淺談幹燥設(shè)備與材料(liào)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(fáng)腐
關鍵詞:淺談幹燥設備與材料(liào)防腐
幹(gàn)燥設(shè)備處(chù)理的物料難(nán)以(yǐ)計數,除各種物料的理化性質及產品的要求不同外,幹燥過程物料的熱物理性質及加熱過程中對幹燥係統設備(bèi)的材料要(yào)求更是設計者著重考慮的問題,本文就幹燥設備的(de)用材問題提(tí)出一(yī)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(kě)以認為,幹燥設備的應用已(yǐ)經遍及國民生產(chǎn)的(de)各個部門。對(duì)於幹燥設(shè)備,絕不能(néng)簡單地認為它僅(jǐn)是熱物理方法脫水機械。由於幹燥過程(chéng)中處理的物料不同,含濕種類不同,產品的各項指標也不同。設備的安裝地點不同,製造時對幹燥設(shè)備的選材、設備型式以及製造、安裝方(fāng)法都有不同的要求。正確處理上述問題是成功設計幹燥設備的重要因素之一。
2幹燥設備的特點
2.1幹燥設備的種類到目前為止,已開發成功(gōng)的(de)幹燥設備有幾百種(zhǒng)之(zhī)多,常(cháng)用於工業化生產的也有百餘種。對幹(gàn)燥設備的分類方法也有多種,如果按幹燥過程的傳熱(rè)方式可分為對流幹燥器(如氣流幹燥器、噴霧幹燥設備、旋轉快速幹燥器、流化床幹燥器等)、傳導傳熱幹燥器(如耙式幹燥器、輥筒幹燥器(qì))、幅射幹燥器(如微波幹燥器、遠(yuǎn)紅外幹燥器)等。此外,還有結合幾種傳熱方式的幹燥設備如槳葉式幹燥機(jī)等。
2.2幹燥設(shè)備的特點(diǎn)絕大多(duō)數(shù)幹燥器(qì)都是非標設備,主(zhǔ)要是因為(wéi)每台幹燥器所處理的物料都不相同,很多幹燥條件都隨物料的不同而(ér)改(gǎi)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體參數,如物料狀(zhuàng)態、所含(hán)濕分(fèn)種類、處理量、幹燥過程中物料特性、如有無腐蝕性、燃燒和爆(bào)炸性、是否(fǒu)產(chǎn)生靜電、產(chǎn)品具體(tǐ)要求、物料的熱敏性溫度等,才能(néng)確(què)定幹燥器的各種參數。為此許多(duō)幹燥器都不能批量生產,在設計過程中必需注(zhù)意對物料的針對性和對工作條件的適應性(xìng)。
3幹燥設備製造材料的(de)選擇方(fāng)法眾所周知,幹燥設備的材質是構成幹燥裝置造價的重要元素,合理的選擇材料是控製設備價格的重(chóng)要手段。一般情況下,選擇幹燥設備的材料應從(cóng)以下幾個方麵考慮:
3.1滿足所(suǒ)處理物料的需要幹燥(zào)設備的主要任務(wù)是對給定的物料進行幹燥。因幹燥器處理(lǐ)物料種類繁多,複(fù)蓋了糧(liáng)食、食品、製藥(yào)、化工、林產品、紙張、冶金等眾多領域,產品更是難以計數。被幹燥的物料要(yào)求千差萬(wàn)別,如(rú)化工試劑、藥品、電子材料、電工陶瓷材料等幹燥過程中絕不能混(hún)入(rù)鐵離子,因此在設(shè)備選材上要避免選用碳鋼材料。另外,物料(liào)中的濕分如果含有酸(suān)、堿、鹽、有機溶劑等,對不同的金屬材料(liào)會有腐蝕性。特別在加熱過(guò)程中,對材料的腐蝕會加劇,所以應根據物料中所(suǒ)含濕(shī)分的特點選擇恰當的材料。
3.2針對(duì)幹燥機型(xíng)式選擇材(cái)料前麵提到,幹燥機有多(duō)種型式,每種機型工作原理各不相同,因(yīn)此在選擇材料時也應予以充分考慮。如氣流幹燥器在幹燥氧化鎂時,因物料在氣流管(guǎn)中速(sù)度很高,氧化鎂物料(liào)堅硬,對幹燥管轉彎壁處磨損嚴重,因此在這一區域就要設計防磨(mó)損結構或選擇耐磨材料(liào)。再如,與碳鋼相比,不鏽鋼材料導熱性能明顯低(dī)於前者。所以在以傳導傳熱為(wéi)主的幹燥設備中,如(rú)果選擇不鏽鋼為主要材料(liào),則設備的換熱麵積應以不鏽鋼的導熱係數進行計算。工程實例證(zhèng)明,在選擇蒸汽換熱器時(shí),不鏽鋼材(cái)料要比碳鋼材料麵積大出30%。
