最近,Powder&Bulk Solids 雜志發(fā)表的一篇文章稱,一家國際食鹽配送公司希望Carrier Vibrating Equipment Inc.的工程團(tuán)隊(duì)能提供滿足其特殊要求的解決方案。該公司想要一臺能生產(chǎn)碎巖鹽和精鹽這兩種不同產(chǎn)品的機(jī)器。而不想購買兩個不同的系統(tǒng),因?yàn)橐粋€系統(tǒng)一次只能處理一種鹽,故一個系統(tǒng)運(yùn)行時,另一個系統(tǒng)只能閑置。不同鹽的干燥方式都大同小異,但最終產(chǎn)品的包裝方式卻大相徑庭,這也是設(shè)計(jì)系統(tǒng)時要關(guān)注的重點(diǎn)。巖鹽會整批儲存以便日后裝運(yùn),但精鹽會立即裝袋。而能解決這一問題的便是可根據(jù)產(chǎn)品變化進(jìn)行快速調(diào)整的振動流化床干燥系統(tǒng)。該公司對機(jī)器靈活設(shè)計(jì)的要求與Carrier的工程專業(yè)知識不謀而合。
背景
該客戶一直從海外食鹽生產(chǎn)商處購買大量經(jīng)干燥處理的巖鹽和精鹽,但為了減少費(fèi)用,其打算購買經(jīng)部分干燥的濕鹽,再自行干燥。濕鹽價格比干鹽低得多,而省下的錢也足以用于支付購買干燥系統(tǒng)的費(fèi)用。根據(jù)鹽的加工和干燥方式,可將其分為三種主要類型。每一種鹽的加工規(guī)格不盡相同,最終產(chǎn)品的應(yīng)用也不盡相同。巖鹽通常從地下形成的沉積物中開采出來,而這些沉積物通常是古代海洋蒸發(fā)形成的。開采時通常會使用炸藥爆破和大型鏟土機(jī)械,大塊的巖鹽會被壓碎并加工成便于利用的尺寸。曬制鹽就是把鹽水泵入淺而平的水池,利用日曬蒸發(fā)來析出鹽沉積物。繼續(xù)日曬直到析出的鹽足以采收后,便用特殊的機(jī)械將鹽從池底刮下,并送去加工。精鹽由鹽水制成,鹽水經(jīng)過離心和蒸發(fā)處理后產(chǎn)生結(jié)晶鹽,經(jīng)反復(fù)清洗和漂洗后,剩下干凈無雜質(zhì)的結(jié)晶鹽。然后將結(jié)晶鹽烘干至一定程度,便于運(yùn)輸和使用。
挑戰(zhàn)
為了將鹽徹底干燥以備不同用途,必須將其加熱至非常高的溫度,以便將其內(nèi)部的水分逼出鹽粒表面,再蒸發(fā)掉。但精鹽干燥后要立即裝袋,而高溫會使包裝袋融化。這樣會導(dǎo)致大量產(chǎn)品浪費(fèi),并拖慢了裝袋時間。此外,熱精鹽離開干燥機(jī)后并非完全干燥,其蒸發(fā)過程并未停止,在冷卻時會形成水蒸氣。如果將熱鹽裝入密封袋,那么它的這種蒸發(fā)冷卻效應(yīng)便會引發(fā)諸多問題,因?yàn)辂}會重新吸收水蒸氣導(dǎo)致固體結(jié)塊,難以保證已裝袋產(chǎn)品的質(zhì)量。但整批儲存的巖鹽并不會出現(xiàn)這兩個問題,因?yàn)殡m然從干燥機(jī)取出時巖鹽依然很熱,但它可在戶外繼續(xù)蒸發(fā)冷卻。為了解決精鹽的這些問題,必須在干燥后對其進(jìn)行冷卻,使其溫度達(dá)到安全的水平,并去除其在冷卻過程中產(chǎn)生的蒸發(fā)水蒸氣。該客戶需要一款鹽干燥系統(tǒng),能同時滿足這兩種鹽的干燥需求。
客戶解決方案
為確定其鹽產(chǎn)品需要的干燥溫度和停留時間,客戶將其鹽產(chǎn)品樣品送至Carrier的測試實(shí)驗(yàn)室(肯塔基州路易斯維爾)并親自見證了測試過程。為了評估客戶送檢產(chǎn)品并提供最佳和最具成本效益的解決方案,Carrier需要執(zhí)行廣泛的實(shí)驗(yàn)室測試。在審查測試過程和測試數(shù)據(jù)后,雙方一致認(rèn)為振動流化床干燥機(jī)/冷卻機(jī)是最佳的選擇。與其他類型的干燥機(jī)不同,振動流化床可配備冷卻機(jī),用于降低食鹽溫度以便裝袋,并能溫和處理固體,減少產(chǎn)品降解或粉末的產(chǎn)生。Carrier工程團(tuán)隊(duì)著手根據(jù)客戶的要求開發(fā)定制設(shè)計(jì),允許客戶在更換產(chǎn)品時在兩個干燥過程之間更換機(jī)器。處理巖鹽時,整個流化床均可用作干燥機(jī),提高生產(chǎn)效率。但處理精鹽時,該系統(tǒng)的一部分可用作干燥機(jī),其余部分則用作冷卻區(qū),以便將溫度降至安全范圍,同時去除殘余水分。
結(jié)果
振動流化床干燥機(jī)/冷卻機(jī)的最終設(shè)計(jì)滿足了客戶對鹽生產(chǎn)的不同需求。通過使用自動管道風(fēng)門和將機(jī)器分成兩個區(qū)域的通氣區(qū),可以將全長干燥機(jī)切換到具有獨(dú)立干燥和冷卻區(qū)的單元。能效是客戶關(guān)心的其中一個問題,由于整個振動流化床均隔熱,因此能效得到了提升。該設(shè)計(jì)不僅采用了易于清理的橡膠軟隔離彈簧,還允許對系統(tǒng)進(jìn)行沖洗來清除積聚的鹽。干燥巖鹽時,所有空氣均通過天然氣燃燒器加熱并在風(fēng)門打開的情況下吹送入兩個通氣區(qū)。加工精鹽時,風(fēng)門關(guān)閉,通過單獨(dú)的鼓風(fēng)機(jī)為冷卻區(qū)提供冷空氣??蛻舻?/span>PLC 經(jīng)過編程后能在需要時快速更改設(shè)置。該系統(tǒng)每小時能處理精鹽20噸,經(jīng)干燥冷卻可裝袋,每小時能處理巖鹽60噸,是精鹽處理能力的三陪,經(jīng)干燥可整批儲存。