牙孢杆菌溶液离心喷雾干燥机
 2020年07月09日

一. 技术规格

1. 综述

1.1 项目名称:牙孢杆菌溶液用离心喷雾干燥机

 1.2 装置名称:LPGφ8000mm型离心喷雾干燥塔系统

1.3 规模要求:

1.3.1 设备材质要求:物料接触部分为304不锈钢材质;其余为碳钢制作。

1.3.2干燥设备形式:离心式喷雾干燥塔;

1.3.3装置设计能力:

以处理发酵液体15000m3/年,离心分离清液1m3/h,干燥塔进料为1.2m3/h 发酵液(浓度20%),终产品含水量要求<5%。要求1条生产线,规模为1500吨/年菌粉,尾气经袋式除尘器达标排放。

1.4 主要技术参数:

1.4.1 干燥物料参数:

1.4.1.1物料名称:牙孢杆菌溶液

1.4.1.2原料含固量:15-25%;

1.4.1.3成品终水分:<5%;

1.4.1.4水分蒸发量:1000kg/H;

1.4.2  工艺条件:

1.4.2.1料液雾化方式:离心式;

1.4.2.2雾滴与热风接触方式:并流式;

1.4.2.3加热方式:2.0Mpa饱和蒸汽;

1.4.2.4热风进风温度:≤160℃,可调节;

1.4.2.5干燥塔排风温度:75-85℃左右,可调节;

1.4.2.6除尘方式:塔底+脉冲布袋除尘器,

1.4.2.7收料方式:配套除湿后的空气,冷却气力输送集中收集。

1.4.2.8 尾气排放含尘量:≤20mg/m3

1.4.2.9 产品细度:80%以上过40目

1.4.2.10成品包装温度<40℃

1.4.2.11干燥塔出料温度<80℃

1.4.2.12系统密闭好,室外无粉尘,无潮湿空气进入系统,使产品造成吸湿。

1.4.2.13布袋除尘效率要求达到99.5%以上,除尘器有保温措施。

1.4.3  设计条件:

1.4.3.1大气离心:760mmHg;

1.4.3.2环境年平均温度:13.6℃;

1.4.3.3外界空气相对湿度:80%;

1.4.3.4湿含量:取8.6g 水/kg 干空气;

1.4.3.5电源:三相四线 380V 50Hz;

二. 设备配套技术数据及供货范围

(一).离心喷雾干燥塔设备配套技术说明:

1、干燥塔:主要有热风分配器、顶盖、内筒体、骨架、外壳体、支架、岩棉、清洗门、视镜灯、主塔钢支架等组成。

1.1主塔内径:ф8000mm,外径ф8200mm,主塔高度 18000mm;塔体直段8540mm,主塔内壁及锥体材质304,内壁厚 3.0mm;塔底锥体角度53度;保温外壁为0.55mm彩钢板;塔内焊缝打磨酸洗钝化打磨处理;干燥塔筒体与钢构加强圈承载,承载圈厚15-20㎜,材质A3钢,塔体加强筋为A3钢;配套主塔支撑钢结构平台,配套塔顶吊装葫芦。

1.2保温:上体进风部位保温材料为硅酸铝,保温层厚度:100mm,干燥塔直体部位保温材料为硅酸铝,保温层厚度:100mm;所有保温层内含骨架加强;

1.3振壁装置:出料锥体装12只气动振击器,气锤型号:sk-60

1.4塔体附件:直段装人孔检修门400 mm *600 mm,4扇(二层),出风管处设清洗孔 1 个;

1.5特殊设计的蜗壳和热风分配器:特殊设计的主塔,热风涡壳保证物料雾化液滴不返顶,防止物料返顶热熔焦化变质现象,热风蜗壳采用数螺旋线加速式的结构,以增强热风与物料液滴的热置换,并有序的旋流下降。

1.6主体体能承受5000Pa的负压,在操作失误的情况下不会对设备造成损坏,主塔体采用氩弧焊焊接,塔体交接口、管道弯头均采用圆弧对接设计,没有死角。设备焊缝平整,内外表面所有焊缝应打磨,无咬边、熔渣和飞溅等缺陷,外表平整,易清洁,无锈蚀脱落等情况

1.7设计塔内照明装置及观察清洗门和人孔,方便员工观察及客户参观,观察清洗门安装在塔圆柱体上,方便清洗。照明灯安装在干燥塔塔体门的两侧,以足够的光线照亮整个塔体。