3.3針對幹燥過(guò)程選擇材料物(wù)料不同幹燥(zào)條件也不同(tóng),筆者曾設計過一台高溫型幹(gàn)燥器,在幹燥無機鹽的同時還要對其(qí)進行聚合反應。要求幹(gàn)燥熱(rè)空氣溫度在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(dàn)考慮到幹燥室並不(bú)都處於高溫區,根據計算(suàn),隻(zhī)在(zài)高溫區選用了耐高溫材料,現已運行一(yī)年多一切正常。
3.4針對設備安裝環境選擇材料在很多情況下,盡管上述條件(jiàn)都能滿(mǎn)足要求,還要注意設備安裝環境對材料(liào)的要求。如果安裝在化工(gōng)廠的設備,環境對設備、對控製(zhì)係統、電器係統有無腐蝕性(xìng)都要(yào)認真考慮,拿出合理的設計方案。
4幹燥設(shè)備的防腐方法大多數幹燥設備都是以焊(hàn)接件、平板、筒體組成。真對(duì)不同用途的幹燥器進行防腐(fǔ)處理,下麵(miàn)介紹幾種在材料防腐及製造方法的一些經驗。
4.1磷化——鈍化工藝在振動(dòng)流化床幹燥(zào)機的製造中(zhōng),有百分之七十的零件是碳鋼結構。工序間周轉時間(jiān)較長(zhǎng),因此表麵生(shēng)成大量的(de)鐵鏽,塗漆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(guò)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(tóng)時在金屬表麵生成致(zhì)密的防鏽膜層。可以在潮濕的(de)空氣中放置十幾天,也不(bú)會鏽蝕。它的操作方法簡單,能(néng)改善作業環境,減輕勞動強度,節(jiē)省人力物力。對磷化(huà)——鈍(dùn)化處理(lǐ)液中(zhōng)含有乳化劑、鉬酸鹽、可(kě)溶性磷酸鹽和(hé)各種酸等(děng),該方法不僅用在上述機(jī)型中(zhōng),其它類似結(jié)構或機(jī)架都可以(yǐ)采用此法進(jìn)行(háng)防腐處理。
4.2靜(jìng)電粉末噴塗在幹燥設(shè)備製(zhì)造上的(de)應用(yòng)傳統的油漆(qī)塗料是液(yè)態的(de),其中含有大(dà)量的(de)酯酮及烴類等有機溶劑,給生產(chǎn)、儲運、施工帶來一係(xì)列麻煩,易燃易爆且很不安全。因有一定的毒性,揮發(fā)到大氣中,嚴重地汙染環境。因此,國內外的塗料生(shēng)產商們都在致力於開發少用溶液(yè)或不用(yòng)溶液的新型塗料(liào)。這(zhè)種新(xīn)型塗料之一便是粉末塗料。
振動流化床幹燥機的機上蓋板,多是用冷軋不鏽(xiù)鋼板製成的(de),因(yīn)而成本很高。為什麽用不鏽鋼而不采用普(pǔ)通碳鋼(gāng),就因為該設備在工(gōng)作狀態會接觸到各種腐蝕物料及氣體,而不鏽鋼抗腐蝕性(xìng)能非常優越,因而采用(yòng)不鏽鋼冷軋板製成。
用普通碳鋼(gāng)進行靜電噴(pēn)塗聚酯樹脂(zhī)粉末塗料,其抗腐蝕能力完全與不鏽鋼相媲美。由於該種粉(fěn)末塗料具有堅韌、耐久、裝(zhuāng)飾性好的特點(diǎn),並具(jù)有良好的室外耐候性和耐熱(rè)性,同時具有良好的(de)耐腐蝕和耐粉化性能、良好(hǎo)的光澤和色光(guāng)性能,所(suǒ)以,靜電粉末噴塗完全適用於幹燥器殼(ké)體的防腐。
4.3奧氏體鎳鉻不鏽鋼(gāng)焊接的(de)探討(tǎo)幹燥設備中,有許多是板材焊接結構件,大部分板材為1Cr18Ni9Ti(18-8型)。焊接過(guò)程中常出現腐蝕、斷裂等問題。嚴重影響產品壽命及使用性能。奧(ào)氏(shì)體不鏽鋼與普(pǔ)通碳(tàn)素鋼的區別在於導(dǎo)熱性差,加熱時膨脹係數大,電阻值(zhí)高。由於(yú)奧氏體鋼的這(zhè)些特性,需要采用特殊焊接工藝方法來焊接。晶間腐蝕是高合金鋼主要問題之一。這種鋼本身耐蝕性高(gāo),但焊接過程中降低了耐蝕性。奧氏體鋼焊接時其腐蝕(shí)形式有:整體,局部,晶間腐蝕。國內某廠引進國外的幹燥設備,布袋除塵(chén)器的(de)不鏽鋼架因焊接方法不當破壞了材料的組織結構造成晶間腐蝕(shí),幹燥過程中物料中(zhōng)含有酸性成分,鋼架很快造成斷裂(liè)。
5結束語幹燥技術發展到今天,作為一項工程技術,成功與否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也比較密切。綜合多種因素,製定(dìng)合理的加工製造方案具有重要的經濟意義