淺談幹燥設備與材料防腐
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2021-08-13 09:18:10
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關鍵(jiàn)詞:淺談幹燥設備與材料防腐
關鍵詞:淺談幹(gàn)燥設備與材料防腐
幹燥設備處理的物料難以計數(shù),除各(gè)種物料的理化性質及產品的要求不同外,幹燥(zào)過(guò)程物料的熱物理性質及加熱過程中對幹(gàn)燥係統設備的(de)材(cái)料要求更是設計者著重考慮的問題,本文就幹燥設備的用材問題提出一些方法,供設計者參考。
1前言(yán)幹燥設備是應用廣泛的單元設備之一,可以認為,幹燥設備的(de)應用已經遍及國民(mín)生產的各個部門。對於幹燥設備,絕不能簡(jiǎn)單地認為它僅是熱物(wù)理(lǐ)方法脫(tuō)水機械。由於幹燥過程中處理的(de)物料不(bú)同,含濕種類不同,產品的各(gè)項指標也不同(tóng)。設備(bèi)的安裝地點(diǎn)不同,製造時對幹燥設備的選材、設備型式以及製造、安裝(zhuāng)方法都有不同的要求。正確(què)處理上述問題是(shì)成功設計(jì)幹燥設備的重要因素之一。
2幹燥設備的特(tè)點
2.1幹燥設備的(de)種類到目前為止,已開發成功(gōng)的幹燥設備有幾百種之多,常用於工業化生產的也有百餘種。對幹燥設備(bèi)的(de)分類方法也有多種,如果按幹燥(zào)過程的傳熱方式可分為對流幹燥(zào)器(qì)(如氣流幹燥器、噴霧幹燥設備、旋轉快速幹燥器(qì)、流化床幹燥器等)、傳導傳熱幹燥器(如耙(pá)式幹燥器、輥筒幹燥器)、幅射(shè)幹(gàn)燥器(如微波(bō)幹燥器(qì)、遠紅外幹燥器)等。此外,還有結合幾種傳熱方式的幹(gàn)燥設備如槳葉式幹燥機等。
2.2幹燥設備(bèi)的特(tè)點(diǎn)絕(jué)大多數幹燥器(qì)都是非標(biāo)設備,主要是因為每台幹燥器所(suǒ)處理的物料都不相(xiàng)同,很多(duō)幹燥條件都隨物料的不同而改變,由此導致幹燥器結構及材料的改變。所以必需明確待幹燥物料的具(jù)體參數,如物料狀態、所含濕分種類、處理量、幹燥過程中物料(liào)特性、如有無腐蝕(shí)性、燃燒和爆炸(zhà)性(xìng)、是否產生靜電(diàn)、產(chǎn)品具體要求、物(wù)料的熱敏性溫(wēn)度(dù)等,才能確(què)定幹燥器的各種參數。為此許多幹燥器都不能批量生產,在設計過程中(zhōng)必需注意對物料的針對性和對工作條件的適(shì)應性。
3幹燥設備製造材料的選(xuǎn)擇方法眾(zhòng)所周知,幹燥(zào)設備的(de)材質是構成幹燥裝置造價的重要元素,合理的選擇材(cái)料是(shì)控(kòng)製(zhì)設備價格的重要手段。一般情況下(xià),選擇幹燥設備的材料應從以下幾(jǐ)個方麵考慮:
3.1滿足所(suǒ)處理(lǐ)物料的需要幹燥設備的主要任務是(shì)對(duì)給定的物料進行幹燥。因幹燥器處理物料(liào)種類繁多,複蓋了糧食、食品、製藥、化工、林產品、紙(zhǐ)張、冶金等眾多領(lǐng)域,產品更(gèng)是難以計數。被幹燥的物料(liào)要求千(qiān)差(chà)萬別,如(rú)化工試劑、藥品、電子材料、電(diàn)工陶瓷材料(liào)等幹(gàn)燥過程(chéng)中絕不能混(hún)入鐵離子,因此在設備選材上要避免選用碳鋼材料。另外,物料中的濕分如果含有酸、堿、鹽、有機溶劑等,對(duì)不(bú)同的金屬材料會(huì)有腐(fǔ)蝕性。特別在加熱過程中,對材(cái)料的腐蝕會(huì)加劇,所以應根據物料中所含濕分的特點選擇恰當的材料。
3.2針對幹燥機型式選擇材料前麵提到,幹燥機有多種型式,每(měi)種機型(xíng)工作原理各不相同,因此在(zài)選擇材料時(shí)也應予以充(chōng)分考慮。如(rú)氣流幹燥器在幹燥(zào)氧化鎂時,因物料在氣流管中速度很高,氧化鎂物料(liào)堅硬,對幹燥管轉彎壁(bì)處磨損嚴重,因此在這一區域就要設計防磨損結構或選擇耐磨材料(liào)。再如,與(yǔ)碳鋼相比,不鏽鋼(gāng)材料導熱性能明顯低於(yú)前者。所以(yǐ)在(zài)以傳導傳熱為主的幹燥設備中,如果(guǒ)選(xuǎn)擇不鏽鋼為主要材料,則設備的換(huàn)熱麵積應以不(bú)鏽鋼的(de)導(dǎo)熱係數進行計算。工(gōng)程實例證明,在選擇蒸汽換熱器時,不鏽鋼材料要比碳鋼材料麵積大出30%。
