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。
