设备选择

设备选择（共12篇）

设备选择 篇1

摘要：文章通过对北方某电厂电气设备选择进行分析, 为今后寒冷地区电气设计提供借鉴。

关键词：寒冷地区,电厂设备,选择,防冻

一、工程概况

某电厂一期工程, 建设规模为4x1000MW机组。厂址位于辽宁省辽东半岛西海岸, 属温带气候区, 地理上处于具有内海性的黄海和渤海之间, 气象要素既有海洋性特征又有一定的大陆性特征。

其累年各主要气象要素全年特征值如下:

平均气温:9.4℃

极端最高气温:36.5℃ (2000年)

极端最低气温:-28.7℃ (1981年)

极端最高地面气温:62.4℃

极端最低地面气温:-33.7℃

无霜期:179d

平均年降水量:614.4mm

最大年降水量:970.5mm (1975年)

最小年降水量:383.5mm (1983年)

最大一日降水量:331.7mm (1975年)

最大一次连续降水量:358.3mm (1975年)

最长连续降水日数:8d (1973年7月)

平均年降水日数:75.8d

平均年暴雨日数:1.8d (日雨量≥50mm)

平均年蒸发量:1615.2mm

平均相对湿度:66%

平均气压:1013.9hPa

最大水汽压:38.2hPa

最小水汽压:0.2hPa

平均年日照时数:2664.2h

最多年日照时数:2833.6h (1980年)

最少年日照时数:2375.3h (1990年)

平均日照百分率:61%

平均风速:3.9m/s

最大风速:23.0m/s

大风日数:39.3 (≥17.0m/s)

平均总云量:4.3成

平均低云量:1.7成

对于上述寒冷地区的发电厂, 应在设备和仪器选择时明确其抗寒、防冻性能要求, 满足电厂生产运行的可靠性。

二、采取措施

(一) 一般措施

在室内的电气设备由于有通风和采暖设备, 因此不用考虑抗寒防冻措施, 只需要对室外设备进行考虑就可以了。

电气控制设备尽量不要放在室外, 应布置在室内, 并根据具体情况, 采用防冻、伴热保护等措施。

选用适合于寒冷地区的设备, 在工程招标阶段, 对电气设备提出抗寒防冻要求。

对处于冷备用或待安装状态的发电机和同期调相机, 应采取适当的防止线圈受潮措施。

导线和杆、塔等金属构架应考虑低温 (包括热胀冷缩) 对其强度的影响, 选用的材质应采用抗冷脆材料, 如16Mn钢。

尽量不采用充油开关或设备。

柴油机房的室温不应低于5℃, 冬季应满足柴油发电机组启动的要求。当室温达不到要求时, 应采用局部和整机预热 (即暖机) 的方法。应急柴油发电机组的冷却水最好加用防冻液。

供电电源电缆或其他电缆应敷设在冻土层以下引入或引出建筑物, 其中间接头盒应灌注沥青用以防冻。

消防水系统的电气设备和管线 (管道) 应注意保温防冻, 特别是在室外不便取暖的地方, 考虑使用保温箱体和电加热装置防冻。

汽机房属于全封闭结构, 内部的热控仪表及仪表管道均不需采用防冻措施;对于外围和辅助系统, 热工测点尽量设计在室内, 仪表也尽量布置在室内, 以达到抗寒防冻的目的。对于少量必须布置在室外的仪表, 采取以下的防冻措施:在仪表选型及招标阶段严格把关, 对仪表的抗寒防冻性能提出要求;采用仪表保温箱, 将布置在室外的仪表布置在保温箱内;对仪表管进行伴热保温处理, 可以采用蒸汽伴热或电伴热;除采取防冻措施外, 机组在寒冷季节运行期间要注意加强维护, 特别是机组停下后, 应及时将仪表和仪表管路中的水放净, 以防冻结。为此在测量管路敷设时, 应尽量避免有U行弯, 避免积水;如不能避免, 可在管路弯头的最低处装设疏水阀门。

(二) 对重要设备采取的特殊措施

本工程中的户外设备主要是变压器、封闭母线、电缆。对于封闭母线和电缆, 由于没有油系统等附属部分, 不用考虑抗寒防冻的特殊措施。

变压器是重要的户外设备, 本体及其附件均应满足电厂寒冷、沿海高盐雾等特殊气候要求。

1. 变压器外壳及冷却器防腐处理工序的工艺流程

焊接件的打磨处理专检-结构件的抛丸处理?人工清理、除锈-涂漆:底漆面漆分别涂装-烘干、出炉。

(1) 表面处理措施。为了增加漆膜的附着力, 保证零部件棱边的涂漆质量, 在油箱及冷却器焊装完成以后首先对油箱及冷却器、夹件等所有的内外部结构件进行棱边倒角、倒圆处理, 增加接触面积, 改善棱边部位的着漆状况。

(2) 表面抛丸处理。机械抛丸, 主要对变压器油箱及储油柜等大型工件内外表面进行抛丸;人工喷丸作为机械抛丸的辅助操作, 主要对机械抛丸中无法操作到的各外表面、夹件等低矮件及各类工件内表面进行抛丸;小件抛丸, 对升高座、架体、盖板等组焊部件, 采用小型装置进行抛丸处理, 增强零部件的漆膜附着能力。

(3) 人工清理、除锈。将喷丸后的油箱结构件, 涂漆前人工再进行处理, 用稀释剂擦拭表面, 去除金属粉尘, 吹干。

(4) 涂装工艺。在抛丸处理后8小时之内 (非潮湿气候下) 进行最后的涂装工序。

采用空气喷涂方法对油箱表面进行喷漆处理, 在局部结构上不易进行喷涂的部位采取刷涂、滚涂等手工操作的方式特殊处理, 以保证外露部位均匀着漆。同时保证棱边部位的可靠着漆漆膜。

底漆和面漆分别进行两遍, 每遍厚度在30～40μ。

喷漆后, 采用80～110℃温度进行炉内烘干。

(5) 严格按工艺要求进行操作, 保证每道工序的加工内容完整、到位, 专检合格, 保证预定工艺的正确实施。

封闭母线、电缆不需要采取特殊措施抗寒防冻。

2. 变压器防抗寒防冻对油的要求

变压器油最重要的性能是抗氧化安定性。因为在变压器中要连续使用很长时间, 一台变压器的油量达几十吨, 换油往往造成很大的损耗。油品老化导致油品绝缘性能变坏, 老化形成的产物附着在设备工作表面, 破坏绝缘效果。因此, 对基础油的抗氧化性能要求很高。变压器油的绝缘性能主要取决于介质损失角正切值 (介质损耗因素) 。油中不允许含任何水分和机械杂质, 以免降低介电性能。为保持低温下的流动性, 必须要有很低的凝固点 (-45℃或更低) 。而为确保有效地散热, 变压器油的粘度不应太高 (50℃时上限为9.6mm2/s) , 闪点要求不低于135～150℃。变压器油是一种专用油, 任何其他油品都代替不了它。变压器油的平均使用寿命为5～10年。

布置在室外的变压器, 其变压器油, 采用凝固点达-45℃的45#变压器油。以确保在变压器停用时抗寒防冻的要求。

3. 变压器储油柜的选择

传统变压器根据国标 (GB1094.1) 采用隔膜式油保护系统是在油面上方, 一般是在储油柜中设一隔膜或胶囊将油与外界空气隔开, 以避免油与空气接触。这也属于全充满油的全密封油保护系统, 但由于隔膜或胶囊有一定透气溶解率, 约为0.4mL/ (100mL油·年) 。因此, 变压器运行时油温变化引起油膨胀的同时, 会从外界空气中吸取潮气, 不过速度很慢而已。该厂的气象条件下, 夏季和冬季气温相差60℃以上, 促进了隔膜或胶囊的老化, 加速了油中气体的吸收。

对开放式的变压器, 其油中总气量约为10%左右, 大多数分解气体在油中的溶解度是随温度的升高而降低的。但空气却不同, 当温度升高时, 它在油中的溶解度是增加的。因此, 对于空气饱和的油, 如果温度降低, 将会有空气释放出来。即使油未饱和, 但当负荷或环境温度骤然降低时, 油的体积收缩, 油面压力来不及通过呼吸器与大气平衡而降低, 油中溶解的空气也会释放出来。所以, 运行正常的变压器, 压力和温度下降时, 有时空气过饱和而逸出, 严重时甚至引起瓦斯保护动作。

如果在油面上方采用金属波纹膨胀式内部全充满油的全密封油保护系统式储油柜, 则是更为理想的新型全密封结构的储油柜。波纹膨胀储油柜的膨胀体为全密封结构, 采用不锈钢材料, 储油柜在微正压下运行。当变压器周围环境温度为最低时, 如-40℃, 金属波纹膨胀体仍保持一个微正压而不是负压, 可防止从外界空气中吸取潮气而影响油的绝缘强度。另外, 膨胀节的每节腔同步动作, 无假油位, 压力均衡真实, 可以实现遥测和报警, 具有散热功能, 可以降低油温, 等等。自油浸式变压器采用金属波纹膨胀储油柜以来, 已有多年安全运行经验。建议该工程采用。

三、结论

根据以上研究分析, 对该电厂工程的抗寒防冻设计提出以下建议:

第一, 执行上述一般措施;

第二, 不宜大量使用电伴热, 以免破坏初步设计的负荷平衡;

第三, 户外变压器建议采用金属波纹膨胀储油柜;

第四, 变压器油采用凝固点达-45℃的45#变压器油。

在施工阶段, 以上方案, 将为电厂提供可靠、安全、经济的运行条件。

设备选择 篇2

洗涤设备选择是否得当，将直接影响洗衣房日常工作是否能正常开展，如果在采购时不够谨慎，仅凭价格高低和厂家的一面之词去选择，那么对洗衣房来说后果将会非常严重，既耽误工作、麻烦不断；又劳民伤财，给单位带来损失。以下根据众多业内用户总结的经验做一下介绍：

一、品牌信誉度——考核洗涤机械的硬指标

产品的品牌信誉度是考核洗涤机械的硬指标。洗涤设备的整体评估涵盖了配件质量、使用寿命、售后服务、价格、能源消耗指标、各项技术指标等各方面综合因素，单纯按价格高低来判断是无法买到性价比超值的洗涤设备的，这也是为何很多洗涤设备招标要指定品牌范围的缘故。

目前国内洗涤机械经营厂商可分为三类：

第一类是历史悠久的名牌产品生产企业，企业规模大，技术力量雄厚，产品销售有良好的客户口碑作支撑，企业发展进入良性循环，可长期为客户提供高质量的售后服务。这类企业生产的产品配件用料规范，产品质量令人放心。

第二类是普通生产企业，企业规模不大，成立时间不长，技术力量也比较单薄，产品主要依靠低价策略来销售。这类企业的产品稳定性不强，配件用料也不太规范，售后服务也往往因为人员的制约而时效性不强，客户投诉时有发生。

第三类则是一些完全不负责任的经营单位，场地小、技术力量也不足，有的甚至是空壳公司，抱着赚一把就跑的短线心态，一味以低价吸引没有经验的客户上门，材料配件以次充好甚至以旧充新，产品往往使用几个月就出现故障，找人维修时百般推脱，有的甚至音讯全无、人去铺空，导致上当客户投诉无门，苦不堪言。

广州珠江洗涤机械有限公司创立至今已逾二十载，是国内历史最为悠久的知名洗涤机械企业之一，注册商标“珠江牌”业内人所共知，拥有全套先进生产设备，自建大型厂房上万平米，多次荣获“中国洗涤机械质量公认十大知名品牌”、“中国质量过硬服务放心信誉品牌”称号，每年产品出口到中东、东南亚、俄罗斯等十余个国家，累计用户过千家，在用产品上万台，是国内众多医疗单位和酒店的指定使用品牌，用户信誉度高，产品性价比出众，经营政策灵活周到，是您采购洗衣房设备的放心之选。

有经验的采购人员，了解产品不仅仅通过厂家的销售代表，还要到实际用户那里去了解，只有多比较、多调研，才能做出正确的选择。

二、售后服务质量——衡量洗涤设备性价比的关键指标

任何产品使用时间长了都免不了出现这样或那样的问题，如果一个厂家向您承诺设备没有任何问题，配件用料是如何的好，技术是如何的先进，那他们就仅仅是为了卖出产品而开空头支票，如同路边叫卖的商贩仅仅为了把东西卖出去一样。这时如果您要定购他们的设备，一定要将这些承诺写进合同并约定违约责任，以免日后出现纠纷无据可依。

其实只有从实际用户那里得到的真实反馈才是真实可信的。

广州珠江洗涤机械公司经过多年经验总结，除了实现2小时响应，24小时到场的维修服务承诺以外，还探索出一套行之有效的维修服务模式，那就是易损件采用通用配件，用户很容易就能买到更换。

珠海有家企业买了一套江浙地区生产的全自动洗脱机，出了故障打电话到厂家，厂家竟然回复让客户把设备运回厂里，一个月内能修好运回，运费还要客户负担，如此的免费保修让客户气愤不已，不得已请求珠江厂派工程师帮助维修，打开一看，出现故障的是专用配件，无法更换。客户为了不影响工作，只能重新购置，可见负责任的售后服务对用户来说非常重要。

南海中医院几年前曾经买了一台X星牌80公斤洗脱机，过了保修期后出现故障，联系厂家维修，结果厂家报价1万多元，而且维修时间还要一个月。后来联系到珠江洗涤维修中心，结果只需4000元，两天就修好了，从此以后，南海市中医院就成了珠江洗涤机械的忠实用户。

说到维修技术，珠江洗涤机械公司维修中心赖加文经理还练就了一手电话诊疗绝活，往往通过电话了解情况就能找到症结所在，客户只需简单更换通用配件就能恢复正常使用，从而有效避免了误工损失，多次获得用户的赞许和表扬。

三、真实技术数据——选择洗涤设备的重要参考依据

全自动洗脱机最基本的技术数据是它的容量比和脱水力。

1、容量比亦称载荷比，是指机器装载量与滚筒容积之比。例如标称容量为洗涤50 公斤的洗脱机，按国内目前的标准，其滚筒容积(升)应为标称容量的10 倍，即500 升。但也有一些厂家为了投机取巧而夸大其词，滚筒容量根本达不到国家标准。