1.8热风管装置:内部材质304,保温材料为硅酸铝,保温层厚度:100mm,保温外壁为碳钢,厚度:2.0mm;

1.9主塔出料:设关风机连续出料。下料口上设快开清理孔。

2、热源

2.1热源:采用2.0Mpa蒸汽加热,2.0MPa蒸汽冷凝后,先经蒸汽换热器降温再回收(冷凝水降温至100℃以下),蒸汽换热器两路设计,先用蒸汽冷凝水升温再用蒸汽升温。

2.2蒸汽加热,设计U型蒸汽散热器,蒸汽加热器采用Φ20x2.5mm无缝碳钢管道绕铝翘片制作,耐压高,热效率高,采用法兰外包形式防泄漏。

2.3换热器基管采用无缝碳钢管,翅片为铝翅片,钢管外表面除锈彻底,翅片与无缝管接触紧密、坚固,基管焊接时所有因切割造成的毛刺、切片清理干净,焊接完毕后将焊渣彻底清理,整体设备为组合型,可以部分更换,连接处法兰厚度为δ=4㎜的碳钢材料制作,钻腰形孔,配备法兰及螺栓,各组换热片间的垫片为硅胶垫片,厚保证连接无泄漏,连续运行时漏风率不大于0.2%。

3、雾化器  ,由高速离心雾化器、雾化器支座、雾化器专用工具、冷却器、循环油泵等组成。

3.1、雾化器是立式二级电机通过二对齿轮增速,雾化盘线速度>120米/秒,雾化盘为垂直叶片,矩形通道进料。电动机通过联轴器带动传动轴,传动轴通过齿轮带动中间轴,中间轴再通过齿轮带动主轴,雾化盘是安装在主轴下端的,所以雾化盘能迅速地把料浆连续不断地、均匀地变成雾状。

3.2、雾化器的主要轴承是进口SKF轴承。

3.3、雾化盘材料采用304制作,

3.4、雾化盘配两只,一用一备,方便更换。

3.5、雾化器LPG-2000:转速12300rpm, 盘径190mm,功率15kw

3.6、雾化器采用变频调节,转速可调节雾化效果

4、鼓风机:

4.1型号:4-72-10C  功率37kw   转速1450rpm   

4.2风量:35000-45000m3/h(20℃)左右;变频调速。

4.3风压:2200Pa左右

4.4风机材质:碳钢

4.5风机:配整体支架、减振器、风机进、出口软连接安装;

5. 进料泵:

5.1结构形式:螺杆泵,变频调节;不锈钢304材质,耐腐、耐磨、耐温80-90℃

5.2 型号:GF35-1      功率:2.2kw   ;泵头 SUS04;泵底座,联轴器+联轴器罩

5.3流量:2.0m3/h;

5.4压力:0.6Mpa;

5.5数量:2台;一用一备。

5.6泵出口阀门DN25,管道DN25

5.7进料系统采用自动控制,实现进料速度与排风温度自动匹配,避免温度波动对物料干湿度影响,使成品水分含量保持在需要的水平,从而保证成品品质。

6、脉冲布袋除尘器

布袋过滤风速选取V<1.0m/min设计,计算布袋过滤面积S=680㎡,

布袋除尘器型号为MC448-4.0米。

材质:不锈钢304;厚度 3.0mm,花板 4.0mm

布袋骨架镀锌防腐/,防静电覆膜滤袋(防油、防水、防粘、防静电)耐用耐磨。

工作温度130℃

布袋花板加厚并采用不锈钢加强筋加强,保证平整度。

布袋除尘器下料口设快开清理孔,

并配置敲击气锤及压缩空气反吹装置,防止物料架桥,

出料采用阀芯可拆式关风机连续出料,设计合理运行稳定。

脉冲控制仪控制压缩空气对布袋的清灰。时间、频率可调。

布袋上箱体分片制作,可方便拆卸,布袋容易装拆,可水洗多次使用。

布袋除尘器设有压差变送器,在线检测布袋是否堵了或泄漏。

外壁加1.0MPa蒸汽伴热,锥体部分不伴热。

保温不低于100mm,外彩钢瓦保护。

7 .引风机:

7.1型号: 9-26-16D  功率132kw,转速960rpm;变频调速

7.2引风机风量:45000m3/h左右,电机型号;YE3-315M-6

7.3引风机风压:6600Pa左右;

