(zhì)油、熱風(fēng)爐等設(shè)備產(chǎn)生的，而蒸汽加熱器使用比較常見。蒸汽加熱器是采用多片鋼管鋁翅片散熱器構(gòu)成，管內(nèi)通蒸汽，管外部及翅片與被加熱空氣接觸，實現(xiàn)單側(cè)恒溫換熱，產(chǎn)生噴霧干燥所需要的熱空氣，溫度一般在160-200℃。蒸汽冷凝后通過疏水器匯集在一起排放。這些高溫水冷凝水，有些廠家返回鍋爐房重新利用，有的直接排放，熱損失很大。
我公司在干燥塔設(shè)計時，將收集的冷凝水作為熱源對冷空氣進行預(yù)熱，實現(xiàn)蒸汽余熱的再次利用，方法是：在加熱器前放置2-3片散熱器片，將冷凝水串聯(lián)通過這幾片散熱器，實現(xiàn)對冷空氣的預(yù)熱。其優(yōu)點如下：第一，實現(xiàn)了余熱的再利用。第二，冷空氣經(jīng)過預(yù)熱后再加熱，節(jié)省了蒸汽。第三，冷空氣升溫速度平緩，不再是劇烈升溫，大大地提高了散熱器的使用壽命，延長了設(shè)備使用時間，有利于連續(xù)化生產(chǎn)，節(jié)約生產(chǎn)成本。
2、干燥塔尾氣(廢風(fēng))的熱能再利用。
噴霧干燥塔排風(fēng)溫度一般在80-90℃，與產(chǎn)品含水量的大小成反比例。這些高溫尾氣主要由攜帶飽和水蒸氣的空氣和少量粉塵構(gòu)成，并帶有異味。直接排放對環(huán)境造成污染，也造成了大量的熱能浪費。很多設(shè)計單位和生產(chǎn)企業(yè)一直探尋熱能如何再利用的方法。尾氣想要再利用，首先考慮要去除粉塵，然后要去除異味。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗和生產(chǎn)實際情況，我公司推薦在旋風(fēng)或袋式除塵器后尾氣進入噴淋洗滌塔，去除粉塵和異味，具體可采取以下幾種方案：
(1)尾氣與工廠管束干燥機的尾氣一同回收再利用。
(2)可以將經(jīng)過洗滌塔清洗后的潔凈熱風(fēng)進入玉米漿蒸發(fā)器的預(yù)熱器，為要進入蒸發(fā)器的玉米漿預(yù)熱。完成換熱后，廢風(fēng)排入大氣，冷凝水可以再為低溫物料換熱后冷卻排放到水處理，也可以作為工藝水進入前處理工段。洗滌水達到一定濃度時，也可以作為工藝水進入前處理工段或進入蒸發(fā)器濃縮。
(3)可以將尾氣經(jīng)過洗滌塔清洗，清洗液進入閃蒸罐，閃蒸出的二次蒸汽直接進入玉米漿蒸發(fā)器的加熱器或預(yù)熱器，為了提高蒸汽的效能，也可以采用蒸汽噴射壓縮泵(tvr)從閃蒸罐抽出后提溫加壓，再進入玉米漿蒸發(fā)器的加熱器或預(yù)熱器利用。經(jīng)過洗滌塔清洗后潔凈熱風(fēng)進入熱管換熱器，為干燥塔進風(fēng)預(yù)熱，完成換熱后，廢風(fēng)排入大氣，冷凝水可以再為低溫物料換熱后冷卻排放到水處理，也可以作為工藝水進入前處理工段。
(4)干燥塔尾氣只在干燥塔系統(tǒng)里利用時，可以將尾氣經(jīng)過洗滌塔清洗后潔凈熱風(fēng)進入熱管換熱器，為干燥塔進風(fēng)預(yù)熱，完成換熱后，廢風(fēng)排入大氣，冷凝水可以再為低溫物料換熱后冷卻排放到水處理，也可以作為工藝水進入前處理工段。洗滌水達到一定濃度時，也可以作為工藝水進入前處理工段或進入蒸發(fā)器濃縮。
以上方法中，前三個需要在工藝設(shè)計階段統(tǒng)籌考慮物料和熱平衡，適合新建工廠。第四個方法比較適合單獨考慮干燥系統(tǒng)的設(shè)計和制造，也可用于已經(jīng)制造安裝完成的設(shè)備改造。
由于尾氣中水分是飽和的，想作為干燥塔的進風(fēng)使用，除濕設(shè)備造價和運行費用較高，不符合廢熱利用的經(jīng)濟要求，不適合作為進風(fēng)再利用。
可根據(jù)工藝設(shè)計單位或業(yè)主的要求進行詳細的方案設(shè)計。