广宁县有家宾馆在采购珠江洗脱机时曾经发生了一件令人哭笑不得的事情：这家宾馆原来就有两台其他厂家生产的50公斤洗脱机，由于业务量增加需要添置一台同样为50公斤的洗脱机，经过讨价还价、签订合同然后付款发货，一切都很顺利。没想到在货到安装时出了问题，洗衣房门太小，必须把门拆了才能搬进去，宾馆老总一下子就火了：你们珠江厂怎么回事，别人的50公斤机器能进去你们的怎么就进不去？结果一量那两台洗脱机的滚筒尺寸，容积只有420升，容量明显被“增肥”了，宾馆老总这时才恍然大悟。

2、脱水力G值(G-force或G-factor)，洗脱机脱水的原理是离心脱水，即滚筒在高速旋转时带动织物旋转而产生离心力，从而使水分与织物分离。脱水力G值就是结合了滚筒直径和滚筒转速两者对脱水效果的影响，用以表示织物在脱水过程中所受的作用力大小。脱水力的计算公式如下：

G =n2d/1790 或 G =5.6×n2d/104 或 G = 0.00112rn2

其中：G为脱水力，r 为半径（单位m），d 为直径（单位m），n 为转速（单位：rpm），一般洗脱机的G 值在300左右，小型洗脱机则在200-300 之间。

脱水力值与脱水效果成正比。脱水力越高，织物中残留水分就越少。烘干过程中所消耗的能源（电或蒸汽）也就越少，而且烘干速度也能相应加快。因此脱水力值的高低与洗衣房每天的能源消耗和工作效率有着紧密的联系。

广州珠江洗涤机械有限公司所有产品均严格执行国家相关行业标准，技术数据真实准确。

四、综合性价比领先——珠江洗涤机械的价格定位目标

产品价格可能是很多客户采购计划中的重点关注之处。其实产品价格的高低需结合产品定位来分析才能准确判断。一线品牌产品各部件配置高、产品使用寿命长、售后服务有保障，定价自然就高；二线品牌产品质量不够稳定，零部件配置和售后服务也要稍逊一筹，价格自然低一些；三线产品的定价就鱼龙混杂了，可以说什么价格都有，有的产品只有鲜亮的外壳，材料配件以次充好甚至以旧充新；有的把赢利点放在维修上，一旦出现故障，维修费用动辄要数千上万元。

广州珠江洗涤机械有限公司所有产品全部为高端配置，经过二十年来数千用户验证表明：产品设计先进合理，质量稳定，使用寿命长，售后服务及时周到，是目前国内一线品牌产品中的佼佼者。

在价格定位上，由于珠江产品采取直销模式，中间环节少，上万平米的厂房自建有效减少运营开支，主要零部件本厂一条龙加工大大降低外购成本，再加上产品质量稳定使保修成本远低于正常水平，所以价格定位一直比国内同类一线品牌产品低15%以上，屡屡在国内洗涤设备招标活动中拔得头筹，被众多用户誉为综合性价比领先品牌。

五、设备基本配置——警惕隐藏在低价背后的陷阱

在选择好洗脱机的品牌后，有经验的采购人员会要求供货商提供一份设备的基本配置表，表中要列明设备主要部件的基本参数，如机体/ 壳材质，电器配件品牌、型号等等，同时你一定保留好此配置表，如果可以的话，将此表做为合同附件一起签署。因为设备配件的质量和使用寿命，与洗涤设备能否长期正常使用有着极为密切的关系。

您可能会奇怪，同一型号设备不是固定配置的吗?难道厂家会轻易改变?是的，商业洗涤设备并非流水线产品，品牌企业本着企业信誉、产品质量第一的原则不会做这类以次充好的事情，但毕竟有些厂家一味以低价吸引客户，就只能在产品配置上打主意了，进口改合资、合资改国产、国产变翻新，这种实例层出不穷、数不胜数，上当的用户往往在设备出现故障时才发现被做了手脚，以至于投诉、纠纷不断。

广州市珠江洗涤机械有限公司秉承“用户至上、质量为本”的经营理念，所有相关配件的选择都源于二十年来数千用户的实际体验数据总结，对每一个零部件都精益求精、严格把关，力求每一台珠江产品无论是质量还是使用寿命都有完美的表现。

六、技术不断创新——客户满意度不断提升的秘诀

首创电气（汽）合一（电热与燃气加热或电热与蒸汽加热）多功能全自动干衣机、熨平机；率先在洗涤机械领域应用变频调速技术„„珠江洗涤机械一直走在国内洗涤机械技术创新的最前列。

2010年，广州珠江洗涤机械公司成功研发了主轴承双重密封装置，有效解决了国内洗涤机械产品普遍存在的密封橡胶老化漏水的行业性难题，经过一年多实际客户使用数据反馈证明：广州珠江洗涤机械公司独创的洗脱机主轴双重密封装置，大大延长了洗脱机主轴部件免维护周期，有效提升了主要核心部件的使用寿命，使珠江洗脱机整体技术水平再一次领先行业内同类产品。目前，这项技术革新成果正在办理有关专利申请过程中。

设备选择 篇3

关键词 UPS 负荷 功率 保障

中图分类号：V35 文献标识码：A

0引言

民航数据机房是一个特殊的用电系统，空中交通管制是飞机全天候安全起降的保障，空中管制稍有不慎就会机毁人亡。而这些设备的保障对供电可靠性的需求也提出了更高更大的挑战。本文就某空管局塔台电力负荷大小进行了合理的估算，并对UPS选则进行简要分析。

1负荷的计算方法

用电负荷的计算方法有“需要系数法”、“利用系数法”、“二项式法”和“单位面积功率法”等。由于需要系数法比较便利，因而广泛使用，本文主要介绍“需要系数法”计算方法。

（1）用电设备组的计算负荷

有功功率Pjs=kxPe kW

无功功Qjs=Pjstg kvar

视在功率Sjs= kVA

（2） 配电干线或总配电室的计算负荷

有功功率 Pjs=k∑p（KxPe）kW

无功功率Qjs= k∑q∑（KxPetg ）kvar

视在功率 Sjs= kVA

以上式中 Pe—用电设备组的设备功率;

Kx—需要系数;

tg —用电设备功率因数角的正切值;

k∑p、k∑q—有功功率、无功功率同时系数，分别取0.8～0.9和0.93～0.97。

当简化计算时，同时系数K p和K q都取K p值。

需要系数法确定计算负荷的系数见表1。

表1 工业用电设备的Kx、 cos 及tg

2塔台负荷计算

通过对某空管局塔台设备统计为：新内话ICS电子设备两套，每套功率100W;甚高频电台6台，每台发射功率500W，接收功率70W;空军雷达、ADS-B、航班动态、发报终端、遥测、桂林终端、情报通播、自观、621等设备共计9套设备，每套均为300W电脑主机和50W显示器构成;主任席、协调席、管制席等4套设备均由400W电脑主机和50W显示器构成。

由此可见，塔台设备主要由电脑、收讯机、发讯机组成，通过表1可得各设备需要系数，分别取最大值。由于塔台6台甚高频设备不可能同时处于发射状态，最多也只有2台处于发射状态其他4台处于接受状态，所以代入负荷计算公式得：

有功功率：

P总=k∑q∑（KxPe）=0.9€祝？010W+425W+800W+252W）=4038W

无功功率：

Q总=k∑q∑（KxPetg ）0.9€祝？257+735+600+189）=3403 Var

视在功率：

Sjs===5280 VA

3 UPS容量选择

UPS选择应根据计算负荷、峰值电流、过载能力、负荷突变等因素决定。

（1）峰值电流。能承受峰值电流的UPS容量按下式计算

容量=有效负荷容量€追逯档缌鳎ㄗ畲笾担？UPS额定电流

（2）过载。UPS过载能力一般在有效负荷的1.1倍以上，负荷超过1.1倍以上应对UPS进行保护。

（3）负荷突变。多数UPS的负荷突变范围为0～100%，输出电压波动可以控制在10%以内，所以对有效负荷容量可以不做补偿。

选择UPS额定输出容量时，应根据所用设备的负荷量统计值来选择所需要的UPS输出功率。为确保UPS的系统效率高和尽可能的延长UPS的使用寿命，一般推荐参数是：用户的负载量占UPS输出功率的50%～80%为宜。除考虑实际负载以外，还需要考虑今后设备的增加所带来的增容问题，因此UPS的功率应在现有负载的基础上再增加15%的余量。计算UPS功率方法是：

UPS功率=（实际设备功率/UPS输出功率比）€祝？+0.15）

式中输出功率比一般选50%～80%。

由此可得：UPS塔台5280 VA/0.5€祝？+0.15）=12114VA≈12KVA

4总结

在本文所介绍的计算方法中，由于各设备额定容量参数都取的是塔台极端情况下的最大运行设备量，需要系数Kx和同时系数K p都取了最大值，所以计算出了的负荷值肯定偏大，UPS选型也就偏大，在实际运行中负荷可能达不到这一值，但是如果塔台出现特殊情况如（设备重启、航班任务加重等）将会有效、可靠的保障供电安全。

参考文献

[1] 周志敏等.UPS实用技术—应用于维护[M].人民邮电出版社，2003.11.

[2] 徐国家.UPS电源维修手册[M].电子工业出版社，2008.3.

制粒机理、制粒设备及其选择 篇4

把粉末、熔融液、水溶液等状态的物料, 利用物料之间的凝聚黏附力或是加入黏结剂的黏结力, 以及外力造成的碰撞、挤压、压缩等, 逐步结合成粒或片状的操作, 均可称为制粒技术。制粒作为粒子的加工过程, 几乎与所有的固体制剂相关。制粒物可能是最终产品也可能是中间产品, 制粒操作使颗粒具有某种相应的目的性, 以保证产品质量和生产的顺利进行。如在散剂、颗粒剂、胶囊剂中颗粒是最终产品, 制粒的目的不仅是为了改善物料的流动性、飞散性、黏附性, 利于计量准确, 保护生产环境等, 而且必须保证颗粒的形状、大小均匀等。而在片剂生产中颗粒是中间产品, 不仅要改善流动性以减少片剂的重量差异, 而且要保证颗粒的压缩成型性。制得的颗粒应具有良好的流动性和可压缩性, 并具有适宜的机械强度, 但在冲模内受压时, 颗粒应破碎。

1 制粒目的

制粒的目的一般如下:

(1) 改善流动性。一般颗粒状比粉末状粒径大, 每个粒子周围可接触的粒子数目少, 因而黏附性、凝聚性大为减弱, 从而大大改善颗粒的流动性, 便于计量、配料, 改善流动性利于给料, 使固体具备与液体一样定量处理的可能。

(2) 防止各成分的离析。当混合物各成分的粒度、密度存在差异时容易出现离析现象。

(3) 防止粉尘飞扬及器壁上的黏附。粉末的粉尘飞扬及黏附性严重, 制粒后可防止环境污染与原料的损失, 减少公害。

(4) 提高堆积密度以利于储存和运输等。

(5) 改善片剂生产中压力的均匀传递。

(6) 改善产品的外观, 便于服用, 携带方便等。

(7) 保证产品的均匀性, 改善溶解性, 减少结焦和结块的倾向, 控制释放, 方便物料处理和加工。

(8) 使产品适于反应、传热或传质, 如控制空隙率和比表面积, 改善传热和传质, 以及改善透气性等。

2 制粒方法

制粒的方法不同, 即使是同样的处方不仅所得制粒物的形状、大小、强度不同, 而且崩解性、溶解性也不同, 从而产生不同的药效。因此, 应根据所需颗粒的特性选择适宜的制粒方法。制粒方法根据原理不同, 大体分为团聚制粒法、挤压制粒法、喷射制粒法3种。

2.1 团聚制粒法

2.1.1 滚动制粒法

滚动制粒法:利用容器转动造成粉末碰撞、颗粒滚动, 使黏附力或黏结力产生作用的制粒方法。

特点:只能制成球形颗粒, 一般直径约为3 mm, 较大的球要求料粉很细 (即80%的粉末直径小于40μm) 。圆筒式造球机和盘式造粒机应用最为广泛。盘式造粒机所制球粒, 其粒度更为均匀, 且占地面积小。圆筒式造球机对给料情况的变化不是十分敏感, 且较易密闭, 更适合于化肥工业需要同时干燥、氨化的制粒。

应用:矿石和矿粉、肥料、化学品、炭黑。

常用设备:圆筒式造球机、圆盘式造粒机、锥筒式造粒机。

2.1.2 搅拌制粒法

搅拌制粒法:利用容器内搅拌桨搅动造成粉末碰撞、颗粒翻滚, 使黏附力或黏结力产生作用的方法。

特点:用于生产具有快速溶解、湿透性的产品, 颗粒较小 (直径小于2 mm) , 不规则, 机械强度较低, 也适合于进一步压片的中间给料。双轴式搅拌造粒机具有很强的切断作用, 允许处理塑性和黏性物料, 搓合作用可产生较结实的、强度较高的颗粒。

应用:烧结给料、肥料、塑性泥造粒、制药片剂给料、化学品造粒。

常用设备:立式搅拌造粒机、卧式搅拌造粒机、卧式双轴搅拌造粒机。

2.1.3 压缩制粒法

压缩制粒法:以机械压缩使粉末压制成片、球的制粒方法。

特点:用于生产尺寸较大的产品, 可以按要求设计压模形状、尺寸, 做成各种形状、尺寸的片、块、球。一般成品的机械强度较高, 形状规则。压片机一般生产能力较低, 少于106片/h, 大约1～2 t/h;辊压型机生产能力较高, 可达100 t/h。

应用:制药片剂、催化剂骨架、特殊肥料、陶瓷产品、金属粉末、煤、焦炭、化学肥料。

常用设备:压片机、压块机、对辊压型机。

2.2 挤压制粒法

挤压制粒法:以机械挤压使含有黏结剂的粉末挤出成型、切割成粒的方法。

特点:挤压制粒多数生成圆柱形小粒, 在挤压以前将物料混合均匀, 挤压主要靠剪应力, 所以压力较低, 特别适合黏稠、内聚力大的物料, 造粒设备简单, 生产费用较低。其中, 以螺旋挤压造粒机用得较多。

应用:塑料、催化剂载体、混合肥料、钾肥、精矿浓缩物、泥煤、动物饲料、化学品。

常用设备:螺旋挤压造粒机、滚轮挤压造粒机、桨叶挤压造粒机。

2.3 喷射制粒法

喷射制粒法:以熔融物或溶液为主要物料, 用各种可能的分散方法, 将熔融物或溶液分散成液滴或雾沫, 并使其冷却固化或者去湿干燥, 形成一定粒度范围的颗粒状固体物料的方法。

