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概述

噴霧干燥塔粘壁是生產(chan)企(qi)業經常遇見(jian)的問題(ti)，粘壁嚴重時，噴霧塔無法操作。國內(nei)某氯堿企(qi)業投資(zi)8000萬元(yuan)建成年(nian)產9萬噸／年磷酸鹽生產線，其中(zhong)，離心噴(pen)霧干燥塔產能6萬噸(dun)，壓力噴(pen)霧(wu)干燥(zao)塔產能3萬(wan)噸(dun)。由于兩(liang)塔(ta)均存(cun)在嚴重的(de)粘壁問(wen)題，不能投入生產。結合企業生產急需，對噴(pen)霧塔(ta)粘壁進行(xing)診斷(duan)，制定技改方案，并付諸實(shi)施。經過努力(li)，我公司成功為客戶解(jie)決了(le)離心噴(pen)霧干燥塔(ta)和壓力(li)噴(pen)霧干燥塔(ta)的(de)粘壁問(wen)題，使企業實(shi)現了(le)正常生產。

2、離心噴霧干燥塔粘壁解決方案

2．1、離心噴(pen)霧塔(ta)粘壁結(jie)疤情況

某企(qi)業離心噴霧塔直徑10米，上段園筒體高lO米、下段錐簡體高(gao)8米、內置熱風(feng)分(fen)配器。該塔存在嚴重(zhong)的(de)(de)粘壁(bi)問題(ti)，在塔壁(bi)上結成(cheng)的(de)(de)疤(ba)塊可重(zhong)達數百千克，疤(ba)塊從(cong)10多米的高處轟然(ran)崩塌，砸壞設備，堵塞管道，無(wu)法正常生(sheng)產(chan)。生(sheng)產(chan)企業多次組織技術專家會診(zhen)，進行整(zheng)改，仍未有效解決問題，粘(zhan)壁依舊(jiu)。

2．2離心(xin)噴霧塔(ta)布(bu)風機構

離心噴(pen)霧(wu)塔(ta)布風機構示于圖(tu)2和(he)圖3，

離心式霧化(hua)器(qi)(qi)位(wei)于塔頂中央(yang)，錐型蝸殼分布器(qi)(qi)通過四層導(dao)流片進(jin)行(xing)布風，熱(re)風環繞霧化(hua)器(qi)(qi)旋流進(jin)入干燥器(qi)(qi)。霧化(hua)器(qi)(qi)由(you)一臺90kW電(dian)機驅(qu)動(dong)，額定轉(zhuan)速12000r／min。柱(zhu)形霧(wu)化(hua)盤(pan)直徑250mm，側(ce)壁(bi)設置4層噴孔(kong)，每層30孔，孔徑10mm，額定(ding)噴液量9m3／h，熱風進口溫度500℃，出口130℃，風量25000Nm3／h。

2．3離心(xin)噴霧塔粘壁問題診斷

離心噴霧(wu)干燥塔(ta)器中存(cun)在著氣(qi)旋(xuan)(xuan)流(liu)和(he)霧(wu)旋(xuan)(xuan)流(liu)，兩種流(liu)場相互作用，彼(bi)此耦合(he)，而呈現(xian)出一(yi)定的(de)(de)(de)流(liu)場形(xing)態，氣(qi)旋(xuan)(xuan)流(liu)攜帶霧(wu)旋(xuan)(xuan)流(liu)作向下(xia)的(de)(de)(de)螺旋(xuan)(xuan)狀運(yun)動。在靜(jing)止(zhi)的(de)(de)(de)空氣(qi)中，霧(wu)旋(xuan)(xuan)流(liu)呈圓(yuan)形(xing)。如果(guo)氣(qi)旋(xuan)(xuan)流(liu)是圓(yuan)的(de)(de)(de)，液旋(xuan)(xuan)流(liu)也是圓(yuan)的(de)(de)(de)，如果(guo)氣(qi)旋(xuan)(xuan)流(liu)不是圓(yuan)的(de)(de)(de)，液旋(xuan)(xuan)流(liu)會受其影響，變(bian)形(xing)拉扁(bian)(圖4)。

當圓錐形氣(qi)(qi)體(ti)分布器布風(feng)不均勻時，從出風(feng)口吹(chui)出的(de)氣(qi)(qi)體(ti)，在一(yi)些位(wei)置流速(su)高(gao)，在另一(yi)些位(wei)置流速(su)低(di)，形成(cheng)的(de)氣(qi)(qi)旋流場就是非圓形的(de)，氣(qi)(qi)速(su)高(gao)的(de)地方形成(cheng)突(tu)出，把液霧帶(dai)至器壁，粘壁成(cheng)疤。

2．4懈決方案

解決方案：氣旋流(liu)場(chang)修圓，削(xue)剪突出部，填(tian)補低洼處。

2．5具體措施

根據結疤位置，可判斷局部(bu)進氣流量的高低，采用(yong)調節阻力的方(fang)法控(kong)制局部(bu)氣流速度(du)。

2．6運行情況(kuang)

改造后試車運行參數示于表1，試車中(zhong)觀察到的粘壁情況如下(圖5)：

較以前有很大改(gai)觀(guan)，塔(ta)頂較干凈。A區粘料厚(hou)度20m m，B區(qu)粘料厚度(du)lOm m，C區粘料厚度<5m m，D區粘料(liao)厚度<5m m。粘(zhan)壁物料(liao)(liao)棚松、能(neng)自動脫落(luo)，掉下離心塔底(di)部后能(neng)摔(shuai)碎(sui)，不會堵(du)內置旋風器，刮板出(chu)料(liao)(liao)機(ji)也未出(chu)現堵(du)料(liao)(liao)現象(圖6)，出料較(jiao)快，運行(xing)平穩，干(gan)燥效果(guo)較(jiao)好，產品質量穩定。

