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概(gai)述

噴霧干(gan)燥塔(ta)粘(zhan)壁是(shi)生產企業經常遇見(jian)的問題，粘(zhan)壁嚴重時，噴霧塔(ta)無法操作。國內某氯堿企業投(tou)資8000萬元建(jian)成(cheng)年產9萬噸／年磷酸鹽生(sheng)產線，其中，離(li)心噴(pen)霧干(gan)燥(zao)塔(ta)產能6萬噸，壓(ya)力噴(pen)霧(wu)干燥塔(ta)產能(neng)3萬(wan)噸(dun)。由于兩塔均存在(zai)嚴(yan)重的(de)(de)粘(zhan)(zhan)壁問(wen)題，不(bu)能(neng)投入生(sheng)產(chan)(chan)。結(jie)合企(qi)業(ye)生(sheng)產(chan)(chan)急(ji)需，對噴霧塔粘(zhan)(zhan)壁進行診斷，制定技改方(fang)案，并付(fu)諸實施(shi)。經過努力(li)，我公司成功為客戶解(jie)決(jue)了離心噴霧干(gan)燥(zao)塔和壓力(li)噴霧干(gan)燥(zao)塔的(de)(de)粘(zhan)(zhan)壁問(wen)題，使企(qi)業(ye)實現了正常生(sheng)產(chan)(chan)。

2、離心噴霧干燥塔粘壁解決方案

2．1、離心噴霧塔粘壁結疤情況

某企業離心噴霧(wu)塔直徑10米(mi)，上(shang)段園筒體高lO米(mi)、下段錐簡(jian)體(ti)高8米、內(nei)置熱風分配器。該塔(ta)存在嚴重(zhong)(zhong)的(de)粘壁(bi)問題(ti)，在塔(ta)壁(bi)上結(jie)成(cheng)的(de)疤(ba)塊(kuai)可重(zhong)(zhong)達數百千(qian)克，疤(ba)塊(kuai)從(cong)10多米的高處轟然(ran)崩(beng)塌，砸(za)壞設備，堵塞管道，無法正常生產。生產企業多次(ci)組(zu)織技(ji)術專家會(hui)診，進行(xing)整(zheng)改，仍未有效解決(jue)問(wen)題，粘壁依(yi)舊。

2．2離(li)心噴霧塔布風機構(gou)

離心噴霧塔(ta)布(bu)風機構(gou)示于圖(tu)2和(he)圖(tu)3，

離心(xin)式霧(wu)化器(qi)位于塔頂中央，錐型蝸殼(ke)分布器(qi)通過四層導流片進行布風，熱風環(huan)繞霧(wu)化器(qi)旋(xuan)流進入干燥器(qi)。霧(wu)化器(qi)由一臺90kW電(dian)機驅動(dong)，額定轉速(su)12000r／min。柱形霧化盤直徑(jing)250mm，側壁設置4層(ceng)噴孔，每層(ceng)30孔，孔徑10mm，額定(ding)噴(pen)液量9m3／h，熱(re)風進口溫度500℃，出口130℃，風量25000Nm3／h。

2．3離心噴(pen)霧塔粘壁問題診斷

離心噴霧干(gan)燥塔(ta)器中存在(zai)著氣旋(xuan)(xuan)流(liu)和霧旋(xuan)(xuan)流(liu)，兩種流(liu)場(chang)相互作用，彼(bi)此(ci)耦合，而呈現出一定的(de)(de)流(liu)場(chang)形態，氣旋(xuan)(xuan)流(liu)攜帶霧旋(xuan)(xuan)流(liu)作向下的(de)(de)螺旋(xuan)(xuan)狀(zhuang)運動。在(zai)靜止(zhi)的(de)(de)空氣中，霧旋(xuan)(xuan)流(liu)呈圓形。如(ru)果氣旋(xuan)(xuan)流(liu)是(shi)(shi)圓的(de)(de)，液旋(xuan)(xuan)流(liu)也是(shi)(shi)圓的(de)(de)，如(ru)果氣旋(xuan)(xuan)流(liu)不(bu)是(shi)(shi)圓的(de)(de)，液旋(xuan)(xuan)流(liu)會受(shou)其影響(xiang)，變(bian)形拉(la)扁(圖4)。

