应用振动流化床进行白砂糖干燥和冷却
                    
沈阳远大科技实业有限公司 卢英林
振动流化床应用于干燥白砂糖的发展历程
大型振动流化床糖干机的性能和特点
大型振动流化床糖干机的系统设计
砂糖干燥—冷却工艺流程

振动流化床干燥技术广泛应用于化工、饲料、食品、轻工等领域,是一种成熟的技术。在90年代初,原东北大学干燥技术研究所开始将这项技术用于白砂糖干燥和冷却,首先在广东顺德糖厂使用取得良好效果。多年来,我公司一直致力于振动流化床干燥技术的研究,在实践中获得了很多宝贵经验,在大型振动流化床技术方面处于国内领先地位。

一、振动流化床应用于干燥白砂糖的发展历程

国内原始白砂糖干燥设备是弹性连杆振动干燥机,这种干燥设备干燥效率低,糖的晶粒磨损严重,工作环境恶劣,设备工作时振动较大。

1992年在广东顺德糖厂应用的大型振动流化床,砂糖干燥—冷却机组的技术指标是:

  * 处理量:50吨/小时,(两条生产线)

  * 砂糖粒径范围:0.3~1.5mm

  * 砂糖种类:优级,一、二级白砂糖,精幼砂。

  * 湿糖水分:1%

  * 湿糖温度:50℃~60℃

  * 干燥用热风温度:100℃~150℃

  * 冷却用风温度:室温

  * 干燥后糖水分:≤0.04%

  * 冷却后糖温:≤10℃环境温度

  糖粉回收率:一级旋风除尘回收,除尘效率达99%。

         

二、 大型振动流化床糖干机的性能和特点

1、 主机的工作原理:

砂糖干燥、冷却主机是将国际先进的振动流化技术应用于白砂糖的干燥与冷却、振动流化床是在(一般流化床)的基础上增加床面的振动,振动是由悬挂在主机两边的同步方向回转振动电机产生的,气流从孔板下垂直穿过孔板与物料层,使物料在振动和气流双重作用下呈均匀的流化状态,根据所通过气流温度的不同(热风或冷风),可实现对物料的干燥、冷却操作。

2、 主机的性能特点:

对砂糖干燥—冷却效果好、对砂糖晶粒磨损小,整机是封闭操作的,因此工作环境好。

3、 主机的结构特点:

(1) 主机加料调节装置:

进料口、出料口都有可调节糖层厚度的装置,保证了砂糖能形成良好的流化状态和砂糖干燥—冷却所需在床内的停留时间。
在加料口初装有搅拌装置,避免了砂糖在干燥过程中结块现象的出现。

(2) 双层孔板结构:

双层孔板的优点是:大孔孔板起到均风板的作用,尤其是对大型流化床效果明显,同时大孔孔板也起到了增强机体强度的作用。小孔孔板能保证砂糖良好流化所要求的条件,同时降低了漏糖现象出现(是指砂糖落到振动流化床下箱体)。

(3) 减振装置:

国内其它厂家一般都使用橡胶弹簧减振,但橡胶弹簧老化非常严重,大约1年左右时间,一旦老化将失去减振效果,对设备损害严重。

本设计采用钢制弹簧减震、经合理设计可保证良好的隔振效果、坚固耐用,是橡胶弹簧使用寿命的几倍。

(4) 骨架结构:

因是振动设备,所以机体强度要求高,尤其对大型振动流化床的结构设计要求是非常严格的。国内很多家干燥厂家生产大型振动流化 都失败了,主要是强度问题,也就是说针对大型振动流化床的结构设计不合理。

大型振动流化床的设计经历了几个阶段,第一个阶段:板式结构,对于小型振动流化床来说设计比较合理。第二个阶段:框架结构,框架结构主要是针对大型振动流化床进行设计的。框架结构特点是整体刚性好,机体强度大,比较坚固耐用,目前基本上大型振动流化床采用这种结构。

框架结构最早应用与广东顺德糖厂的砂糖干燥—冷却机,实践证明这种结构是比较合理的。

第三阶段:骨架结构,骨架结构是在框架结构基础上的改进,是目前国内大型振动流化床所采用的最新结构。相比框架结构,骨架结构设计更加合理,机体的强度和刚度都有较大提高,也便于加工。

公司采用这种结构设计的2m宽、9m长的振动流化床使用情况良好。

三、大型振动流化床糖干机的系统设计
  系统设计在砂糖干燥选型中占有最主要的位置,好的系统设计才能保证干燥设备选型合理,提高干燥效率,节能,降低设备投资。

砂糖干燥机的选型设计依据,首先根据砂糖的初含水和终含水的要求,干燥温度,冷却要求来确定干燥及冷却所要求的干燥介质流量,再根据砂糖的流化速度,确定干燥及冷却所需面积,然后确定选用多大的振动流化床进行干燥及冷却。
在工业生产条件下,一般砂糖粒径范围为0.3~1.5mm左右,湿度为0.5%~1.0%之间,在振动流化床干燥中砂糖的流化速度约为0.6m/s~1.0m/s。

在设备选型时,要适当合理确定长度和宽度的比例关系,这样可既可保证砂糖的干燥时间,又能保证砂糖在干燥和冷却过程中床层厚度,合理的床层厚度,既能保证良好的流化状态,又能提高干燥效率。
一般砂糖干燥和冷却的床层厚度在100mm~200mm之间,长宽比在6~8之间,比较合理。

四、砂糖干燥—冷却工艺流程

一般情况:白砂糖处理量<10吨/小时,采用干—冷主机一体;白砂糖处理量>15吨/小时,干燥冷却选两台主机。下图为砂糖处理量>15吨/小时的系统工艺图:

              

实际应用情况说明,振动流化床是砂糖干燥的一种比较理想的干燥设备。