2.3.1 喷丸法

特点:适用于熔点较低或者熔化时不会分解的物料。由于塔的高度所限, 所制丸粒的粒径的上限约为3 mm, 否则塔底出料要加流化床进一步冷却。

应用:尿素、硝酸铵、蜡、树脂、化学品。

常用设备:旋转喷头造粒塔、固定喷头造粒塔。

2.3.2 喷雾法

特点:所有喷雾法均可直接从液体 (溶液、悬浮液、熔融液) 制得产品, 产品为近似球形的较均匀颗粒, 粒径约为50～500μm, 由于产品粒径细, 比表面积大, 使传热、传质速率大, 设备单位体积生产能力大。因停留时间极短 (仅几秒钟) , 所以适宜于热敏性、易氧化、易爆炸或易燃的物料。喷射制粒不仅可造粒, 在特定条件下还可制微胶囊, 微胶囊有保护、变性作用。

应用:树脂、染料、颜料、洗涤剂、表面活性剂、精矿、粉末冶金、陶瓷压制品给料、药品片剂给料、奶粉。

常用设备:高速转盘喷雾塔、压力喷嘴喷雾塔、气流喷嘴喷雾塔。

2.3.3 喷涂法

特点:与喷射制粒塔相比有较长的停留时间, 可承担较大的干燥负荷, 同时产品的粒径也可较大 (约为0.5～5 mm) , 喷动床比流化床能生产粒径更大的产品。

应用:药品制片给料、尿素、硝酸铵、葡萄糖、复合肥料、化学品。

常用设备:流化床喷涂造粒器、喷动床喷涂造粒器、流化床颗粒涂膜器。

2.4 其他方法

2.4.1 烧结和焙烧法

特点:烧结物比较不规则, 不如粒状物能经受处理, 但可使用粒径较粗的给料进行烧结。焙烧是先用造球机生成生球, 再在焙烧窑炉中焙烧固结成球团。焙烧炉从最早的竖炉发展到移动炉箅式焙烧机, 后进一步发展到炉箅—窑炉焙烧机, 这种焙烧机, 先在炉箅上进行半硬化, 这样生成不易破碎的半硬化球, 然后进回转窑均匀焙烧, 会得到一层其他焙烧设备不能获得的均匀而密实的外表面。

应用:铁矿、有色金属矿和非金属矿制烧结矿和球团矿、水泥熟料、固体废料。

常用设备:带式烧结机竖炉、炉箅—窑炉焙烧机。

2.4.2 破碎成粒法

特点:破碎造粒是将压缩成片状的物料进一步破碎成粒, 根据产品粒径 (0.2～3 mm) 选择破碎级数。或者将挤压成条状的物料进一步破碎减细粒度, 一般要求粒径较细 (0.1～3 mm) 。破碎造粒均为调整产品或中间产品的粒度。

应用:铁矿、有色金属和非金属矿的烧结给料、铁氧体、粘土、陶瓷土、肥料。

常用设备:干式破碎成粒机、湿式破碎成粒机、冷冻破碎成粒机。

2.4.3 结晶沉积法制纳米级粒子

特点:纳米级粒子的制备方法很多, 除结晶沉积法外, 还有等离子体注入金属盐溶液反应、瞬间放电爆炸氧化、激光蒸发凝聚化合、惰性气体冷凝法、高能球磨法、非晶晶化法、深度塑性变形法等。超临界溶液快速膨胀法和化学反应沉积法与化工关系更为密切。

应用:聚合物、金属氧化物、金属碳化物、铁氧体。

常用方法:超临界溶液快速膨胀法、化学反应沉积法。

2.4.4 液体介质中制粒

特点:在液体中造粒包括悬浮液凝聚造粒、界面作用制微胶囊和乳化液相分离造粒。悬浊液凝聚造粒能从液体中分离和回收颗粒, 也能选择性地移去一种或几种颗粒, 产品粒子较圆。微胶囊有防止氧化、使内容物缓释等作用, 是目前应用较广、发展较快的新技术。

应用:废水处理、废液中悬浮物回收、药品、营养品。

常用设备:悬浮液凝聚造粒器、界面作用制微胶囊器、乳液相分离造粒器。

3 团聚制粒法制粒机理及设备

3.1 滚动造粒机

翻滚团聚的成粒过程是容器本身转动, 造成容器内的粉末、颗粒不断碰撞和滚动, 细微粉末多个碰撞, 由于比表面大, 自发向比表面减少方向进行, 即由于粉末间吸引力和黏附力黏结成核粒, 核粒滚动黏附、黏结粉末, 使核粒长大成颗粒, 颗粒进一步滚动, 结合力弱的部分被剥磨下来, 与其他颗粒结合, 形成结合力较强的团聚体或黏附层, 这叫做磨碎交换或选择聚结, 使颗粒密实。形象化的翻滚团聚成粒过程如图1所示。

滚动造粒机按照机器转动容器的形状可分为:圆筒式造粒 (造球) 机、盘式造粒机和锥筒式造粒机 (系属圆筒形造粒机的改进形式) 。

3.2 搅拌造粒机

搅拌造粒是利用置于容器中的搅拌机构搅动, 造成粉末、颗粒翻滚、碰撞、黏附、黏结而成粒的。因为这种搅动也起到2种以上不同物料的均匀混合作用, 所以又称混合造粒。除了能翻滚、碰撞的机构与滚动造粒不同外, 其他成粒原理与滚动造粒的成粒过程相同。但搅拌造粒的搅拌机构还起到把过大的颗粒打碎, 使各组分混合更均匀, 常常用于少量有效组分混入大量载体中的造粒, 这是滚动造粒法所缺少的。搅拌造粒机有立式和卧式2种。

3.3 压缩造粒机

压缩造粒机按产生压缩的机械结构不同主要可分2类:一类是利用活柱往复动作产生压缩, 压片机就是其典型实例;另一类是利用双轮把粉料夹紧压缩, 上部可附加螺旋推进压送料, 双辊轮压型机是其典型实例。压片机是利用上、下活柱 (或称冲头) 在冲模中往复冲压作用完成粉末压缩成片的, 分有单模单冲程和回转式2种类型。物料的压缩造粒过程如图2所示。

初始阶段A:压力较低, 粉粒之间重新排列, 使粉粒之间空隙率减少, 排列更紧密, 密度增加, 这阶段主要是克服粉粒之间因摩擦阻力而消耗能量。阶段B1:压力升高, 韧性粉粒发生弹性和塑性变形, 使粉粒变形充填空隙, 进一步减少空隙率, 粉粒之间接触面增加, 发生粉粒之间黏结, 甚至对低导热性、低熔点的物料产生局部熔接。阶段B2:脆性粉粒发生局部压碎, 碎末填充空隙, 减少体积, 增加接触面, 增大粉粒之间吸引力, 能量消耗主要用于变形和压碎;最后阶段, 继续B1和B2过程, 直到压实密度接近物料的真密度。

4 挤压制粒法制粒机理及设备

4.1 挤压造粒和压缩造粒的差别

挤压造粒是在开口模中进行 (压缩造粒是在闭合模中进行) , 靠物料与压膜壁之间摩擦力, 使物料受挤压作用而产生紧密堆积, 然后从模的开口处挤出, 模开口的外边装有切割装置, 将挤出料柱切断成柱粒。挤压造粒和压缩造粒的差别如图3所示。

挤压造粒是滑动压实, 粉粒体经重新排列后, 使空隙减少, 压紧压强低于压缩造粒, 往往加油润湿剂或黏合剂, 需有烘干或烧结等后续处理过程。

4.2 螺旋挤压造粒机的制粒机理

按产生挤压的结构不同, 挤压造粒机可分为螺旋挤压造粒机、滚轮挤压造粒机和浆叶挤压造粒机3种。下面介绍应用较广泛的螺旋挤压造粒机。

螺旋挤压造粒机是由螺旋推进产生挤压, 使物料经挤实后从前端或前部侧壁模孔中挤出, 模孔外壁装有切割装置, 把挤出的长条切割成一定长度的锭或片, 螺旋的后端连接减速装置和驱动电动机, 上面有加料口。螺旋挤压造粒机的结构简图及其内部压力分布如图4所示。

加料口下面, 即图中A点前面是送料区;加料口前端向前大约一个螺距, 即AB段为压缩区;物料压缩、脱气, 堆密度增加压强由常压上升到一定值再向前至C点达平衡压强, BC段为压实区;C点到模孔内壁D点是均匀压强区 (恒压区) , 因为螺旋叶片到C点已切断;DE段是模孔降压区, 压强从内壁的平衡压强降到外壁的大气压。

螺旋挤压造粒机广泛用于农药、化工、药品、化肥、催化剂、洗涤剂等生产, 产量为10～20 t/h, 往往需进行烘干等处理。前出料螺旋挤压造粒机生产能力可由公式 (1) 、公式 (2) 计算出:

式中C——挤压造粒机生产能力 (kg/h) ;

z———模板上模孔数;

A———每个模孔截面积 (cm2) ;

v———挤出速度 (cm/h) ;

ρa———成品表观密度 (kg/cm3) 。

式中v———挤出速度 (cm/h) ;

n———螺旋转速 (r/min) ;

h———螺旋螺距 (cm) 。

5 喷射制粒法机理及设备

5.1 喷射制粒流程

喷射制粒是用各种可能的分散方法, 将熔融物或溶液分散成液滴或雾液, 将其冷却固化或者去湿干燥, 最后形成一定粒度范围的颗粒状固体物料 (一般要求熔融物或溶液的黏度不能太高) 。喷射造粒流程如图5所示。

喷射造粒可分为熔融物喷淋 (丸) 造粒、喷雾造粒和喷涂造粒3种类型。熔融物喷淋造粒是将物料加热至熔融, 并将熔融液泵送或利用位差送至分散雾化器使其分散成液滴或雾滴, 与顺流或逆流的冷却介质 (多数为空气) 在冷却固化塔中混合、冷却、固化。液滴或雾滴的冷却过程如图6所示。

整个过程分为液体冷却、固化、固体冷却3个阶段。固化后粗颗粒在塔底收集, 细颗粒随气流经旋风分离器和袋式过滤器与气流分离、收集。喷淋造粒有制造大颗的喷丸塔和制造细微颗粒的喷雾塔。

5.2 喷射制粒机理

载热体流过干燥器时, 使水分或溶剂蒸发或冷却而得到粉状的产品, 研究喷射制粒的机理对决定操作极限以及使用的干燥器类型有重要作用。喷射制粒的操作物料中湿分的蒸发大体可分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段, 由于被分散后的雾滴比较小, 所以各阶段经历的时间很短。

喷射制粒开始时都是恒速干燥阶段, 蒸发过程是在颗粒的表面发生, 蒸发速率是由蒸汽通过周围的气膜的扩散速度所控制, 主要推动力是周围空气与颗粒之间的温差ΔT决定, 颗粒温度可以认为是不高于进口空气的绝热饱和温度。在这个阶段中, 水分通过颗粒的扩散速率大于或等于蒸发速率。当水分通过颗粒的扩散速率不能再维持颗粒表面饱和时, 扩散速率就会成为控制因素, 从而进入了降速阶段。在这个阶段中, 蒸发过程是发生在表面内的某个平面上。同时, 颗粒温度开始升高到进口空气的绝热饱和温度以上, 并且接近周围的空气温度。由此可见, 干燥过程是个传热、传质的复杂过程, 因此干燥速率受到很多因素的影响。根据干燥的推动力定性分析, 当在一定物料和一定雾化器形式之下, 要提高干燥速率, 主要取决于2个方面:一方面, 取决于进风温度, 温度越高, 分子动能越大, 即推动力越大。另一方面, 取决于进风速度, 因为干燥介质和液滴的相对速度越大, 越能提高传热和传质效果, 能把蒸发的水分迅速从颗粒周围带走, 表面得到不断更新, 有利于强化干燥过程。

喷射制粒就是用雾化器将料液分散成微小雾滴, 雾滴漂浮在干燥室热空气中, 雾滴中水分受热蒸发得到粉、颗粒状固体产品。喷射制粒的最大特点是干燥过程在瞬间 (一般不超过30 s) 完成, 为此特别适用于热敏性物料的干燥。

喷射制粒的干燥过程之所以短是因为通过雾化器使料液在瞬间增大与空气的接触表面积, 使之加速了传热和传质过程。例如, 若使1 cm3容积的液体雾化成不同直径的雾滴, 如使料液雾化成为直径10μm或1μm雾滴时则其表面积各为原来的100倍、10 000倍, 将体积为1 cm3的液体雾化成不同直径雾滴的个数及表面积如表1所示。

下面分析一下干燥速率曲线, 首先说明的是这是在恒定条件下的干燥曲线, 是分析干燥过程规律的理想化曲线, 如图7所示。

在实际中ωc点 (临界点) 不会这样明显。恒速阶段表示在恒定干燥条件下被干燥雾滴的外表面水分被蒸发, 这一阶段与被干燥物料的性质无关。在外表面存在水分的前提下, 干燥过程只受外部热量与质量传递条件的控制。很显然, 对于喷射制粒过程而言, 因为干燥表面总是被液体所浸湿, 其表面湿度对应于环境的湿球温度, 这一阶段也叫饱和表面干燥阶段。

当表面湿含量ω低于某一值时, 即为临界湿含量时, 干燥速率开始下降, 此后干燥进入降速阶段。此阶段干燥速率曲线的斜率与物料以及湿分的性质有关, 这一阶段的干燥速率主要由被干燥物的热量与质量传递速率所控制。改变外部热量与质量的传递速率对降速阶段的影响是次要的, 通过强化干燥条件以加快降速干燥速率时, 又受到被干燥物料热物理性质的制约, 强化外部干燥条件往往导致临界含水率增高, 这样反而过早地使干燥进入降速阶段。

5.2.1 雾滴与空气的接触方式

在干燥器内, 雾滴与空气的相互流动方向构成了它们之间的接触形式, 主要分为并流式、逆流式和混流式3种。雾滴的运动方向与空气运动方向相同称为并流, 两者运动方向相反称为逆流, 运动方向先相反, 后相同, 也就是先逆流后并流式称为混流式。

雾化器安装在塔顶, 热空气也从塔顶进入干燥器, 二者并流向下运动, 此时称为并流。若雾化器安装在塔顶, 雾滴自上而下运动, 而热空气从塔下部进入干燥器, 二者运动方向截然相反, 称为逆流。当雾化器安装在塔的中部向上喷雾, 热空气从塔顶引入干燥器, 形成先逆流后并流的接触形式, 此时称为混流。雾滴和空气的接触方式不同, 对干燥室内的温度分布、液滴和颗粒的运动轨迹、物料在干燥器内的停留时间、热效率、产品粒度及含水率都有很大影响。

