板式換熱器在復(fù)混（合）肥料生產(chǎn)中的應(yīng)用

板式換熱器在復(fù)混（合）肥料生產(chǎn)中的應(yīng)用
                                   郭霞
             （漢楓緩釋肥料（黑龍江）有限公司，黑龍江尚志150600）
    ［摘要］針對復(fù)合肥生產(chǎn)中對固體物料連續(xù)加熱的要求，對普通板式換熱器的板對結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了改進(jìn)。介紹改進(jìn)后的板式換熱器的結(jié)構(gòu)、工作原理和使用情況。用于高塔復(fù)合肥生產(chǎn)線粉狀原料的加熱和硫包緩釋肥料生產(chǎn)中預(yù)熱顆粒芯料，加熱均勻，能耗小，無粉塵逸出，占地面積小，是較為理想的固體物料加熱設(shè)備。
    ［關(guān)鍵詞］復(fù)混（合）肥；改進(jìn)型板式換熱器；固體物料加熱
    ［中圖分類號］TQ444；TQ440．5［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］B［文章編號］1007－6220（2010）04－0058－02
    板式換熱器的傳導(dǎo)介質(zhì)僅作為汽—氣、汽—液、液—液交換，但作為液—固交換尚未應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。我公司對板式換熱器的板對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，將改進(jìn)后的板式換熱器應(yīng)用于硫包復(fù)合肥車間（顆粒狀）及高塔車間（粉狀）固體物料換熱過程，現(xiàn)介紹如下。
    1·改進(jìn)后的板式換熱器結(jié)構(gòu)及工作原理
    該設(shè)備利用熱氣、蒸汽或熱水（主要根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場實際情況確定，漢楓采用冷凝熱水）通過板對與固體進(jìn)行換熱，主體底部設(shè)有屋脊式分料板（角度根據(jù)物料的顆粒大小和黏度確定為110°～165°），分料板中心距為400～500 mm，分料板板長300～400 mm。通過振動電機頻率調(diào)整控制物料在設(shè)備中的滯留時間，從而使物料按預(yù)定的溫度進(jìn)行換熱。板式換熱器的板對與箱體之間是可拆卸結(jié)構(gòu)；下箱體與下料斗之間為軟連接。板對分布形式為上、下兩層和多層結(jié)構(gòu)（根據(jù)物料需加熱的溫升和設(shè)備安裝空間確定），板對相距18～40 mm（根據(jù)物料的細(xì)度及密度進(jìn)行調(diào)整），上下兩層板對相距400～600 mm。板對采用高平焊制后進(jìn)行充壓成型或采用模板沖壓焊制成型，連接形式為叉接形式，叉在上下板對支架上，每個板對有一個進(jìn)、出水管，形成單獨換熱循環(huán)體；板對為流體弧線形，固體物料在板對外側(cè)既形成阻力，又不至于堵塞。改進(jìn)后板式換熱器的結(jié)構(gòu)見圖1。
              
    其工作原理為：在復(fù)混（合）肥生產(chǎn)過程中需進(jìn)行加熱的固體物料通過傳輸設(shè)備運至板式加熱器上蓋進(jìn)料口2，進(jìn)入設(shè)備主體中的上箱體6內(nèi)，均勻分布到上箱體中的加熱板對5中，按一定的速度流向緩沖區(qū)，物料在緩沖區(qū)14內(nèi)進(jìn)行混合重新分配到下箱體中的加熱板對5中，物料流向底部的下料分布板9，在調(diào)頻振動電機11的振動下按量流出加熱器，完成固體物料的加熱過程，物料在此過程中可被均勻加熱。板對為上下兩層時，溫度可提高10～50℃（由物料的性質(zhì)和換熱介質(zhì)的溫度控制）。改進(jìn)后，板式換熱器的整個換熱過程穩(wěn)定、連續(xù)、可控。
    2·板式換熱器在復(fù)混（合）肥生產(chǎn)中的應(yīng)用
    我公司處在寒冷地區(qū)，冬季生產(chǎn)原料溫度平均－25℃左右，生產(chǎn)線要求物料溫度10℃左右，故必須對物料進(jìn)行加熱處理。
    2．1在高塔復(fù)合肥生產(chǎn)線上的應(yīng)用
    在高塔復(fù)合肥生產(chǎn)線上，磷酸一銨、輔料、氯化鉀加熱處理后與熔融尿素通過反應(yīng)生成流動性良好的熔體料漿。固體粉狀原料氯化鉀、磷酸一銨、輔料的加熱均采用改進(jìn)后的板式換熱器，臺時產(chǎn)量為7～12 t／h，效果良好。
    2．2在硫包復(fù)混（合）肥生產(chǎn)線上的應(yīng)用
    硫包尿素及硫包復(fù)混（合）肥生產(chǎn)中，涂布包硫是在轉(zhuǎn)鼓涂布包裹機中進(jìn)行，將熔融的硫黃均勻地噴涂在經(jīng)過預(yù)熱處理后達(dá)到工藝要求的芯料顆粒的下降料幕上，然后再粘上一種密封劑，把涂層上的細(xì)孔封起來。此工藝中的芯料顆粒要求在預(yù)熱中既加熱均勻，又要求顆粒不產(chǎn)生破損、粉塵。我們采用改進(jìn)后的板式換熱器對其進(jìn)行預(yù)熱，臺時產(chǎn)量5～14 t／h，芯料顆粒受熱均勻，無粉塵污染物料，保證了連續(xù)穩(wěn)定的生產(chǎn)。
    2．3板式換熱器預(yù)熱固體物料的技術(shù)參數(shù)（見表1）
            
    3·板式換熱器在復(fù)混（合）肥生產(chǎn)中應(yīng)用的特點
    1）占用空間小，換熱效果好，物料受熱均勻，蒸汽、熱氣、熱水均可作為熱源。
    2）能耗小。因物料靠自身重量從上向下流動，只有在分料板處出現(xiàn)阻力，此處積料不足1 t，所以選擇2臺2．2 kW變頻振動電機即可滿足均勻下料的要求。
    3）產(chǎn)塵小。因物料在密封的設(shè)備內(nèi)進(jìn)行換熱，所以無粉塵逸出，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生污染。
    4）制造費用低。因復(fù)混（合）肥物料腐蝕性較大，板對采用00Cr17Ni、00Cr18，主體采用普通不銹鋼材料；制造工藝簡單，只有板對采用流線型、高平焊制（可采用模具沖壓后，利用點焊機自動完成），其他部件按照國家焊接標(biāo)準(zhǔn)焊接即可。
    5）此設(shè)備在進(jìn)料上方安裝料位顯示儀（我單位采用雷達(dá)料位測試器），可與DCS系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行電腦控制，有利于整條生產(chǎn)線實現(xiàn)自動化控制。
    4·板式換熱器在復(fù)合肥生產(chǎn)中應(yīng)用的注意事項
    1）因板對間距只有18～40 mm，所以要求物料細(xì)度在0．074～6 mm之間。
    2）對于易溶的物料，加熱介質(zhì)的溫度與物料的溫度差不宜太大，物料溫度應(yīng)在微溶溫度以下。
    3）在換熱器停止進(jìn)料時，應(yīng)及時停止加熱介質(zhì)，以防物料過熱造成物料粘結(jié)板對。
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