當圓錐形氣(qi)體(ti)分布器布風(feng)不均勻時(shi)，從出(chu)(chu)風(feng)口吹出(chu)(chu)的氣(qi)體(ti)，在一(yi)些位(wei)(wei)置流(liu)(liu)速高，在另(ling)一(yi)些位(wei)(wei)置流(liu)(liu)速低，形成的氣(qi)旋流(liu)(liu)場就(jiu)是非圓形的，氣(qi)速高的地方(fang)形成突出(chu)(chu)，把液霧帶至器壁(bi)，粘壁(bi)成疤。

2．4懈決方案

解決方(fang)案：氣旋流場修圓，削剪突出部，填補低洼處。

2．5具(ju)體措施(shi)

根據結疤位置，可判斷(duan)局部(bu)進氣流(liu)量的高低，采用調節阻力的方法控制局部(bu)氣流(liu)速度。

2．6運行情況

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

較以(yi)前有很大(da)改觀，塔頂較干凈。A區粘(zhan)料厚(hou)度(du)20m m，B區粘料厚(hou)度lOm m，C區粘料厚度<5m m，D區粘料厚度(du)<5m m。粘壁物料棚松、能自動脫(tuo)落，掉下離心塔底(di)部后能摔碎，不會堵內(nei)置(zhi)旋風器，刮板出(chu)料機也(ye)未出(chu)現堵料現象(圖6)，出料較(jiao)快，運行(xing)平穩(wen)，干燥效(xiao)果(guo)較(jiao)好，產品質(zhi)量穩(wen)定。

存在少量粘(zhan)壁，主(zhu)要(yao)是(shi)熱風(feng)溫度(du)受熱風(feng)爐(lu)的制(zhi)約(yue)上(shang)不(bu)去。半年后，工廠(chang)對熱風(feng)爐(lu)進行(xing)了改造(zao)，熱風(feng)溫度(du)達到(dao)450℃，試車(che)時出現的少(shao)量粘壁問(wen)題(ti)完(wan)全解決。

3壓力(li)噴霧干燥(zao)塔粘壁解(jie)決方案

3．1噴霧(wu)塔(ta)粘(zhan)壁結疤(ba)情(qing)況

壓力(li)噴霧干燥塔塔徑5．6米，塔高(gao)45米(mi)，設計生產(chan)能力3萬噸／年(nian)，建成(cheng)后由于(yu)粘壁現象十分嚴重，塔壁上形(xing)成(cheng)型(xing)如鐘乳筍狀疤

塊(圖7)，掛滿塔(ta)壁中部。

3．2粘壁原因診斷(duan)

(2)塔(ta)(ta)頭布(bu)風(feng)結構不合理，從(cong)塔(ta)(ta)頭結構圖(tu)8分析，存(cun)在如下的問題：側進(jin)風(feng)(feng)造成(cheng)截(jie)面(mian)流(liu)速(su)紊亂；多(duo)孔(kong)整(zheng)流(liu)板(ban)與布風(feng)(feng)板(ban)位(wei)顛倒，布風(feng)(feng)板(ban)在下，整(zheng)流(liu)板(ban)在上(shang)；布風(feng)(feng)板(ban)孔(kong)太大，①150mm，形成漩(xuan)渦，起不到(dao)布風作用整流板(ban)高(gao)度太小(xiao)，約50mm，起不(bu)到(dao)整流作用。經過布風和整流后的氣流參差(cha)不(bu)齊(圖8)，非常紊(wen)亂(luan)，裹挾(xie)和夾帶(dai)霧滴和半干料粘壁。

