板式換熱器在復混（合）肥料生產中的應用
                                   郭霞
             （漢楓緩釋肥料（黑龍江）有限公司，黑龍江尚志150600）
    ［摘要］針對復合肥生產中對固體物料連續加熱的要求，對普通板式換熱器的板對結構形式進行了改進。介紹改進后的板式換熱器的結構、工作原理和使用情況。用于高塔復合肥生產線粉狀原料的加熱和硫包緩釋肥料生產中預熱顆粒芯料，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備。
    ［關鍵詞］復混（合）肥；改進型板式換熱器；固體物料加熱
    ［中圖分類號］TQ444；TQ440．5［文獻標識碼］B［文章編號］1007－6220（2010）04－0058－02
    板式換熱器的傳導介質僅作為汽—氣、汽—液、液—液交換，但作為液—固交換尚未應用于工業生產中。我公司對板式換熱器的板對結構進行改進，將改進后的板式換熱器應用于硫包復合肥車間（顆粒狀）及高塔車間（粉狀）固體物料換熱過程，現介紹如下。
    1·改進后的板式換熱器結構及工作原理
    該設備利用熱氣、蒸汽或熱水（主要根據生產現場實際情況確定，漢楓采用冷凝熱水）通過板對與固體進行換熱，主體底部設有屋脊式分料板（角度根據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整控制物料在設備中的滯留時間，從而使物料按預定的溫度進行換熱。板式換熱器的板對與箱體之間是可拆卸結構；下箱體與下料斗之間為軟連接。板對分布形式為上、下兩層和多層結構（根據物料需加熱的溫升和設備安裝空間確定），板對相距18～40 mm（根據物料的細度及密度進行調整），上下兩層板對相距400～600 mm。板對采用高平焊制后進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、出水管，形成單獨換熱循環體；板對為流體弧線形，固體物料在板對外側既形成阻力，又不至于堵塞。改進后板式換熱器的結構見圖1。
              
    其工作原理為：在復混（合）肥生產過程中需進行加熱的固體物料通過傳輸設備運至板式加熱器上蓋進料口2，進入設備主體中的上箱體6內，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，物料在緩沖區14內進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℃（由物料的性質和換熱介質的溫度控制）。改進后，板式換熱器的整個換熱過程穩定、連續、可控。
    2·板式換熱器在復混（合）肥生產中的應用
    我公司處在寒冷地區，冬季生產原料溫度平均－25℃左右，生產線要求物料溫度10℃左右，故必須對物料進行加熱處理。
    2．1在高塔復合肥生產線上的應用
    在高塔復合肥生產線上，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后的板式換熱器，臺時產量為7～12 t／h，效果良好。
    2．2在硫包復混（合）肥生產線上的應用
    硫包尿素及硫包復混（合）肥生產中，涂布包硫是在轉鼓涂布包裹機中進行，將熔融的硫黃均勻地噴涂在經過預熱處理后達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，把涂層上的細孔封起來。此工藝中的芯料顆粒要求在預熱中既加熱均勻，又要求顆粒不產生破損、粉塵。我們采用改進后的板式換熱器對其進行預熱，臺時產量5～14 t／h，芯料顆粒受熱均勻，無粉塵污染物料，保證了連續穩定的生產。
    2．3板式換熱器預熱固體物料的技術參數（見表1）
            
    3·板式換熱器在復混（合）肥生產中應用的特點
    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）產塵小。因物料在密封的設備內進行換熱，所以無粉塵逸出，對周圍環境不產生污染。
    4）制造費用低。因復混（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準焊接即可。
    5）此設備在進料上方安裝料位顯示儀（我單位采用雷達料位測試器），可與DCS系統聯網進行電腦控制，有利于整條生產線實現自動化控制。
    4·板式換熱器在復合肥生產中應用的注意事項
    1）因板對間距只有18～40 mm，所以要求物料細度在0．074～6 mm之間。
    2）對于易溶的物料，加熱介質的溫度與物料的溫度差不宜太大，物料溫度應在微溶溫度以下。
    3）在換熱器停止進料時，應及時停止加熱介質，以防物料過熱造成物料粘結板對。
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