3.3針對幹燥過程(chéng)選擇(zé)材料物料不同幹燥條(tiáo)件也不同,筆者曾設計過一台高溫型幹燥器,在(zài)幹燥無機鹽的同時還要對其進行聚合反(fǎn)應。要求幹燥熱空(kōng)氣溫度在800℃以上,幹燥材料不得不選擇價格不蜚的耐高溫型不鏽鋼,但考(kǎo)慮到幹燥室並不都處於高溫區,根(gēn)據(jù)計算,隻在高溫區選用(yòng)了耐高溫材料,現已運行一年多一切正常(cháng)。
3.4針(zhēn)對設備安裝環境選擇材料在很多情況下,盡管上述(shù)條件都能滿足(zú)要求,還要(yào)注意(yì)設備安裝(zhuāng)環境對材料的要求。如果安裝在化工廠(chǎng)的設備,環境對設備、對(duì)控製係統、電器(qì)係統有無腐蝕性都要認真考慮,拿出合理的(de)設計方案。
4幹燥(zào)設備的防腐方法大(dà)多數幹(gàn)燥設備都是以焊接件、平板、筒體組成。真對不同(tóng)用途的幹燥器進行防腐處理,下麵介紹幾種在材料防腐及製造方法的一些經驗。
4.1磷化——鈍化工藝(yì)在振(zhèn)動流化床幹(gàn)燥機(jī)的製造中,有百分之七十的零件是碳鋼結構。工序間周轉時間較長,因(yīn)此表麵生成大量(liàng)的鐵鏽(xiù),塗漆(qī)前需用較多的人工來除鏽。磷化——鈍化工藝,是通過電學和電化學反應,通過一次性處理,既可使生滿鐵鏽的鋼鐵工件,表麵呈現出金屬的本來顏色,同時在金屬表麵生(shēng)成致密的防(fáng)鏽膜層(céng)。可以在潮濕的空(kōng)氣中(zhōng)放置十幾(jǐ)天,也不會鏽蝕。它的操作方法簡單,能改善作業環境,減(jiǎn)輕勞動(dòng)強度,節省人力物(wù)力。對(duì)磷化——鈍化處理液中含有乳化劑、鉬酸鹽、可溶性磷酸鹽和各種酸等,該方法不(bú)僅用在上述機型中,其它類似(sì)結構或機架都可以采用此法進行防腐處理。
4.2靜電粉末噴塗在幹燥設(shè)備製造上的應用傳統(tǒng)的油漆塗料是(shì)液態的,其中含有大量的酯酮及烴類等有機溶劑,給生產、儲運、施工帶來一(yī)係列麻煩(fán),易(yì)燃易爆且很不安全。因有一定的毒性,揮發到大氣中,嚴重地汙染環境。因此,國內外的塗料生產商們(men)都在致力(lì)於開(kāi)發少用溶液或(huò)不用溶液的新型塗料。這種新型塗料之一便(biàn)是粉末塗料。
振動流化床幹燥機的機上蓋板,多是用冷軋不鏽鋼板(bǎn)製(zhì)成的,因而成本很高。為什麽用不鏽鋼而(ér)不采用普通(tōng)碳鋼,就因為該設備在工(gōng)作狀態會接觸到各種腐(fǔ)蝕物料及氣體,而不(bú)鏽鋼(gāng)抗腐蝕性能(néng)非常優越,因而采用不鏽鋼冷軋板製成。
用(yòng)普通碳鋼進行(háng)靜電噴塗聚酯樹脂粉末塗料,其抗(kàng)腐蝕能(néng)力完全與不鏽鋼相媲美。由(yóu)於(yú)該種粉末塗料具有堅韌、耐久、裝飾性好(hǎo)的特點,並具有良好的(de)室外耐候性和耐熱(rè)性(xìng),同時具(jù)有良(liáng)好的耐腐蝕和耐粉化性能、良好的光(guāng)澤和(hé)色光性能,所(suǒ)以,靜電粉末噴塗完全適用(yòng)於幹(gàn)燥器殼體的(de)防腐。
4.3奧氏體鎳鉻不鏽鋼焊接的探討幹燥設備中,有許多(duō)是板材焊接結(jié)構件,大部分板(bǎn)材為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過程(chéng)中(zhōng)常出(chū)現(xiàn)腐蝕、斷裂等問題。嚴重影響產品壽命及使用性能。奧氏體不鏽鋼與(yǔ)普通碳素鋼的(de)區(qū)別(bié)在於(yú)導熱性差,加熱時膨脹係(xì)數大,電阻(zǔ)值高。由於奧氏體鋼(gāng)的這些特性,需要采用特殊焊接(jiē)工藝方法來(lái)焊接。晶間腐蝕是高合金鋼主要問題之一。這種鋼本身耐蝕性高,但焊接過程中降低了耐蝕性。奧氏體鋼焊接(jiē)時其腐蝕形式有:整體,局部,晶(jīng)間腐蝕。國內(nèi)某廠引(yǐn)進國外的幹燥設備,布袋除塵器的不鏽鋼架因焊接方法不當破壞(huài)了材料的組織結構造成晶間腐蝕,幹(gàn)燥過程中物料中含有酸性成分,鋼架很快造成斷(duàn)裂。
5結束語幹燥技術發展(zhǎn)到今(jīn)天,作為一項工(gōng)程技術,成功與否(fǒu)不僅與幹燥理論水平(píng)有關,與設備結構、材料選用、加工製造方法的關係(xì)也(yě)比較(jiào)密切。綜合多種因素,製定合理的加工製造方案具有重要的經濟意義