存在少量(liang)粘壁，主要是熱(re)風(feng)(feng)溫度受熱(re)風(feng)(feng)爐的制約上不去。半年(nian)后，工(gong)廠(chang)對熱(re)風(feng)(feng)爐進行了(le)改造(zao)，熱(re)風(feng)(feng)溫度達到(dao)450℃，試車時出(chu)現的少量粘壁問題完全解決。

3壓力噴霧干燥塔粘(zhan)壁解(jie)決方案(an)

3．1噴霧塔粘壁結疤情況

壓力(li)噴(pen)霧干燥塔塔徑5．6米，塔高45米，設計生產(chan)能(neng)力3萬(wan)噸／年(nian)，建成(cheng)(cheng)后由(you)于粘壁現象十分嚴重，塔(ta)壁上形成(cheng)(cheng)型(xing)如鐘乳筍狀疤

塊(kuai)(圖7)，掛滿塔壁中部。

3．2粘(zhan)壁(bi)原因(yin)診斷(duan)

(2)塔頭布風結構(gou)不(bu)合理，從塔頭結構(gou)圖8分析，存在如下(xia)的問題(ti)：側(ce)進(jin)風(feng)造成截面流速紊亂；多(duo)孔(kong)(kong)整流板(ban)(ban)與(yu)布風(feng)板(ban)(ban)位顛倒，布風(feng)板(ban)(ban)在下(xia)，整流板(ban)(ban)在上；布風(feng)板(ban)(ban)孔(kong)(kong)太大，①150mm，形成漩渦，起不到布風作用整(zheng)流板高度太小，約50mm，起不到整流作(zuo)用。經過(guo)布風和整流后的氣流參差(cha)不齊(qi)(圖8)，非常紊亂，裹挾和夾(jia)帶霧滴和半干(gan)料粘(zhan)壁。

(2)霧化器霧錐角(jiao)度(du)偏大，霧錐直接掃到塔(ta)壁(圖(tu)9)，加之高壓(ya)柱塞(sai)泵壓(ya)力(li)不足，霧滴直徑大(da)，到達(da)塔壁的(de)霧滴尚未干燥，隨即粘附在塔壁上，從鐘(zhong)乳筍狀塊物(wu)形成(cheng)過程的(de)分析(xi)，是漿(jiang)液直接噴到塔壁上形成(cheng)的(de)。

(2)霧化器霧錐(zhui)角度偏大，霧錐(zhui)直接掃到塔壁(圖9)，加之高壓柱塞泵壓力不足，霧滴直徑大，到(dao)達塔(ta)壁(bi)的霧滴尚未(wei)干燥，隨即粘附(fu)在塔(ta)壁(bi)上，從鐘乳筍狀塊(kuai)物形成過程的分析，是(shi)漿(jiang)液直接噴到(dao)塔(ta)壁(bi)上形成的。

用水做(zuo)實驗測(ce)定噴嘴霧(wu)錐角為78 o(圖10)，計算得霧錐達(da)到塔壁(bi)的高度胙3．4m，即霧錐(zhui)在噴嘴下方3．4m處掃到(dao)塔壁，霧(wu)滴行程太短，到(dao)達(da)塔壁時尚未干燥，故而粘壁。

試車結論如(ru)下：(1)粘壁問(wen)題已經成功解決； (2)產品粒度：30目(mu)60目，占70％，說明產(chan)品(pin)粒(li)度(du)比較均勻； (3)各試樣(yang)的(de)水分含量(liang)均低(di)于(yu)2％，干燥效果良好。

3．3解決方案

(1)改善(shan)塔(ta)頭布風特性，剪(jian)齊梳順。

具體措(cuo)施：1)塔頂垂直向下進風；2)上游(you)設置低阻布風板(剪齊(qi))；3)下游設置加長型氣體整流板(梳順)，形(xing)成均勻一致(zhi)的平(ping)行氣(qi)流(圖11)。

(2)改造霧(wu)化(hua)器(qi)，減小霧(wu)化(hua)角，增加霧(wu)滴觸壁前的(de)(de)飛行路程(cheng)；同時提(ti)高霧(wu)化(hua)壓力，減小霧(wu)滴直徑，使達到塔壁的(de)(de)液滴已接(jie)近干(gan)燥。

3．4試車結果

在試車過程中(zhong)， (1)采(cai)用單槍運行；

(2)噴槍霧化角500； (3)霧化壓(ya)力由3MPa升(sheng)到4MPa。投料試車(che)運行4小(xiao)時(shi)，停車后檢查塔壁，未見(jian)有粘壁現象(xiang)(圖12)。

4、經驗(yan)總結：

噴(pen)霧干燥(zao)塔同(tong)時存在(zai)(zai)著(zhu)氣流場(chang)(chang)和液霧流場(chang)(chang)，這(zhe)兩種流場(chang)(chang)相互耦合(he)，彼此(ci)作用(yong)，決(jue)定著(zhu)霧滴的(de)運(yun)動和傳熱傳質過程。解決(jue)噴(pen)霧塔粘壁問題(ti)的(de)關(guan)鍵，是構造適當的(de)流場(chang)(chang)形態。離(li)心噴(pen)霧塔的(de)流場(chang)(chang)結構，核心在(zai)(zai)于(yu)一個“圓”字，壓力噴(pen)霧塔的(de)流場(chang)(chang)形態，關(guan)鍵是在(zai)(zai)“平(ping)行”二字。