喷雾干燥机粘壁解决方案

喷雾干燥塔粘壁是生产企业经常遇见的问题，粘壁严重时，喷雾塔无法操作。国内某氯碱企业投资8000万元建成年产9万吨／年磷酸盐生产线，其中，离心喷雾干燥塔产能6万吨，压力喷雾干燥塔产能3万吨。由于两塔均存在严重的粘壁问题，不能投入生产。结合企业生产急需，对喷雾塔粘壁进行诊断，制定技改方案，并付诸实施。经过努力，我公司成功为客户解决了离心喷雾干燥塔和压力喷雾干燥塔的粘壁问题，使企业实现了正常生产。

2、离心喷雾干燥塔粘壁解决方案

2．1、离心喷雾塔粘壁结疤情况

某企业离心喷雾塔直径10米，上段园筒体高lO米、下段锥简体高8米、内置热风分配器。该塔存在严重的粘壁问题，在塔壁上结成的疤块可重达数百千克，疤块从10多米的高处轰然崩塌，砸坏设备，堵塞管道，无法正常生产。生产企业多次组织技术专家会诊，进行整改，仍未有效解决问题，粘壁依旧。

2．2离心喷雾塔布风机构

离心喷雾塔布风机构示于图2和图3，

离心式雾化器位于塔顶中央，锥型蜗壳分布器通过四层导流片进行布风，热风环绕雾化器旋流进入干燥器。雾化器由一台90kW电机驱动，额定转速12000r／min。柱形雾化盘直径250mm，侧壁设置4层喷孔，每层30孔，孔径10mm，额定喷液量9m3／h，热风进口温度500℃，出口130℃，风量25000Nm3／h。

2．3离心喷雾塔粘壁问题诊断

离心喷雾干燥塔器中存在着气旋流和雾旋流，两种流场相互作用，彼此耦合，而呈现出一定的流场形态，气旋流携带雾旋流作向下的螺旋状运动。在静止的空气中，雾旋流呈圆形。如果气旋流是圆的，液旋流也是圆的，如果气旋流不是圆的，液旋流会受其影响，变形拉扁(图4)。

当圆锥形气体分布器布风不均匀时，从出风口吹出的气体，在一些位置流速高，在另一些位置流速低，形成的气旋流场就是非圆形的，气速高的地方形成突出，把液雾带至器壁，粘壁成疤。

2．4懈决方案

解决方案：气旋流场修圆，削剪突出部，填补低洼处。

2．5具体措施

根据结疤位置，可判断局部进气流量的高低，采用调节阻力的方法控制局部气流速度。

2．6运行情况

改造后试车运行参数示于表1，试车中观察到的粘壁情况如下(图5)：

较以前有很大改观，塔顶较干净。A区粘料厚度20m m，B区粘料厚度lOm m，C区粘料厚度<5m m，D区粘料厚度<5m m。粘壁物料棚松、能自动脱落，掉下离心塔底部后能摔碎，不会堵内置旋风器，刮板出料机也未出现堵料现象(图6)，出料较快，运行平稳，干燥效果较好，产品质量稳定。

存在少量粘壁，主要是热风温度受热风炉的制约上不去。半年后，工厂对热风炉进行了改造，热风温度达到450℃，试车时出现的少量粘壁问题完全解决。

3压力喷雾干燥塔粘壁解决方案

3．1喷雾塔粘壁结疤情况

压力喷雾干燥塔塔径5．6米，塔高45米，设计生产能力3万吨／年，建成后由于粘壁现象十分严重，塔壁上形成型如钟乳笋状疤

块(图7)，挂满塔壁中部。

3．2粘壁原因诊断

(2)塔头布风结构不合理，从塔头结构图8分析，存在如下的问题：侧进风造成截面流速紊乱；多孔整流板与布风板位颠倒，布风板在下，整流板在上；布风板孔太大，①150mm，形成漩涡，起不到布风作用整流板高度太小，约50mm，起不到整流作用。经过布风和整流后的气流参差不齐(图8)，非常紊乱，裹挟和夹带雾滴和半干料粘壁。

(2)雾化器雾锥角度偏大，雾锥直接扫到塔壁(图9)，加之高压柱塞泵压力不足，雾滴直径大，到达塔壁的雾滴尚未干燥，随即粘附在塔壁上，从钟乳笋状块物形成过程的分析，是浆液直接喷到塔壁上形成的。

用水做实验测定喷嘴雾锥角为78 o(图10)，计算得雾锥达到塔壁的高度胙3．4m，即雾锥在喷嘴下方3．4m处扫到塔壁，雾滴行程太短，到达塔壁时尚未干燥，故而粘壁。

试车结论如下：(1)粘壁问题已经成功解决； (2)产品粒度：30目60目，占70％，说明产品粒度比较均匀； (3)各试样的水分含量均低于2％，干燥效果良好。

3．3解决方案

(1)改善塔头布风特性，剪齐梳顺。

具体措施：1)塔顶垂直向下进风；2)上游设置低阻布风板(剪齐)；3)下游设置加长型气体整流板(梳顺)，形成均匀一致的平行气流(图11)。

(2)改造雾化器，减小雾化角，增加雾滴触壁前的飞行路程；同时提高雾化压力，减小雾滴直径，使达到塔壁的液滴已接近干燥。

3．4试车结果

在试车过程中， (1)采用单枪运行；

(2)喷枪雾化角500； (3)雾化压力由3MPa升到4MPa。投料试车运行4小时，停车后检查塔壁，未见有粘壁现象(图12)。

4、经验总结：

喷雾干燥塔同时存在着气流场和液雾流场，这两种流场相互耦合，彼此作用，决定着雾滴的运动和传热传质过程。解决喷雾塔粘壁问题的关键，是构造适当的流场形态。离心喷雾塔的流场结构，核心在于一个“圆”字，压力喷雾塔的流场形态，关键是在“平行”二字。