5.2.1. 1 并流式

并流式喷射制粒的特点是高温空气与高含水率的雾滴接触, 因而水分迅速蒸发, 雾滴表面温度接近于空气的湿球温度, 空气温度迅速降低。干燥后的产品与低温气体并流运动, 所以在整个干燥过程中物料不耐高温, 特别适合于热敏性物料, 主要适合下列情况:

(1) 物料湿度较大, 允许快速干燥而不发生裂纹或焦化的产品。

(2) 干燥后期物料不耐高温的热敏性较强的物料, 也就是被干燥物料受到高温后易发生分解、凝聚、或有效成分被破坏的物料。

(3) 干燥后期物料的吸湿性很小的物料。

(4) 在干燥器低温出口尾气环境中能保证产品含水率满足要求的物料。

5.2.1. 2 逆流式

逆流式物料的运动方向与空气的运动方向相反, 从塔顶喷出的雾滴与塔底向上运动的湿空气相接触 (空气在通过干燥器时水分蒸发使空气的湿含量增加) , 因此干燥推动力较小, 水分蒸发速率也较并流式慢。在塔底处, 最热的干燥空气与最干的物料相接触, 因此比较合适耐高温、需要含水率较低的物料。由于逆流式雾滴的停留时间较长, 有利于传热和传质, 热效率也较高, 主要适合下列情况:

(1) 物料湿度大, 不允许快速干燥。

(2) 干燥后期物料可以耐高温。

(3) 干燥后的物料有较强的吸湿性。

(4) 要求产品具有较低的含水率。

5.2.1. 3 混流式

混流式又称为“逆—并流”式, 混流式干燥器的雾化器安装在干燥器的中部从下向上喷雾, 热空气从塔顶引入干燥器, 雾滴在先向上运动一段路程 (逆流过程) 后再随空气向下运动 (并流过程) , 具有并流式和逆流式的共同特点。雾滴在干燥室折返的过程中有相互黏结的倾向, 因此产品的粒度较大, 比较适合耐热性物料。

逆流式和混流式的气流流向的设计、雾化器的雾化角设计要求较高, 还要有足够大的塔径, 这2种形式在高温工作时比较容易控制, 低温操作会增加黏壁的可能性, 加大了操作难度。

喷射制粒是料液经过雾化干燥得到粉粒状产品, 所以必然涉及到粉粒状物料的有关性质。如粉体的几何空间性质的粒度、粒度分布、空隙率、密度压缩性等, 静力学如悬浮速度、流动性、磨蚀性等。

5.2.2 粉体的粒径

对于单一的球形颗粒, 直径即为粒径, 由于干燥条件的复杂性, 有时得到的产品并非呈球形, 可由该颗粒不同方向上的不同尺寸, 按照一定的计算方法加以平均, 得到单个颗粒的平均直径。对于非球形颗粒, 则有从面积、体积为基准表示粒径的方法。

在实际生产中, 单个颗粒并不能完全代表颗粒群的特征, 在许多情况下, 需要了解颗粒群的粒径特点。

喷射制粒产品时由许多粒度大小不一的颗粒组成的分散系统。工业上一般采用筛析法测定粒度, 以质量基准计算粒度分布, 当采用筛析法测定时, 所得的结构直接是各筛号间物料的质量。但因不同标准筛网目孔透过粒径有不同的对应值, 不论是采用哪一种雾化器, 也不管操作条件如何, 雾滴群的粒径都不可能是完全一致均一大小的, 总是存在着粒度分布。在干燥器内, 小直径雾滴与大直径雾滴相比, 对流给热系数和单位质量的热交换面积都大得多。因此, 小雾滴很快蒸发水分, 先传热后又迅速降低了干燥介质的温度。最后, 大直径雾滴主要在低温下缓慢干燥。所以, 干燥塔内的传热、传质强度极度不均, 只集中在很小的范围内进行。如果粒度分布宽, 可能造成小的颗粒过度被干燥, 而大颗粒中含水率超标的情况。所以, 在一般情况下, 要求雾化的雾滴分布越窄越好, 才能保证产品质量均一。另外, 如有过大颗粒的存在, 也增加了物料黏壁的趋势, 所以应着重考虑雾化形式及操作条件的确定等这些问题。

在给定的生产能力下确定料液的含固率, 料液的含固率涉及到雾化器的规格、输送设备的选择、蒸发水量及能耗、加热系统的换热器、风机的型号、产品的粒度分布、料液黏度等问题。通常情况下, 含固率越高越经济, 但因受到雾化器形式的限制, 含固率高, 料液黏度就高, 使输送和雾化出现困难。雾化器适应黏度从高到低的规律是气流式 (三流) >气流式 (二流) >离心式>压力式。在每种雾化器中, 大型雾化器比小型雾化器适应黏度还要高一些。此外, 料液黏度与产品粒度和分布规律是含固率高的料液其产品的平均粒度有所增加, 粒度分布也较宽, 所以要根据具体要求和实际情况以确定最佳的含固率。

5.2.3 温度分布规律

干燥器内的温度分布与气流的流向和气液接触方式关系非常密切, 其都遵循同一个规律: (1) 进风口处热风温度高, 排风口处温度低, 而且呈递减规律; (2) 传热传质最剧烈的区域空气温度低; (3) 温度最低处在雾化器附近的雾焰中心处, 因为雾滴中水分的快速蒸发降低了这一区域的温度, 热空气进入雾锥中心比较困难, 所以热量传递受到影响。有时为提高传热效果, 在这一区域引入热风管, 以强化传递热质。

5.3 喷射制粒设备的主要类型

下面分别说明构成喷射制粒设备的喷丸法和喷雾法的机理及常见技术特征。

5.3.1 喷丸法

喷丸塔结构如图8所示。物料由低速旋转篮筐喷头或固定莲蓬头喷滴。对旋转篮筐喷头, 熔融液是从篮筐上方中心空轴中加入, 多孔篮筐转动时, 液流从篮筐孔切向喷洒入冷却介质中。喷出液滴的直径一般为1～3mm, 可造得较大的球形颗粒。篮筐的旋转由电动机经减速装置带动, 冷却风从塔下部百叶窗吸入, 由塔顶抽风机抽出, 冷却固化后的颗粒由刮料机收集后送去包装。由于液滴较大, 冷却固化时间较长, 需要有较长的沉降距离, 所以塔高一般为30～50 m。

喷丸造粒的流程如图9所示。喷丸塔主要用于肥料、化学物品和金属的造粒, 生产能力可达70 t/h。用于熔融金属的造粒, 如铅丸的制造, 可用水作冷却介质, 因为冷却速度快, 造丸的直径可达到10 mm以上。一般造出的粒子几乎完全成球形, 表面很光滑。若用莲蓬头淋降, 粒子较大, 且粒度是比较均匀的。

5.3.2 喷雾法

喷射制粒造粒的产品是粒度较细的固体颗粒。原料是溶液或悬浮液, 多数是将其水分蒸发干燥, 为提高干燥速度, 将溶液或悬浮液雾化得很细, 以增加传热、传质的表面积, 由此也可降低一些加热介质的温度, 以利于热敏性物料的干燥造粒。雾化装置常用有高速离心转盘喷头、压力式喷嘴和气流式喷嘴3大类, 干燥时的尺寸可以由蒸发水分或传递热量所需接触停留时间来确定。喷雾塔用于生产细微粒子, 由于喷雾粒径很细 (约5～120μm) , 冷却固化很快, 塔高为2～10 m, 塔径的大小在制药喷雾时不直接黏壁即可。塔设计的关键是分散雾化装置, 要求它能雾化成很细的粒子。常用的分散雾化装置有高速离心转盘、压力式喷嘴和气流式喷嘴等, 其雾化粒径范围如图10所示。

高速离心转盘雾化装置结构示意图如图11所示。转盘上装有径向导向叶片, 使液体在转盘上不作圆周方向滑移, 保证液体与转盘的转速一样。转盘轴的上、下端均装有轴承, 并固定在壳体的轴承座上。轴的下端伸出壳体以便安装转盘。下端轴承与其周围环形液体通道隔离, 液体从顶端插入管中加入到环形通道, 以便流入转盘的环形进口。经高速旋转盘边缘切向喷射入气流中, 即分散雾化成细微雾滴。转盘的导向槽或叶片可以是径向直线型, 也可以是曲线型。为防止高速液流对槽道和叶片造成磨损, 槽道底面和叶片迎液流面可装耐磨衬片。小直径转盘 (直径100 mm) 的转速高达30 000 r/min, 转盘外缘切向线速达157 m/s, 液体即以此速度喷射入气流中, 可以将液体雾化成5～150μm的雾滴, 但其动力消耗比气流喷嘴低, 且雾化液滴的粒径比较均匀。由于其转速很高, 对轴承要求也高, 保养和维修较困难。

因为液体的分散雾化是靠离心力沿转盘面成薄层向外流动, 所以壁面摩擦力影响很大, 高黏度液体的黏性阻力大, 径向流速慢, 同样加液量的液层就厚, 雾化细度不如气流喷嘴。

6 其他制粒机理及设备

6.1 烧结和焙烧设备

在高温下粉末混合料或生球, 在助熔剂作用下部分熔融结成团块或生球硬化, 或者在黏结剂帮助下黏结成团块或生球硬化。生成的团块或熟球的强度很大, 压缩强度可达2.2 kN或更大。产生高温的燃料可以是混在要进行高温硬化粉料中的固体燃料粉末, 也可以是液体或气体燃料在外部燃烧炉中燃烧生成的高温气体。

以带式烧结机或带式焙烧机为例, 高温硬化有如下4个过程 (即4个区域) : (1) 干燥过程:把含在混合料层或生球中的水分蒸发。 (2) 预热过程:把混合料层或生球预热到一定温度, 烧结时一定要在着火温度 (700℃) 以上。 (3) 烧结或高温反应过程:在1 000～1 400℃下熔结或粘结, 并发生可能的化学反应。 (4) 冷却过程:用冷空气进行冷却, 便于出料和进一步破碎加工。

按照产生高温的燃料加入方法、原物料加入形式和产品形状尺寸的不同, 高温硬化设备可分为烧结设备和焙烧设备2种类型。

6.2 破碎成粒机械

把压缩或挤压成的条块状物料, 利用破碎机破碎、打散成较细颗粒, 或者把韧性物料粗粒, 冷冻至变脆温度, 并在此温度下利用粉碎机粉碎成细粉, 均属于破碎成粒范畴。按照物料干、湿状态以及冷冻处理与否, 破碎成粒机械可分为干式破碎造粒机、湿式破碎造粒机和冷冻破碎造粒机3种类型。

6.3 结晶、沉积制纳米级粒子设备

粒径在几十纳米到零点几纳米称为纳米级粒子。纳米级粒子具有许多特异性能, 例如其独特的光电性、烧结性等, 目前已在许多高新技术领域中得到广泛的应用。纳米级粒子的制备是当前尖端技术之一。制备纳米级粒子的方法有很多, 如反应沉积法、等离子体注入金属盐溶液反应、瞬间放电爆炸氧化、激光蒸发凝聚化合、超临界溶液快速膨胀法、惰性气体冷凝性、非晶晶化法、高能球磨法、深度塑性变形法等。其中, 超临界溶液快速膨胀法和化学反应沉积法与化工有不可分割的关系。

6.3.1 超临界溶液快速膨胀制纳米级粒子设备

当溶解有固体的超临界溶液快速膨胀时, 即很快达到均匀的、非常高的过饱和状态, 过饱和度越高, 结晶粒子越细, 有利于结晶生成粒度比较均匀的超细晶粒。目前, 这一制备方法尚处于实验阶段, 主要是浸取和结晶沉淀2大单元过程:

(1) 浸取单元是将高压溶剂加热到稍高于临界温度, 使压力和温度均高于临界状态, 这时能较大量地溶解溶质, 以使结晶沉淀单元能得到非常高的过饱和度。

(2) 结晶沉淀单元是将饱含溶质的超临界溶液, 通过喷嘴快速膨胀, 降压和降温, 远离超临界状态, 溶解度迅速降低, 达到非常高的、均匀的过饱和状态, 以便快速结晶沉淀生产超微晶粒, 即纳米粒子。这一技术可用于无机物、有机物、药物和聚合物的纳米级粒子设备。

6.3.2 化学反应沉积制纳米级粒子原则流程

前广泛采用的金属醇盐水解制金属氧化物的纳米级粒子, 是一种典型的化学反应沉积成溶胶的制备技术。正丁氧基钛在醋酸催化作用下水解制备金红石型TiO2超细粒子是金属醇盐水解的例子, 其流程如图12所示。

将冰醋酸加入到由正丁醇稀释过的水中, 然后加入正丁氧基钛剧烈搅拌, 反应过程放热并生成透明的TiO2溶胶, 再由超声波粉碎分散于正丁醇溶剂中, 最后用真空干燥方法除去溶剂, 800℃焙烧后得到金红石型TiO2的超细颗粒。

6.4 液体介质中造粒设备

液体介质中造粒有:悬浮液凝聚造粒、界面作用制微胶囊等。

液体中悬浮的细微粒子, 难以捕集处理。传统的絮凝法, 依赖于颗粒间相当小的结合力, 只能生成蓬松的絮状凝块, 沉降后浓相体积庞大, 还不便于进一步处理, 这就需要能生产较致密的颗粒凝聚造粒。

微胶囊有多种功能:保护挥发性物质;对易反应物质的储藏;对不混合物系的混匀储藏;安全携取有毒物质;不使有臭、有味物质扩散;保护潮气和氧气对物质发生作用;改变溶解速度等。其制造方法也不少, 液相中界面作用成微胶囊是其中之一。

6.4.1 悬浮液凝聚造粒装置

凝聚造粒需要加入合适的凝聚剂或架桥液, 架桥液的作用可参见图13。

经搅拌架桥液与悬浮微粒均匀混合, 使其桥连而成细小颗粒, 进一步加速搅拌, 细小颗粒互相碰撞, 凝聚压缩而成较致密的大颗粒。一般凝聚和凝聚造粒的比较如图14、图15所示。

至于凝聚剂的选择、加入量的优化、搅拌方法的选择、搅拌速度和搅拌时间的优化等, 对不同的悬浮液都要经过实验确定。

凝聚造粒装置和流程如图16所示。

其关键设备是凝聚、造粒、沉降装置 (简称LZC装置) , 如图17所示。它可分为4部分:底部小圆筒为混合部分, 器壁有进料浆和高分子凝聚剂的2个切向开口, 以便料浆和凝聚剂快速混合;过渡段为整流部分, 内装整流板, 使旋转流整流为平稳上升流;上部大圆筒内靠近下端装有搅拌桨叶, 进行较高速度地搅拌, 是造粒部分;大圆筒中、上部有多个开口与旁室连通, 含有凝聚压缩成粒的悬浮液可以通过开口进入旁室, 这旁室就是成粒沉降部分, 因与搅拌造粒部分隔开, 使沉降过程免受搅拌流动的影响。