(2)霧(wu)化器霧(wu)錐(zhui)角度偏大，霧(wu)錐(zhui)直接掃到塔壁(圖9)，加之高壓柱塞泵壓力(li)不足，霧滴直徑大，到達塔(ta)壁的霧滴尚未干燥(zao)，隨即粘附在塔(ta)壁上(shang)(shang)，從鐘(zhong)乳筍狀塊物形成過程的分析，是漿液直接噴(pen)到塔(ta)壁上(shang)(shang)形成的。

(2)霧(wu)化(hua)器霧(wu)錐角度(du)偏大，霧(wu)錐直接掃到塔(ta)壁(圖9)，加之高壓(ya)柱塞泵壓(ya)力(li)不足，霧滴直徑(jing)大，到(dao)達塔壁(bi)的(de)霧滴尚未干(gan)燥，隨即粘附在(zai)塔壁(bi)上(shang)，從(cong)鐘乳筍狀塊物形成過(guo)程的(de)分析，是漿液直接噴到(dao)塔壁(bi)上(shang)形成的(de)。

用水做實驗(yan)測定噴(pen)嘴霧錐角為(wei)78 o(圖(tu)10)，計算得霧(wu)錐達到(dao)塔(ta)壁的高度胙3．4m，即霧錐(zhui)在噴(pen)嘴下方3．4m處(chu)掃到塔(ta)壁(bi)(bi)，霧滴行程太短，到達塔(ta)壁(bi)(bi)時尚未干燥，故而粘(zhan)壁(bi)(bi)。

試車結論如下：(1)粘壁問題已經(jing)成(cheng)功解(jie)決； (2)產品粒(li)度：30目60目，占(zhan)70％，說(shuo)明產品粒度比較均勻； (3)各(ge)試樣的水分含(han)量均低(di)于(yu)2％，干燥(zao)效果良好。

3．3解決方(fang)案

(1)改善塔頭(tou)布風特(te)性，剪齊梳(shu)順。

具(ju)體措施：1)塔頂垂直向(xiang)下進風(feng)；2)上游設置(zhi)低阻布風板(剪齊)；3)下游設置加(jia)長型氣體(ti)整流板(ban)(梳順)，形成均勻一致的平(ping)行氣流(圖11)。

(2)改(gai)造霧(wu)(wu)化(hua)器，減小霧(wu)(wu)化(hua)角(jiao)，增(zeng)加霧(wu)(wu)滴(di)觸壁前(qian)的飛行路程；同時(shi)提(ti)高霧(wu)(wu)化(hua)壓(ya)力(li)，減小霧(wu)(wu)滴(di)直徑，使達到塔壁的液滴(di)已接近干燥。

3．4試車結果(guo)

在試車(che)過(guo)程中(zhong)， (1)采用單槍運(yun)行；

(2)噴槍霧化角500； (3)霧化(hua)壓力由3MPa升到4MPa。投料試車運行4小時，停車后檢查塔壁，未(wei)見有粘壁現象(xiang)(圖12)。

4、經驗總結：

噴(pen)霧(wu)干燥塔同(tong)時存(cun)在著(zhu)氣流(liu)場(chang)和液霧(wu)流(liu)場(chang)，這兩種流(liu)場(chang)相互耦合(he)，彼此作用，決定著(zhu)霧(wu)滴(di)的運動和傳熱傳質過程。解決噴(pen)霧(wu)塔粘壁問題的關(guan)鍵(jian)，是構造適當的流(liu)場(chang)形態(tai)。離心噴(pen)霧(wu)塔的流(liu)場(chang)結(jie)構，核心在于一個(ge)“圓”字(zi)，壓(ya)力噴(pen)霧(wu)塔的流(liu)場(chang)形態(tai)，關(guan)鍵(jian)是在“平(ping)行”二(er)字(zi)。