噴霧干燥捕粉裝置粉塵潮濕或積水嚴重的原因及解決方法

劉殿宇

華禹乳品機械制造有限公司 安達 151400

噴霧干燥捕粉裝置粉塵潮濕或積水嚴重的原因及解決方法

劉殿宇*

華禹乳品機械制造有限公司 安達 151400

噴霧干燥的捕粉形式不盡相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉，捕集下來的粉塵也應該干爽，如果捕集下來的粉塵水分含量過高或粉中嚴重積水，意味著捕粉裝置結構設計出了問題。

噴霧干燥 捕粉 水分含量超標 原因 解決方法

噴霧干燥的捕粉形式不盡相同，捕粉不但要做到少跑粉不跑粉之外，而且捕集下來的粉塵也應該是干爽的，如果捕集下來的粉塵水分含量過高或粉中嚴重積水甚至粉塵完全變成液體狀態，那就是捕粉裝置結構設計上出了問題，這種情況在實際應用中時有出現。

1 捕粉裝置靜止區的形成

捕粉裝置一經出現潮粉或嚴重積水，不但會影響正常出粉，還會影響產品品質。一般捕集下來的這部分粉塵直接與塔內粉混合經過篩分進入包裝工段，或送回到噴霧干燥塔內進行再造粒。噴霧干燥的捕粉形式主要為旋風分離器捕粉、袋濾器捕粉。捕粉又分為單級捕粉及雙級捕粉。在捕集裝置中出現潮粉或出現粉塵嚴重積水，原因為在捕集器中出現了死氣區，即在出粉段出現了排風的靜止區，排風攜帶的水蒸汽到達露點，導致排風中水蒸汽在此區域內沉降，不能隨風排至大氣。

2 粉塵潮濕或出現積水的原因

只要捕粉結構設計合理，一般在旋風分離器或袋濾器中就不會產生潮粉或積水現象。產生潮粉或積水嚴重的主要原因是：① 旋風分離器或袋濾器出粉口引出的尾管過長所致。即如上所述在該段形成排風的死氣區，排風中的水分在此沉降(靜止區上邊緣實際相當于旋流器的作用，當超過一定速度時，再加上內外溫差作用，就會使排風中的水蒸氣冷凝并沉降)，見圖1；② 溫度差所致。由于環境溫度較低捕集器內外溫差較大，在生產過程中，排風帶出的水蒸汽在器壁內表面到達露點而產生凝結水；③ 有外部空氣漏入捕集器內所致。如果捕集器封閉不嚴，有外部空氣漏入，內外空氣溫度差的作用在漏入處或附近也會導致局部排風攜帶的水蒸汽到達露點凝結成水滴而使粉塵變潮。

圖1 捕粉結構

平面布置中樓板數量及樓層高低是關鍵，它完全由噴霧干燥系統所決定。樓板設置幾層，操作是否方便，均由噴霧干燥系統設計方所提供并做出相關技術要求。旋風分離器或袋濾器出粉口距樓板的高度是決定捕粉裝置接引出管長短的關鍵。接管較長一般是受樓層高度設置所限，即樓層間距過大所致，接粉位置距離樓板或操作位置較遠，只能引出一長管。當旋風分離器尾管的長度不超過2500mm時，旋風分離器出粉是比較安全的，但出粉口時常會有塊狀粉及搭橋現象產生，即粉塵變潮的可能性增大，當尾管的長度在3500～5000之間時，粉塵可能不再以粉狀的形式出現很可能以液態出現，尤其是兩級串聯旋風分離器捕粉，末級旋風分離器出現這種現象尤為嚴重。當采用兩級捕粉即采用旋風分離器與袋濾器串聯捕粉時，袋濾器的尾管長度超過1000mm時，出粉口處就可能會有積水或水珠出現。有的捕粉為將兩個串聯旋風分離器中的粉塵集中一起出粉，即采用集粉斗集中出粉，集粉斗也不能過長，過長也會產生靜止區，使捕集下來的粉塵變潮。

3 解決方法

3.1 尾管處理

從實際應用出現的問題可看出，噴霧干燥捕粉裝置的尾管接得過長會引起粉塵變潮、結塊、出粉困難，嚴重時還會使粉塵以液態出現，最終影響生產，影響粉塵的品質。因此，在噴霧干燥系統設計過程中要避免捕粉裝置尾管過長，應在安全長度的范圍之內。如出現上述情況可縮短尾管消除粉塵潮濕、結塊或液化現象。

3.2 保溫處理

由于冷熱溫差作用可導致捕集器器壁內表面結露，因此，根據具體情況可對旋風分離器或袋濾器整體或局部進行絕熱保溫處理。

4 結語

噴霧干燥生產過程中，捕粉裝置出現潮粉、堵粉甚至粉塵搭橋或出現“液態粉”會影響正常生產，也會影響產品品質。出現這種情況大多由設備布局不合理造成的。一經出現這種情況很可能引起捕粉裝置的許多問題，還可能引發其他類似問題的發生。原則是捕粉裝置出粉口盡量做到不加尾管，或加接尾管最短。即不能無限延長出粉口的長度，也不可隨意改變出粉的方法。必須做到理論上說得通，實際應用上可行。在設備布局時首先要考慮布局的合理性，是否對設備性能產生影響。在保證設備處于最佳的工作狀態情況下進行設備布局，不可隨意改變設備的固有尺寸。此外，根據當地環境條件，必要時可對旋風分離器及袋濾器進行整體或局部保溫，減少由于溫度減低而導致排風中水分到達露點的可能。

1 劉殿宇.壓力噴霧干燥系統在速溶茶粉生產的應用[J].中國茶葉，2009.(7)：21-22.

2 劉殿宇.噴霧干燥系統捕粉結構形式的發展及其應用效果[J].乳業導刊，2005(2)：23-24.

3 劉殿宇.脈沖反吹捕粉裝置在奶粉噴霧干燥生產中的設計及應用[J].乳業科學與技術，2006(3)：123-124.

4 劉殿宇.空氣相對濕度對噴霧干燥生產的影響[J].乳業科學與技術，2011(4)：197-199.

5 劉殿宇.噴霧干燥系統調試過程出現的問題及解決方法[J].化工裝備技術，2005,26(7)：7-8.

6 劉殿宇.噴霧干燥連續生產的條件[J].發酵科技通訊，2015,44(3)：37-39.

2016-07-03)

*劉殿宇：高級工程師。1982年畢業于東北農業大學農機專業。主要研究設計方向：乳品機械，輕化工機械。聯系電話：13816382196， E-mail：ldy620519@163.com。