凝聚造粒装置可用于含有细微悬浮物的污水处理, 造粒后可提高沉降速度, 增加设备处理能力, 减少其占地面积和设备

6.4.2 界面作用制微胶囊法

不互溶的两相, 一相分散于另一相中, 一般分散介质始终是液相, 分散相可以是气相、液相或固相, 甚至是混合相。界面作用可以是化学作用或物理作用。作用后生成的多为固相皮膜。微胶囊的分类模型如图18所示。

界面作用制微胶囊方法也有很多种, 下面介绍聚合反应法。聚合反应法又可分为界面聚合反应法和原位聚合反应法。界面聚合是由于界面高能使聚合反应进行。原位聚合是有催化剂加入下, 在有催化剂的原位使聚合反应进行。两者的原则流程如图19所示。

微胶囊多用于药品、香料和保健食品等的缓释和免受潮气、空气中氧气的侵蚀作用。

7 制粒法的选择

在医药生产中广泛应用的制粒方法可分为团聚法、挤压法和喷雾法。选择具体的制粒方法时, 首先要明确制粒需要解决的问题, 再按下述因素进行比较。对于某一具体的应用, 需要确定一种合适而又简单的制粒方法时, 一般可以参照类似物料的处理技术。

7.1 给料特性

选用时必须考虑物料是粉末状还是熔融液, 浆状和膏糊状物料能否进行泵送和雾化, 物料是否有热敏性等。

7.2 对生产能力的要求

如果要求的生产能力较大, 有许多方法便不能应用。

7.3 对团粒的粒度和粒度分布的要求

有些方法, 如喷射制粒造粒只能得到很细的颗粒, 粉末团聚方法也只能得到较小的颗粒, 而其他一些方法如压制法, 则可得到很大的团块。

7.4 团粒的形状

滚动、搅拌造粒、喷涂造粒得到的是近似球状的颗粒;喷丸冷却固化造粒可以得到完全成球形的颗粒;挤压造粒则能生产柱粒。不同形状的颗粒对后继工序可能产生的影响, 应当予以估计。

7.5 团粒的强度

由粉末团化、喷丸造粒所得的颗粒, 其机械强度较弱。如需高强度的颗粒, 则需采用压制方法或烧结、焙烧强化, 用挤压成型要选择高强度的粘结剂。

7.6 团粒的孔隙率和密度

孔隙率和密度与强度密切相关, 一些挤压造粒的过程能较好地控制空隙率和密度, 以适应某种应用需要。

7.7 湿法和干法

干法制粒是把药物粉末直接压缩成较大片剂或片状物, 重新粉碎成所需大小的颗粒的方法。该法不加入任何液体, 靠压缩力的作用使粒子间产生结合力。干法制粒有压片法和滚动压法。干法制粒常用于热敏性物料、遇水易分解的药物以及容易压缩成形的药物的制粒, 方法简单、省工省时。但采用干法制粒时, 应注意由于压缩引起的晶型转变及活性降低等。干法造粒易产生粉尘, 不适于处理有毒化学药品及其他有危险的物料。

湿法造粒需要溶剂, 并且需要进行干燥, 可能造成溶剂损失, 某些物料 (如药物) 可能因对溶剂敏感而不适于湿法, 还有些物料可能在干燥时结晶为不同形式, 也不能用湿法。但湿法是在药物粉末中加入黏合剂, 靠黏合剂的架桥或黏结作用使粉末聚结在一起而制备颗粒的方法。由于湿法制成的颗粒经过表面润湿, 其表面改性较好, 具有外形美观、耐磨性较强、压缩成型性好等优点, 在医药工业中应用最为广泛。

7.8 是否有可能将几种过程同时进行

某些方法和设备 (如圆筒式造粒机) 很适宜于同时有化学反应的制粒过程。

7.9 空间限制

例如挤压法, 用较小的装置可以得到较高的生产能力, 而其他一些方法, 例如喷丸造粒, 需要有较高的垂直空间以安装塔设备。

8 结语

通过上述分析比较, 至少可初选出2种不同的造粒方法, 然后进行小型试验, 根据试验结果作进一步的精细考虑。再根据设备的可靠性、灵活性, 是否易于制造与维修, 同时根据所需产量下总费用最少等原则, 作出最佳的选择。

参考文献

[1]Capes C.E.造粒技术[M].钱树德, 顾芳珍, 译.化学工业出版社, 1991

[2]Fayed M E, Otten L.粉体工程手册[M].卢寿慈, 王佩云, 译.化学工业出版社, 1992

[3]余国琮编.化工机械工程手册[M].化学工业出版社, 2003

[4]刘广文.喷射制粒实用技术大全[M].中国轻工业出版社, 2001

[5]朱宏吉, 张明贤.制药设备与工程设计[M].化学工业出版社, 2004

[6]石青.制药装备实施GMP新技术新产品信息文集[Z].中国制药装备行业协会, 2001

[7]金国淼.干燥设备[M].化学工业出版社, 2005

如何选择适合自己的切割设备 篇5

适合自己的切割设备如何选择

2010年的工业生产旺季即将来临，众多设备制造厂商正在为产业的大批生产做准备。特别是金属加工和机械设备制造厂商，因为有大批量的金属板材需要切割下料，所以选择一个适合自己的切割产品成为目前的重中之重。

随着互联网的发展，众多金属行业的厂商对数控切割机这块并不陌生。数控切割一般分为两种切割方式，火焰切割和等离子切割。今天武汉依德将对火焰切割机的性能和客户群体进行详细的介绍。

火焰切割机的切割方式跟等离子切割机的切割方式是不同的，火焰切割是利用高温火焰将钢板表面的某一点加热至燃点，并充以高压氧，使之燃烧形成切口的切割方法。通常火焰切割时需要燃气和氧气，而火焰的可用燃气有三种：煤气，丙烷，乙炔。其中煤气发热量最小，丙烷其次，乙炔发热量最大。发热量越大，切割越快，燃烧速度越快，切割效果就越好。火焰切割时只能切割容易氧化的金属，含碳量比较高的火焰是很难切割的。火焰切割的厚度一般都是6mm以上的碳钢，对于6mm以下的板材虽然也可以切割，但是因为板材较薄，因为火焰切割的方式是利用高温火焰将钢板表面的某一点加热至燃点，并充以高压氧，使之燃烧形成切口的切割方法。所以在切割板材时容易使得产生板材热变形，切割出来的板材就达不到好的效果。一般火焰数控切割机可以切割到200mm，再经过特殊改造后可以切割350mm。

在切割速度上，数控火焰切割比人工切割要快上很多倍。但是针对等离子切割来少又稍慢一些。用20mm厚的板材做比较。火焰切割速度大约每分钟450mm/min，等离子切割速度大约每分钟1500mm/min。在切割效果上火焰切割的垂直度要比等离子的切割垂直度要好，火焰切割割面是垂直的，等离子切割割面有一定的倾斜。

关于切割成本，武汉依德焊割设备有限公司将在这里把火焰切割和等离子切割做个对比。

①火焰切割：前期投入较小，后期成本较多

火焰切割一般需要，少量电源（其电源用电量相当于一个家用电饭煲的用电量），一个小时也就一度电左右。另外火焰切割需要大量的燃气和氧气，这也是火焰切割时所需要的主要耗材。

②等离子切割：前期投入较大，后期成本相对少些

设备选择 篇6

【关键词】影响采购流程；供应商；供应商管理

设备的采购活动关乎到企业接下来的生产是否能够正常运转，同时也决定了企业接下来生产品质的好坏。在进行设备采购时，具有技术含量高，价格高以及采购成本高这些特点。所以采购设备是需要一定时间的，因此必须对采购设备的流程进行优化，这样才能保证企业生产的连续性。要对采购流程进行优化，就要对影响采购流程的因素进行分析，解决采购流程优化中存在的问题。

一、影响采购流程优化的因素

1.采购设备的重要程度。企业所需要的设备的采购的重要程度，是由设备对生产连续性构成威胁的程度的大小所决定的。

2.采购设备的特性。企业对设备的采购不同于他对原材料的采购，设备它具有很强的技术性，同时它的单位价值也很高，并且采购设备的技术很复杂，一般对设备的采购要有工程技术部门方面的专家进行审核和评定，然后再由企业的高层管理人员做出决定。

3.采购设备的资金额度。采购设备的资金多少对采购活动相关人员的层次起着决定性的作用。一般情况下，采购资金数额较大，那么参与采购决策的管理人员和相关技术人员的层次就会高。设备的采购所动用的资金相对来说数额都是较大的，所以，企业中财务负责人和工程技术人员以及企业高层可做决定的人员都对其十分重视。

4.设备采购的市场状况。与采购普通货物不同，设备的采购活动他会遇到知识产权保护和某种特定技术保护的影响，所以对采购设备的市场它往往有垄断市场的形态，那么在这样的情况下，企业在选择供应商的时候，或者是在与供应商谈判时就要比自由竞争的市场多许多的复杂和困难。

5.设备采购的风险程度。对设备采购过程中存在的风险主要有，所需采购设备是否能够满足企业的需要，现场提供技术服务是否到位，卖方是否能够及时交货等等。如果采购人员预期此次采购设备的风险会增加，那么就会导致需要更多的专业人员和管理人员参与到这个采购过程中，结果就是人力、物力和财力的浪费，会导致增加不必要的采购成本。

二、采购流程优化存在的问题

1.采购设备的品质。采购设备的品质对产品的品质具有很大的影响。因此，在采购设备时不可以忽视设备的品质问题。一般来说，采买企业在对同一种设备进行采买的选择上，存在着很大的局限性，而供应商对自己所拥有的设备的品质却是了如指掌的。因此，企业在采买设备时，很容易出现企业所采买的设备，并不能很好的满足企业现在的正常生产运转和企业的物流需要。

2.设备供应商的选择。设备采购流程中最重要的一个环节就是选择供应商。一些信用度不是很好的供应商，他们会为了与采购商达成交易，而做出一些实际上根本不能进行兑现的承诺，这就导致了采买企业在要求售后服务和现场服务时，得不到供应商的解决，从而最终就会导致企业的生产活动遭到影响，甚至不得不停滞。

3.采购合同的签订。如果在采购合同签订后，在设备交付使用前，供应商与采购企业之间出现了一些纠缠不清的问题，这些通常都是由于合同条文规定不清楚所导致的。所以在签订采购合同时，最好使用标准的合同，双方对合同条款都要有明确的认识。

三、供应商关系管理

1.评价。进行采买的企业应该对选择的供应商进行综合评价，其评价应该包括以下几个方面，第一，对现有的供应商进行正式与非正式的评价；第二，对供应商的绩效进行评估；第三对供应商的工厂进行评审；第四，对供应商用的技术工艺进行优势和劣势的评估；第五，对供应商的供应源进行评估。

2.激励。企业采购设备与供应商形成良好的合作关系后，企业可以与供应商建立相对稳定的互信关系，以求与供应商可以达到一种双赢的局面。企业可以通过订单激励、信息共享激励、新产品共同研发和价格激励等手段，对供应商进行必要的激励。使供应商有意识的为采买企业提供质量最为优质的设备。

3.控制。采买企业所选择的供应商的绩效不一定能够令采买企业十分满意，这就要求采买企业对供应商施以不同力度的控制和管理。采买企业对自己所需要采购的设备不能过分的依赖同一家供应商，采买企业可以通过全球招标这种形式组织采购，用来防止供应商依靠设备对采购企业进行控制。

四、结论

综上所述可以得到，供应商的选择是设备采购流程的关键环节之一，要对设备采购流程进行优化，供应商的选择也是重要的影响因素之一，一个好的供应商最根本的标准应该是，拥有质量好的产品，同时能够提供好的服务。良好的供应商与采买企业的关系，需要两方面的同时维护。

【参考文献】

[1]高星.供应商选择与设备采购流程的优化[J].物流技术，2007，05

烘干工艺及设备的优化选择 篇7

1 烘干方式的选择

目前水泥厂用于烘干的主要设备是回转烘干机和立式烘干机, 老式回转式烘干机虽然具有结构简单、运行可靠、使用方便的优点, 但普遍存在热耗损失大、热效率低、煤耗高、出料水分难以控制、环境污染严重等问题。针对以上问题, 江苏盐城市兴诚建材环保设备有限公司的科研人员进行了技术攻关, 结合国内外烘干设备的先进经验, 引用德国热交换技术, 研制出高效节能烘干产品即XCHG高效回转式烘干机及XCH系列高效立式烘干机两大系列烘干设备, 该机具有投资少、电耗省、烘干产量高、煤耗低等显著效果, 产品投放市场后, 得到水泥企业以及相关企业的一致好评。

1.1 现有立式烘干机存在问题及解决办法

(1) 立式烘干机是利用重力原理, 将物料从高处落下让热烟气在引风机的作用下, 在由下而上过程中与物料进行接触烘干, 其结构决定了烘干工艺必然是逆流形式。

(2) 物料烘不干, 产量上不来。在烘干矿渣初水分较小时, 烘干效果还不错, 如果烘一些如粘土、粉煤灰等物料, 该弊端尤其突出。在物料水分较高的情况下, 设备粘堵极为严重, 输送、喂料均非常不方便。尤其在烘干矿渣时易使料温急剧升高, 导致其活性下降。

(3) 上部几层滑料盆易堵塞, 下部滑料盆及进风管易堵塞。这主要与配套炉型有关, 配套炉型如采用煤粉炉时容易出现这种情况, 这也是现有立式烘干机较常见的问题之一。有的厂家因为堵塞根本不能生产, 有的厂家被迫每班清理来维持生产。这个问题处理比较麻烦, 上面篦锥角度及篦孔减小, 尽管可以防止堵塞, 但因下料速度加快, 造成下面几层滑料盆堵塞和产量大幅度降低。究其原因: (1) 初水份较高; (2) 物料粘性大; (3) 二次风管布置不合理。

(4) 立式烘干机的物料下落类似于自由落体运动, 遵循重力加速度原则。立式烘干高度一般在10～26m左右, 烘干机内设有滑料盆、散料锥、截流装置等阻料结构, 以使物料在下落过程中受到阻力作用, 而延长在机内的停留时间, 但毕竟停留时间较短。在绝大部分时间里, 物料都不是与热介质直接接触, 而是在这些阻料装置表面通过传导方式接触, 因而烘干效果较差。