7.4引风机材质:碳钢

7.5机架:配整体支架、减振器,风机进、出口软连接安装。

8.引风管道系统:

8.1 引风连接管:

风管φ1200mm,材质:物料接触不锈钢304, 厚度 2.0㎜,法兰碳钢制作,长度和设备配套;

9.控制系统:(用户自备)

9.1 控制柜(GGD 防尘低压电器柜):1 套;

9.2机组用PLC程序控制系统回路,触摸屏显示、操作。PLC采用西门子品牌。保证设备系统持续平稳运行。

9.3机组螺杆泵变频器调速控制。

9.4机组雾化器变频器调速控制。

9.5机组送、引风机变频器调速控制。

9.6送、引风机安全连锁。(送风机启动后引风机方可启动)

9.7雾化器与其油泵联锁;只有在油泵开动的条件下才能开动雾化器,油泵一旦停止雾化器应自动停止运转。

9.8雾化器与螺杆泵联锁:只有在雾化器开动的条件下才能开动螺杆泵,雾化器一旦停止螺杆泵应自动停止运转。

9.9出风温度和进料泵连锁,自动控制进料量,稳定出料终水分。

9.10系统数显布袋压差,过滤器压差检测数值,判断是否清洗或更换

9.11系统显示、控制进塔温度

9.12主塔压力、引风机频率、雾化器频率、料泵频率;出风温度显示。

9.13所有电动机回路都设有短路和过载保护

9.14控制柜设紧急停止按钮,供紧急情形下能够立即停机。

三、主要技术参数计算说明

物料衡算及热量衡算:

物料含固量20%,终水分<5%,

水分蒸发量计算得:926Kg/h,

干品产能计算取200kg/h

设产品的绝干比热C=0.40Kcal/Kg.℃

环境温度t0=20℃,料温θ1取20℃,进风温度t1取160℃,出风温度取80℃

干燥料温θ2取60℃

空气的湿含量X1=0.0118Kg水汽/Kg干空气 

热量衡算:

冷空气体积流量的计算:V20=36000m3/h左右 

排放体积流量的计算:V80=42000m3/h 左右

系统总供热量:计算取Q=150*104Kcal/h

尾气排放验证:尾气含湿量X2=0.02kg/kg,经查空气焓湿图得:尾气>60℃时远高于露点温度,排风温度合理。

计算塔体直径D:

(1)喷雾距半径R99计算法

    对于一般情况,干燥器直径D按下式计算: D=(2~2.4)R99

     R99----旋转雾化器喷雾距半径

(R99)0.9=3.46d0.3G0.25.n-0.16

(R99)0.9--在雾化盘下0.9m处测得的雾滴占全喷雾量99%            

                时的液滴的飞翔距离的半径,m;

       d----雾化盘直径,m;

       G----喷雾量,Kg/h;

       n----雾化盘转速,r/m;

(R99)0.9=3.46×0.190.3×12000.25×13000-0.16

选塔径D=2.4R99,圆整,加大选取直径,取8.00米

(2)喷雾塔的高度:

考虑物料的特性,直段高度增取8.54米

干燥塔下锥体锥角取53度,喷雾塔总高度为:H=18.80米

从干燥强度验算干燥塔尺寸的合理性

(1)、干燥塔容积计算:干燥室有效圆柱段容积:A1=407m3,

(2)、干燥强度取值:E取3.8kg水/m3·h

      实际可脱水量:W水=E×A=1800kg水/h>926Kg水/h

     注:从干燥强度验算可知喷雾干燥容积已能满足理论干燥脱水要求。

尾气粉尘排放:

采用脉冲布袋除尘器设计,除尘效率为:99.95%

尾气风尘浓度为:0. 0005×250/42000=3.0mg/m3<20 mg/m3

尾气排放低于国家大气污染物综合排放标准。

设备占地尺寸:

长*宽  50*25米

四、 性能保证范围

我方对菌粉干燥处理系统作出有效的质量保证。主要性能考核、保证指标如下:

序号

项  目

保证值(不低于设计值)

拒收值

1

产能,蒸发量

>1.0m3/h

≤1m3/h

2

出料含水量

<5%

≥5%

3

尾气出口含尘量

≤20mg/m3

>20mg/m3

4

尾气排放温度

<50℃

>50℃

5

电耗,kwh

<190kw/h

>保证值

6

菌粉执行标准

不低于GB 20287-2006

低于GB 20287-2006


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