(5) 阻料装置虽起缓流的作用, 但通风阻力也随之增大, 为缓解这个矛盾, 在热交换装置上面开设一些小孔。但实际生产中, 物料流动之后很快就会被堵塞起来, 不能起到实质性作用, 致使热源只在进入烘干机的很短一段高度内才存在着物料与热烟气的较大温差, 而在此高度以外的热交换所产生的烘干作用不佳。

(6) 内部易损件寿命短。下部实心滑料盆及底部空心盆、滑料锥易损烧坏。造成原因主要是 (1) 没有搞好下部浇注料; (2) 实心滑料盆材质不当; (3) 下部结构不合理, 出料与进风位置不当。

由于内部件处于高温、腐蚀性、磨损大的恶劣环境, 故材质选用时一定要考虑应用耐磨耐热合金。

1.2 新型高效回转烘干系统主要特点及优越性

回转烘干机作为传统的烘干机已有几十年的历史, 通过不断的完善改造成新型高效回转烘干增产专利技术, 现在已成为产量高 (可比同类型烘干机增产80%～150%) 、煤耗省 (可比同类型烘干机节煤30%～80%) 、适应性特强 (无论水分大, 还是粘性强的物料, 都可以烘干, 真正摆脱堵塞的烦恼) 。这三大主要优越性是任何其它型式烘干机无法比拟的。目前全国有90%以上的烘干机是回转烘干机, 如果较低的投入, 不增加土建的情况下, 相当于又新建了1～2套烘干生产线。

1.2.1 目前老式回转烘干系统存在的问题

(1) 烘干机内部扬料板形式单一、布置不合理、数量较少, 所以易形成“风洞”, 难以形成均匀的料幕。

(2) 除尘采用引风机风量不配套, 直接影响烘干蒸发效率。

(3) 炉型选择不合理。老式手烧炉煤耗高, 温度很低, 热效率低下, 产量上不来。

(4) 烘干供热不足, 由于排气量小, 风速低, 导致热交换风不高。

(5) 烘干除尘能力不够。

1.2.2 XCHG新型专利烘干技术的优越性

(1) 烘干产量高, 比同类型烘干机增产80%～150%。采用新型复合式专利扬料装置及X型扬料装置。这两套装置组合使用, 结构独特, 它是根据物料的烘干原理而优化组合的一种新型装置。由于物料刚进烘干机时含水量较大, 如果立即与高温热气体长时间热交换, 会造成表面结壳, 不利于进一步烘干, 物料表面容易粘扬料板。为此, 进料端采用正向螺旋扬料板, 使扬料板预热后, 顺利进入烘干阶段。这种扬料装置能使物料沿轴向呈“波浪”形式向前“蠕动”。整套扬料装置具有一定的导向、均流、阻料等功能, 不但提高了物料的抛撒均匀性及增加了物料滞留时间, 增加了物料的翻转烘干次数, 而且新型物料装置中每一组扬料在径向位置上有一角度的组合。通过其角度的变化, 内撒位置差来补偿时间差而产生的撒料间隙性。通过增加烘干机的转速使物料脱离扬料板的初速以及扬料板的角度变化增大了扬料板装置的撒料区域及抛撒的均匀性, 使物料在筒体截面上呈现“瀑布”状下落。在轴向上各排扬料板交叉布置, 互为补充, 避免了“风洞”和“阶梯撒料”现象, 从而大幅度提高烘干效率。

(2) 适应能力强。对初水份较大, 甚至达到30%的物料都可以烘干到1%以下, 特别是一些粘性物料如粘土、粉煤灰等因为扬料装置结构的改进, 也都能烘干。优化系统工艺参数, 综合发挥系统热能利用率。

1.3 回转烘干及立式烘干机效果比较

(1) 从现有烘干机的情况来看, 如果厂家已有回转烘干机, 可考虑将其改造成为高效回转烘干机, 不仅能力扩大一倍以上, 而且投资省, 3～4个月即可收回投资。

(2) 从烘干物料品种来看, 如果物料粘性大或初水份达到25%～30%, 最好选用高效回转烘干机;如果是松散性物料, 且初水份在10%～15%左右, 可选用立式烘干机, 但一定要根据物料原始数据设计好烘干机内部滑料结构。

(3) 从长远投资来看, 立式烘干机具有投资省 (可节省30%) , 见效快的优点, 但使用寿命及设备可靠性不如回转烘干机, 如从长期生产的角度考虑, 可选用高效回转烘干机, 或买二手的回转烘干机, 通过综合改造成为高效回转烘干机。

(4) 从物料技术要求看, 如果对终水份要求<1%、初水份波动大, 达到20%～25%、出料物料温度有控制要求, 最好选用回转烘干机。

(5) 从占地面积来看, 立式烘干机本身占地面积小, 但高度较高, 风载较大, 而回转烘干机占地面积较大。

(6) 从电耗及煤耗看, 对于松散性和颗粒状物料, 高效回转烘干机及立式烘干机相差不大。

(7) 从运转率来看, 高效回转烘干机比立式烘干机要高, 因立式烘干机受堵塞及其它故障影响, 常常会降低运转率。

(8) 从生产规模来看, 如果生产能力达到35～40t/h以上, 最好选用高效回转烘干机。因为大规格立式烘干机受其水分结构及高度等限制, 分散效果较差, 很难达到理想效果。

2 采用顺流工艺, 改造和淘汰逆流工艺

目前, 国内回转烘干机主要采用逆流工艺和顺流工艺两种形式, 见图1和图2。

逆流烘干工艺操作简单、出机含尘浓度低, 便于收尘, 但由于以下方面的不足, 制约生产的现象十分突出。

2.1 不易密封, 粘堵现象严重

烘干过程中, 烟气流动的动力是通过引风机产生的负压梯度形成的。由于逆流烘干系统进料口和尾气出风口、出料口和热风进口分别为同一位置, 造成漏风严重, 系统不能形成稳定的负压, 引风机不能形成足够的负压动力, 导致热风炉的热烟气很难最大限度地进入烘干机参与烘干热交换;另一方面, 逆流烘干物料在低温段时的含水量最高, 物料在蠕动过程中表面被烘烤至结壳的时间长, 相互粘结强烈, 运动不流畅, 连续性喂料时容易造成堵料。

2.2 物料与热烟气的接触方式, 对物料物化性能的影响

烘干物料的入机水分最大, 出机水分最低;而逆流烘干工艺的温度走向是在物料含水率最高时温度最低, 在含水率最低时温度最高, 即物料处于高温段时, 内部水分低, 蒸发强度低, 接近焙烧状态。因此, 物料的某些物化性能 (活性、晶体结构等) 容易改变, 如烘干煤时会造成煤的热耗损失。因为出口物料温度较高, 会带走大量热量, 增大了物料的热耗, 烘干能耗会增加。而顺流工艺正好避免了上述情况, 温度变化适应物料水分由高到低的烘干要求, 且工艺简单、烘干效率相对较高, 热效率高。

3 选用节能与热效率高的热风炉

热风炉热效率高低取决于热烟气的输入量和介质温度, 实际烘干中热风炉有多种形式。

3.1 层燃式手烧炉

由人工手动喂煤, 可直接燃烧50mm以下的粒状煤, 需不断的进煤、清渣, 工人劳动强度大, 清渣时大量冷风带入炉内, 燃烧过程不稳定、炉内烟气温度低、不完全燃烧损失大, 造成煤耗高、热效率低、供热量小, 但操作简单, 技术要求低。

3.2 磨煤喷粉炉

对火焰长度控制要求严格, 火焰过深, 则容易烧坏烘干机内部筒体及扬料板, 甚至改变物料的物性;过短, 则烟气进入烘干机的温度不足, 烘干能力变差。此外, 对煤质发热量及细度要求严格, 燃烧不稳定, 操作要求一般。

3.3 普通沸腾炉

它介于层燃和悬浮状燃烧之间, 燃烧时呈沸腾状态, 具有强化燃烧、传热效果好、结构简单、可燃烧劣质燃料等优点。但传统沸腾炉由于局部结构设计不合理, 直角部分多, 使用寿命短, 炉内易结渣, 涡流现象严重, 煤耗较高, 燃烧温度偏低, 操作要求高, 自动化程度高。

3.4 XCF节能型高温沸腾炉

XCF节能型高温沸腾炉采用小炉床整体框架结构, 炉床容积较常规缩小1/3, 炉体结构更加稳固, 大大提高了炉体的使用寿命和单位容积热强度;减少了尖锐直角, 降低了结渣频率, 能够在原有沸腾炉的基础上节煤30%～40%, 炉温大幅度提升并可自由控制, 进一步放宽了对劣质煤的适应程度。几种炉型的技术经济指标对比见表1, 单位容积热强度对比见表2。

4 采用高效系统配置设备, 强化烘干机的热交换状况

物料的水分分为化合水、吸附水和表面水。正常烘干的要求, 化合水很难通过物理烘干来消除, 所以烘干效果取决于对表面水和吸附水的蒸发能力, 物料在吸收热量的同时蒸发出水分。传热过程主要是依靠接触传导, 最直接的途径就是尽量扩大接触面积和延长接触时间。接触面积越大, 热交换的范围越广, 单位时间的蒸发量就越大, 烘干效果就越明显。物料与热介质的接触:一是堆积在扬料板上的物料与热介质间的接触, 这种接触器方式非常浅, 只有附着在表面的物料参与到热交换中, 内部的物料烘干程度低;二是物料在抛撒过程中与热介质间的接触, 这种接触相对全面。由于物料在滞空时间段的空隙极大, 热介质的穿透率高, 能与物料充分进行热交换, 故烘干效果显著。因此, 增加接触面积应增大物料的抛撒面积。普通烘干机的扬料装置对物料的抛撒次数少, 而且空洞比较多, 更多的物料始终处于扬料装置表面或筒体横截面的下部, 积料厚度深。从这一点看, 采用密集交叉和适宜角度布置的新型复合式扬料装置及X型高效扬料装置, 有利于提高物料的抛撒次数, 分散更充分, 堆积在每个扬料装置上的物料少、堆积浅, 更多的物料被不断地抛撒, 整个截面形成一道道“料幕”, 最大程度地增大了物料在空中的分布面积和滞空时间, 加之适当提高烘干机转速, 也大幅度提高了物料被抛撒的频率, 故而烘干效率更为显著。

一般认为烘干的时间越长, 物料被烘干的效果越好。在实际生产中, 物料的烘干过程主要是在筒体高温段完成的, 随着物料的不断推移, 水分含量越来越低, 介质温度不断下降, 压力对平衡方向的反推动作用力度开始加大, 进入降速阶段后, 物料极易出现“回潮”、“反湿”现象, 此时应该是尽快将物料排出筒体, 而不能一味追求延长物料在筒体内的停留时间。新型组合式物料装置中采取的分层排布, 互不交叉的特点, 可以起到扩大“回潮”段的风洞、加快物料排出机外的速度, 以消除“回潮”现象。适当的延长时间也是指延长物料在高温段的停留时间和被抛撒在空中的有效时间。而高温段的长度取决于热风炉所提供热风的能力, 和热风在运行中受到的阻力程度。新型复合式扬料装置所起的“定点返回”作用, 在高温段长度一定的情况下, 可大大延长物料在高温段的停留时间, 将热效率提升到最大程度。同时, 阻止了物料脱离扬料空间, 窜入到筒体上, 磨损筒体, 大大延长了烘干机筒体的使用寿命。所以在筒体内烘干停留时间不能是无节制的, 应该是有针对性的, 盲目追求延长时间会增加成本。

5 收尘系统

烘干的通风收尘系统为负压工作, 其风量较大, 废气中的含尘浓度较高, 特别是对烘干要求的产量大、水分<2%时, 烟气中的含尘浓度急剧增加, 粉尘颗粒也相对偏大。而蒸发的水分全部通过废气中进入尾部收尘装置, 废气含湿量一般在15%～20%以上, 露点温度一般高达42～52℃, 冬季甚至可高于68～82℃, 若燃煤硫含量高, 露点温度还会升高并产生对除尘设备的腐蚀。这些都是增大收尘难度和设备管道磨蚀的直接原因。烘干机含尘废气特性见表3。

水泥厂常用烘干收尘系统主要有四种工艺。

5.1 一级组合旋风收尘器+除尘风机

这种收尘适用于矿渣、水渣等原料的烘干。选用高效耐磨旋风收尘器作一级收尘, 具有处理风量大、抗磨损、结构简单和投资较低等特点, 投资约为其它收尘设备的1/5。但它依靠重力进行离心分离收尘, 收尘效率较低, 一般只有78%～83%, 用于矿渣烘干的收尘可达到260～320mg/Nm3。

5.2 一级XCQM抗结露袋式收尘器

这种收尘对处理含尘浓度高的烟气最简单有效。由于拒水防油滤袋具有综合憎水、耐折、耐磨损等几种特定性能, 加上织物具有的光洁、平整、均匀、极易清灰等特点, 能够非常好的适应对高浓度、湿粘性粉尘的过滤;同时, 内部采用分室高压喷吹清灰方式可彻底解决清灰不完全和二次扬尘现象, 并且清灰时间、次数、压力均可由微机控制, 该收尘设备工艺简单, 收尘效果好, 如XCQM、LFEF型等收尘器的废气排放浓度均能够达到低于50～60mg/Nm3。

5.3 一级旋风收尘器+抗结露电收尘器+除尘风机

这种收尘可用于废气中粉尘颗粒比较粗、湿含量过大的粘性物料的烘干收尘, 具有效率高、抗高温、抗粘堵等特点, 一般废气排放浓度低于130～150mg/Nm3。如一级收尘器负担较重, 必须适当加大设备的处理能力;另外, 烘干原煤时需要加设防爆、防腐、防锈等装置, 而对于高浓度、大风量的含尘烟气则不宜使用该工艺。

5.4 一级旋风收尘器+XCQM抗结露袋式收尘器+除尘风机

如果处理粉尘浓度过高, 需要一级收尘预收尘可采用这种工艺, 这种收尘对处理含尘浓度高的烟气最简单有效。由于拒水防油滤袋具有综合憎水、耐折、耐磨损等几种特定性能, 加上织物具有的光洁、平整、均匀、极易清灰等特点, 能够非常好地适应对高浓度、湿粘性粉尘的过滤;同时, 内部采用分室高压喷吹清灰方式可彻底解决清灰不完全和二次扬尘现象, 并且清灰时间、次数、压力均可由微机控制, 该收尘设备工艺简单, 收尘效果好, 如XCQM、LFEF型等收尘器的废气排放浓度均能够低于50～60mg/Nm3。

烘干系统中连接烘干机及收尘器、引风机之间的管道布置, 尽量避免水平管道, 应尽可能紧凑, 以减少管道的压力损失, 同时做好保温措施, 生产中风速控制宜保持为13～18m/s, 并加强锁风, 严格控制漏风率, 提高收尘效果。

6 结束语

论陈化库设计与设备选择 篇8

在国家墙材革新、建筑节能、保护耕地等国家相关产业政策的推动下,制砖原料已经从原来单一的黏土向资源综合利用方向发展:页岩、江河淤泥、煤矸石、粉煤灰、各种工业废渣、建筑垃圾等已越来越成为砖瓦产品的主要原料。同时砖瓦行业各类产品标准不断完善,大大提高了砖瓦产品的质量要求。企业生产有标准可循,同时必须接受国家相关墙材产品质量的监督检查,质量标准在行业内越来越受到重视。另外,行业呈现厂家总数量在不断减少、规模以上厂家所占比例不断提高的整合趋势已不可逆转。因此砖瓦行业面临的是原材料的性质越来越复杂、品质要求越来越高、行业不可避免的处于淘汰、洗牌、整合的阶段,如何面对和把握这样的阶段也成为业内有识之士、行业精英必须面对的战略思考。

2 砖瓦生产环节概析

众所周知,砖瓦生产环节主要包括四大环节:破碎-陈化-成型-烧制。长期以来,大家往往最注重的是成型和烧制环节,这在一定的历史时期不能说不对。但是随着国家允许和提倡的原材料越来越复杂的事实,对原材料的处理已成为至关重要的环节。原材料的选择、处理直接影响着后续成型设备的使用效能、故障率、成型品质,当然也直接影响着烧制成品的品质是否符合国家相关墙材产品的质量标准。陈化环节对原材料的物理、化学性能作用越来越突出。陈化不但可以改善原料的成型性能,而且可以改善原料的干燥性能,提高制品的品质,经过3 d~6 d陈化的煤矸石原料,产品的干燥废品率可以减少12%,焙烧废品率可减少6%,塑性指数一般可以提高1.5~3。陈化后的原料级配对材料性能有很大的影响,表1是经过试验得出一组数据:

由此可见,同样的原材料,当不同的颗粒级配时,其可塑性、干燥敏感性、线性收缩率都不同,经成型后的坯体是不均质的,这种坯体在干燥和焙烧过程中将会造成大量的废品损失。因此陈化后采取合理的取料方式,尽可能保证原料的最佳级配至关重要。可见陈化效果的好坏、材料级配的合理性直接影响着企业的能耗、设备损耗、成品质量、合格品率等企业效益的关键指标。

3 陈化库和陈化设备选择

3.1 陈化库选择的考虑因素

3.1.1 原材料原始条件

砖瓦厂的主原材料:煤矸石、淤泥、建筑垃圾、页岩等,各有各的特性,而且即使是同一种原材料,也会因为所处区域等的不同性能存在很大差异,因此在选择陈化库前首先需要对自己的主原材料性能进行试验,得出科学真实的原材料性能结论,从而确定出要达到“原材料陈化改性”目的必需的陈化时间。目前一般来说,陈化的最短时间为72 h,否则无法达到陈化效果。

3.1.2 当地气候条件

我国地域辽阔,气候分布各异,而且在全球化变暖的过程中,极端天气增多,每个季节总有一些气象数值打破了历史纪录。根据有关资料显示,比如江苏省气候中心发布的2011年夏季降水、气温监测,6、7、8三个月超过50 d在下雨。据浙江金华市气象局的统计,截止到2012年3月15日,降雨天数是55 d,其中一月份下了22 d,二月份下了23 d,三月下了10 d。如果处于这样的区域的企业,未能充分考虑雨季的影响,按照日产30万块普通砖考虑,下雨50 d就少生产1500万块普通砖,因此陈化库的选择必须要考虑到当地的气候条件。

3.1.3 设计产能需求

设计产能需求必须结合原材料原始性能和当地气候条件综合考虑。例如按照日产30万块普通砖的设计产能需求,原材料陈化3 d即可达到陈化要求,并且无需考虑雨季影响时,则对陈化库的库容量要求计算为:300 000块普通砖÷430块普通砖/m3×4 d=2 790 m3。也就是陈化库库容量必须不低于2790 m3才能满足日产30万块普通砖的产能需求。从而根据产能需求库容量确定陈化库的设计布局。

3.1.4 与所选陈化设备相匹配

陈化库在综合了以上因素后,一定要确定好陈化设备的规格型号。比如选择侧式多斗挖掘机,要明确多斗挖掘机的臂长规格,然后根据臂长规格确定陈化车间的设计宽度、高度和下挖深度。

因为陈化车间的宽度、高度、下挖深度、臂长四个要素共同决定最终陈化库每米的库容量,四个要素任何一个不匹配都会导致其他三个要素设计预期失效,造成无效投资。比如陈化车间在高度达不到要求时,即使车间再宽、多斗挖掘机臂再长,也不会增加其有效库容量。

3.2 陈化设备的选择要素

陈化设备主要是指布料设备和取料设备,在此重点分析取料设备,取料设备主要包括装载机和多斗挖掘机。如何选择用装载机还是用多斗挖掘机呢?

3.2.1 经济性比较

按照年产6000万块普通砖计算,年有效工作天数300 d,日工作10 h情况下,选用装载机和多斗挖掘机的经济性比较见表2。

从表2可以选用多斗挖掘机每年可以节约成本30万元左右,也就是说选择多斗挖掘机每年会赚更多的利润。而原始投资情况为:多斗挖掘机一般在15万元左右,装载机一般在20~30万元左右。

3.2.2 级配性能比较

前文分析材料的颗粒级配对可塑性、干燥敏感度、线性收缩率都有很大的影响,而取料方式直接影响颗粒级配。当用装载机取料时,是从料堆的最下边取料,往往是大的颗粒比较集中。而用多斗挖掘机取料时,是在料堆的不同部位取料,实现横铺竖取,颗粒级配相对更加合理。可大大改善砖的质量,且后续能耗相对较低。

3.3 多斗挖掘机的选择要素

通过上面的分析,陈化库取料设备,多斗挖掘机具有明显优势,结合陈化库的库容量要求、场地要求、基建成本、设计工作时制等要素,选择合适的多斗挖掘机类型对企业的经济效益影响意义重大。

3.3.1 各种型号多斗挖掘机的利弊

侧式多斗挖掘机的优点是设备一次性投资少,小时上料量在40 m3~60 m3。局限性是:陈化库大约1/3面积需要用于多斗挖掘机的行走轨道,陈化料堆积呈三角形。也就是说陈化库将近1/3的建筑面积用于了轨道铺设而不是用于储料,储料建筑面积部分,由于物料堆积呈锥形,近2/3的空间不能充分用于储料。

半桥式多斗挖掘机有效的将用于行走轨道的1/3面积基本上节省下来,在同样建筑面积的条件下增大了库容量,但陈化料堆积仍然呈三角形。(三角形的堆积方式相当于空间利用率仅为30%)。每小时上料量基本等同于侧式多斗挖掘机能力。

桥式多斗挖掘机则不但有效地将陈化库用于行走轨道的1/3面积节省,同时陈化料在池内堆积,呈长方体形状,充分有效的利用了建筑空间;桥式多斗挖掘机每小时上料量可达120 m3。这是世界上目前最先进的、陈化效果最好的陈化方式。但相对来说一次性设备投资要高一些。

3.3.2 侧式、桥式、半桥式的选择

一般概念是年产6 000万块到1亿块的规模选用侧式,年产1亿块以上规模选用桥式多斗,受场地条件制约的旧厂改造选用半桥式。但更具价值的是结合陈化库设计库容量综合考虑来,更能决策出具有经济性优势的最佳方案。表3是年产1.5亿块普通砖,陈化库库容量要求8000 m3时选择用桥式或者侧式多斗挖掘机的基建经济性比较。

从表3可以看出,在满足年产1.5亿块普通砖产能需求时,同样的库容量要求,因选择陈化设备的不同,导致基建费用相差93.52万元,同时可以牵涉多用或少用1 336 m2的场地。因此当设计产能、陈化库库容量确定后,选择多斗设备时需要结合基建费用综合考虑,同时要考虑土地成本、当地气候条件、原材料基础特性等各方面的因素,最终根据当地的情况、本企业的实际条件、投资规模等做出经济性最优的决策。

4 结束语

转动设备状态预报方法的选择 篇9

关键词：转动设备,设备状态,预报方法

近年来,设备状态监测与故障诊断技术得到了企业界的广泛重视。现代化产业结构越来越多,工业生产的规模也在不断扩大,现代化工业生产的核心旋转机械设备也在日益大型化、自动化、复杂化,对拉动经济增长以及促进相关产业升级具有举足轻重的作用,转动设备状态预报能够准确、及时地反映未来机组状态变化趋势,具有显著的经济效益,有效降低生产企业的经济损失。

1 选择转动设备状态预报方法的重要意义

大型回转机组是企业生产的核心,现代化工业生产的核心旋转机械设备对拉动经济增长以及促进相关产业升级具有举足轻重的作用,能保证现代化产业结构得以在激烈的市场竞争中生存、发展并壮大,现代化产业对于转动设备状态预报方法的不断选择过程也推动着它的发展,这可以说是相辅相成。除此之外,转动设备状态预报的发展依赖于近代电子技术和计算机科学的进步,设备诊断技术的产生源于设备维修的需要,根本原因就是现代信息科学技术在设备管理工作中的有效应用,主要通过对转动设备动态信号的识别、采集、分析处理工作,对设备的运行状态进行充分掌握,对机组运行状态的正确判别和典型常见故障的准确诊断发挥了重要的作用,为转动设备生产决策以及维修工作提供科学的理论依据。

2 转动设备状态预报方法的选择与应用

通常情况下,大型转动机组设备采用振动监测的手段,按照不同适用范围内预报技术在时间以及技术方法上的不同要求,进行不同的状态预报。一般情况下,预报技术在时间上分为中长期预报和短期预报两种方式,而预报技术在技术方法上可以分为多步预报和单步预报两种方式。因此,为了保障设备的正常运转通常要根据转动设备的实际运转情况综合考虑,具体问题具体分析,以保证企业的经济效益。

2.1 状态监测网络系统构成

一般情况下,企业会建立由企业、分厂以及车间三个主要部分作为构成企业的主要的转动设备监测网络系统。传统的转动设备监测方法通过已在线监测进网的设备系统自动采集数据,并按照不同策略存入数据库的方式分为在线监测和离线监测两种方式。这两种方式能够通过对数据的处理和分析工作,以及处理出来的频谱图、时域波形、轴心位置图、轴心轨迹、波特图、三维图、奈奎斯特图等特征分析图形,对不同的故障特征信息进行提取工作,并在此基础上利用智能诊断软件对机组故障及运行状况进行描述。

2.2 基于神经网络的多步预报方法

与常规神经网络单步预报方法不同,基于神经网络的多步预报方法主要通过带噪声的观测数据对未来值进行估计,是一用非线性自回归模型对预测值进行逐步推算,最终得到多步的未来值,具有更广的应用范围。但是多步预测方法在实践过程中经常会出现步预报结果存在一定的预报误差的现象,并且这种预报误差会随着推算过程的升级而不断积累,最终导致预报误差的数值大、精准性低的情况。

2.3 基于共轭梯度神经网络的多步预报方法

共轭梯度神经网络要建立在多层前馈神经网络的基础上才能够有效实施。主要是通过共轭梯度神经网络系统自身具备的输出神经元和输入神经元之间的协调匹配和工作,对一个多层前馈神经网络而得到的参数进行修正,并根据原始数据或者所测得的时间序列数据,采用传统的BP学习算法,对输入层、隐含层和输出层这三个神经元之间的相互关系进行捕捉,从而达到推算出长周期的预报结果的目的。

3 完善监测网络系统改革管理的有效措施

3.1 完善监测网络系统、加强状态监测知识管理

目前,企业在不断提高电气化水平的过程中,一些企业往往不清楚自己拥有哪些知识,不清楚流失了哪些资源,更不能对自身拥有的资源、智力、技术强项等充分利用,因此,这就需要企业加强对自身原始状态监测知识的积蓄,将转运设备中积累的大量原始基础数据归档整理,建立整个企业转动设备状态数据库,最终实现知识数据的实效,以及加强企业状态监测网络系统管理工作。在信息化时代,资源共享对于企业之间的沟通与交流工作具有重要意义。

3.2 改变设备管理方式

转动设备的工作主要分为管理、维修、操作以及监测四部分。在设备管理过程中应强化人员意识、人员思路,做到针对转动设备的自身特点合理选择状态预报方法,并做到全程跟踪、尽快解决。在维修过程中应加强对工作人员的基本技能培训,提高其专业水准。同时,在现有设备状态难以满足生产工艺要求的状况下,要及时了解设备的工作状态,做到对设备实时状态监测与预防工作,避免可能带来的巨大经济损失。

综上所述,随着经济全球化的不断发展,科学技术也在不断发展中,工业生产的规模也在不断扩大,旋转机械设备对拉动经济增长以及促进相关产业升级具有举足轻重的作用,是保证现代化产业结构得以在激烈的市场竞争中生存、发展并壮大的关键,对现代化工业生产的规模、生产进度、使用效率以及经济效益都有很大影响。需要企业从分析监测数据着手,依托现代科技对设备工作状态进行动态监控，做到合理选择预报方法， 将损失和风险降到最低。

参考文献

[1]孙洋.转动设备状态预报方法的选择[J].黑龙江科技信息,2013,(22):15.

肉雏鸡保温加热设备的选择使用 篇10

1 电热育雏笼

采用电热育雏笼育雏是既经济又科学的育雏方式，它具有饲养密度高、管理方便、雏鸡不接触粪便、发病感染率低等优点。虽然一次性投资大，但长期使用是非常合算的。电热育雏笼适用于中、小型养鸡场，也适用于规模较大的专业户养鸡。电热育雏笼由1节加热笼、1节保温笼和3～4节活动笼组成，每节都有4层。加热笼的每层都有红外线加热器或电热板，并配有温度控制装置，还有照明灯、加湿槽、地板漏、粪盘等，3面基本封闭，1面与保温笼相通。保温笼在加热笼与活动笼之间，设有加热装置，雏鸡可自由选择适宜温度区活动。活动笼是供雏鸡采食、饮水、排粪和活动的场所。栅栏上装有食槽和水槽，雏鸡可将头从栅栏间隙中伸出来采食、饮水，在笼内自由活动。当温度不适时，雏鸡钻入保温笼或加热笼内休息。这种育雏笼可饲养15日龄以内肉用雏鸡1 500只左右。

2 保温伞

保温伞又称保姆伞、伞形育雏器，由热源和伞体等部分组成。其工作原理是热源发出的热量通过上面的伞辐射传热，保持伞内一定温度。伞有方形、多角形和圆形等多种，可用薄铁皮、铝皮或胶合板等制成。热源可用电炉丝、液化石油气或煤炉等。电源充足的地区，用电炉丝比较方便。较先进的可安装自动控温装置。伞形育雏器的大小可根据要容纳雏鸡的数量来确定，有直径100～240 cm多种。最常用的是直径为150 cm、伞高70 cm的，可容纳饲养肉用雏鸡500只左右。测定伞形育雏器温度时，一般温度计应挂在保温伞边缘，距垫料5 cm处，相当于雏鸡背的位置。测定室温的温度计应挂在距离育雏器较远的墙上，离地面100 cm处。这样育雏器和育雏室之间有一定温差，利于空气对流和雏鸡按自身需要选择适温区。

这种育雏器的优点是育雏量大，雏鸡可在伞下自由进出活动、选择适温区，换气良好，使用方便。缺点是热量不大，垫料易脏，成本费用高。适用于气候温暖的南方地区。

3 红外线灯

即用红外线灯散发出来的热量育雏。在电源供应正常的地区，可将红外线安装在木板或金属管制成的十字架上，悬挂在离垫料45 cm的高处，每盏灯250 W，可以单独使用，也可以几盏组连在一起使用。可以根据鸡龄的大小、育雏室温度的高低需要，调节悬挂高度。育雏最初几天时，可以用围篱将雏鸡限制在灯泡下直径1.2 m的范围内，以后逐渐扩大活动面积。用这种方法育雏，优点是供温稳定，室内干燥清洁卫生等，但育雏成本高，需消耗较多电能，同时灯泡易坏。

4 火炕式育雏器

火炕式育雏器即在育雏室内用砖或土坯砌成一个近似于人睡觉的火炕，其结构分为上、下两层。下层是用砖砌成的纵横交叉的火道，火道上铺设厚土并夯平。靠火源的地方铺厚些，远离火源的地方铺薄些。上层铺砖、土坯或直接在土坯上垫上垫料即可育雏。实践证明，这种火炕的优点是温度稳定，容易控制;温度自下而上，雏鸡腹部受热，睡得舒服，不易打堆;炕面干燥，鸡不易发生球虫病，育雏效果好;燃料来源广泛，可以用煤，也可以用秸秆类作热源，非常经济和方便。

5 烟道式育雏器

烟道式育雏器分地上式和地下式两种。地上式如北方的火墙等，地下式是把烟道搭在地面下形成地炕。

不管何种形式，都是由火灶、烟道和烟囱三部分构成。火灶是生火的地方，其大小可根据育雏室面积大小而定。烟道地上式以火墙代替，地下式可以用砖或石头砌成，也有用水泥管或金属管铺设而成，一头连接火灶，另一头连烟囱。烟道安排时应有一定的斜度，近火灶端比接烟囱处低10～15 cm左右，也可在育雏室内地面砌出迂回弯曲的烟道，烟囱高度为烟道长度的1/2，但要高出房顶。烟囱也不宜过高，过高易引起吸火过猛，浪费能源;过低吸火不利，育雏室内温度难以上升到正常温度。砌好后的烟道应检查是否畅通，传热性能是否良好，要注意烟道不能漏烟。地下烟道由于设在地下，故不占面积，适用于平面饲养、网上饲养和笼养育雏。

设备选择 篇11

关键词:混凝土 路面施工

中图分类号:U415.5 文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0107-01

1 拌和设备的类型及选择

(1)沥青混凝土拌和设备按生产能力分为大型、中型及小型3种,大型的生产率为400 t/h以上,都属于固定式,适用于集中工程及城市道路;中型的生产率为30～350t/h,可以是固定式或半固定式;小型的生产率为30t/h以下,多为移动式,适用于工程量小的公路施工过程或养路作业。

(2)沥青拌和设备的选择由实际需要决定拌和设备的生产能力可按下式度算Q =nqKt/h式中:n为每小时拌和次数(n =60t/h);t为每次拌和所需时间,min;q为每次拌和的重量,t;K为机械的时间利用系数,K=0.85～0.90。

2 运输车辆的组织

从技术管理、物资供应、设备保养和维修及技术工人的培训等管理方面的因素考虑,选用的车辆型号越少越好;最好选用标准化、系统化、成批定型生产的自卸汽车,自卸汽车的载重量应与工程使用的机械相配套。

车辆的数量必须满足拌和设备连续生产的要求,不能因为车少而临时停工,在生产中所用运输车辆数量n,视拌和设备生产能力G(t/h)、车辆的载重能力G0(t)及运输时间等因素确定,可按下式计算n=α×(t1+t2+t3)/T式中:t1为重载运程时间,min;t2为空载运程时间,min;t3为在工地卸料和等待的总时间,min;T为拌制一车混合料所需的时间,min;T=60G0/G;α为储备系数,视交通情况而定,一般取α=1.1～1.2。

运输自卸汽车的数量应较拌和能力和摊铺速度稍有所富余,应保证将拌和设备拌制的沥青混合料及时运送到摊铺现场,并在摊铺机前保持常有4～5辆待卸车。运输作业中另一个问题是车辆在施工现场的组织,现场卸料时停滞地点的确定,卸料时的定位和与摊铺的配合都直接影响到摊铺速度和质量。

3 摊铺设备的选择

沥青混合料摊铺机是用来将拌制好的沥青混合料按一定的技术要求均匀地摊铺在已整好的基层上,并给以初步的捣实和整平的专业设备。摊铺设备是沥青路面施工机械中结构、功能最复杂的机械,在实际应用中很多问题值得探讨。

3.1 沥青混合料摊铺机的类型

按行走方式分为拖式或自行式;按装置分为轮胎式、履带式和轮胎履带组合式;按传动方式分为机械式和液压式等。就轮胎式摊铺机和履带式摊铺机而言,轮胎式摊铺机行驶速度高,可自动转移工地,费用较低,机动性和操纵性能好,对单独的小面积高堆和沉坑适应性好,不致过分影响铺层的平整度;弯道摊铺质量好,结构简单,造价低,适用于城市道路和已有道路的罩面。履带式摊铺机接地面积大,对地面的单位压力小,牵引力大,能充分发挥其动力性,对基层的不平度不太敏感,尤其对有凹坑的基层不影响其摊铺质量,在我国的高速公路建设上有广泛的运用。

3.2 摊铺机的摊铺宽度和速度

摊铺作业速度的选择,主要应考虑的因素是工期要求、质量要求、与之配套的拌和机生产能力、压路机生产能力、气候特点、摊铺层次和混合料的类型。对于我国高速公路來讲,由于摊铺机采用高密度熨平板,故宜使用较低的摊铺速度。摊铺机的速度可按下式计算V=C/140WD式中:V为摊铺机的速度,m/min;W为路面铺筑宽度,m;D为路面铺筑厚度,m;C为沥青拌和设备的能力,t/h。国内高速公路的各结构层厚度一般为4～8cm,在实际

施工过程中发现2～6m/min的作业速度都可使结构层有较好的平整度和较高的作业效率。摊铺质量和摊铺效率不仅和摊铺速度有关,还与摊铺机是否连续作业、压路机的碾压情况、路面机械配套协调有关。所以,摊铺速度的选择还要考虑拌和设备、运输车辆、压路机的碾压等各方面的因素来综合选用。

3.3 摊铺机的振动和振捣系统

目前国内的摊铺机都带有振动和振捣系统,对于各种不同结构和不同厚度的路面而言,应采取不同的振动和振捣频率与振幅。

4 压实设备

常用的沥青路面压路机械有静力光轮压路机、轮胎压路机和振动压路机。静力光轮压路机易使混合料产生推移、起动、停机不灵活,所以目前这种压路机已使用不多。

(1)轮胎压路机的工作重量一般为5～25t,目前施工中常用的是前5轮后6轮的9～25t轮胎压路机,轮胎压力在500～620 kPa之间,轮胎压路机可靠它的揉压作用更进一步地提高密实度,减少表面细裂纹和孔隙。

(2)沥青路面施工常用的振动压路机质量为7～18t之间,激振力为150～300kN之间,将其一般分为两种类型:一种是单碾压轮式振动压路机;另一种是双碾压轮(串联)振动压路机。双驱双振的串联振动压路机有可调的振频和振幅。串联振动压路机的转向系统有:铰接转向、前轮转向及前后轮偏移的铰接转向。由于前后轮偏移的铰接转向具有减少转弯中损坏路缘石的危险,以及在弯道时只需注意一个轮子方向的优点,所以目前使用的最为广泛。

(3)施工生产中选择压路机种类、大小和数量时,应考虑摊铺机的生产率、混合料特性、摊铺厚度、施工现场的具体条件等因素。摊铺机的生产率决定了需要压实的能力,从而影响了压路机大小和数量的选用,而混合料的特性则为选择压路机的大小、最佳频率与振幅提供了依据。如混合料矿料含量的增加、骨料最大尺寸的增大、沥青稠度的提高都会使压路机工作能力下降,要达到要求的密实度就需要较大压实能力的压路机,选择压路机重量和振幅,应与摊铺层厚度相适应,摊铺层厚度小于6cm,最好使用振幅为0.35～0.6mm的中小型振动压路机(2～6t),这样,就可避免材料出现堆料、波浪。研究混合料冷却速率表明:利用温度参数可以相当准确地估算有效压实时间。所谓有效压实时间是指混合料从摊铺后的温度降低至最低允许碾压温度所需的时间,可用于压实的有效时间取决于混合料摊铺后的冷却速度,这种有效时间的估计可帮助工地工程技术人员确定需要多少台压路机。

5 结语

沥青混凝土路面施工是一项综合性的施工工艺,它既受沥青混合料生产的控制,又受施工机械设备、施工工艺及气候条件的制约,因此选择配套的施工机械设备是保证沥青路面质量的重要前提。

路桥机械设备的选择与装备 篇12

1 选择机械装备的原则

1.1 经济性原则。选择机械设备一定要体现出经济性原则, 最大化地提高经济效益。要考虑到购买数量的合理性, 避免因盲目购买导致机械装备数目过剩而闲置的现象, 更要避免购买过少的机械设备, 以致影响施工过程。还要考虑到机械的质量, 根据不同的施工地形选取适宜质量的施工机械, 避免因地形的冲突导致机械的损坏, 增加维修的次数, 花费不必要的维修费用。在机械装备的选择中还要考虑到与之相配套的设备, 要追求从简原则。尽量考虑先进的、多功能的机械设备, 避免出现施工过程同时运行多种机械设备, 造成施工现场的秩序难以把控的情况, 也了避免资源浪费。要选取效能更高的机械设备。理论上来说, 在价格合理的情况下, 机械设备的生产效率越高, 经济效益就越好, 并且还能够加快施工的速度。

1.2 生产适用性原则。选择机械设备一定要适应实际的生产现状, 因地制宜, 充分考虑施工地形, 根据不同的施工环境, 灵活应变。比如, 根据不用的施工地点的土质, 可以考虑更换不同的机械设备的车胎或履带, 以保证施工的正常进行, 减少安全隐患。还应根据实际情况充分考虑机械设备的体积大小是否便于作业, 在山路过于崎岖时, 大型的机械设备显然会操作不便, 此时就应该选取小型的机械设备, 保证施工的如期进行。大多数工程采用的都是半自动化的作业模式, 部分作业过程依然需要作业工人来合作完成, 机械设备的选取还要考虑到是否能够与工人很好地配合, 以保证作业的效率。只有具备了良好适应性的机械设备, 才能够正常、高效地施展其能力。

1.3 安全性原则。保证施工的安全是作为一个施工管理者的必要任务, 也是对人生命的尊重。安全作业是在整个施工过程中必须要考虑的重大事情。所以, 在挑选机械装备时还应该对机械装备的安全性做适量的评估, 尽量选取安全性较高的机械装备, 如有翻车或落体保护装置、行驶稳定、危险施工项目可遥控操作、防尘隔音等。并且对于机械装备的操作者要提出较高的要求。公路施工不同于小型的施工工程, 由于其施工环境会涉及到山地等复杂地形, 所以在选取适宜机械设备后, 还要认真挑选经验足、操作熟练的作业人员, 以保障施工安全进行。

2 机械设备的合理装备

2.1 合理配置组合机械设备。一个施工过程往往是由多种机械设备合作运行, 这便涉及到了机械装备的配套问题。正确合理的选取配套装置能够提高每个机械装备的利用效率, 更能够提升施工的工作效率。既然要使机械运行的效率尽可能地提高, 那么我们就至少要保证机械运作时能接近理论状态。这就要求我们通过减少机械互相之间的等待来提高机械台班费综合利用率。在机械装备的配套过程中一定要认识到主导机械设备的作用, 与之配套的机械设备的安置都应围绕着主导机械设备来进行, 充分保证主导机械设备的高效性。比如:在挖掘工程中, 挖掘机应该为主导机械设备, 与之配套的运送土石的机动车应该在性能、数量上充分考虑是否能够保证挖掘机高效运行。如果机动车的数量少了, 必然会使得挖掘机暂时停工, 以致整个施工过程的停工, 这样会严重影响施工的效率。

2.2 科学管理。任何一个施工的过程都少不了科学的管理, 科学的管理可以指导整个施工过程有序地进行, 提高施工的效率。在机械设备的施工过程中, 科学的管理也是一项重要的工作。管理者应该事先做好机械设备的施工计划, 包括机械设备的使用数量和作业目标, 让施工人员心理有所准备。将施工任务落实到每一个机械设备的工作人员上, 责任到人, 并设置好相应的考核制度, 做好施工过程的监督, 去除施工人员的懈怠心里。提出作业规范化的要求, 并对各个操作人员进行相应的培训, 提升机械作业人员的规范意识和安全意识, 避免出现安全事故。还应该在现场设置安全监督人员, 一方面监督机械设备操作是否足够规范, 另一方面还要仔细排查机械设备和施工现场的安全隐患, 做好充足的施工安全保障工作。在半机械化的施工过程中, 要合理安排工人与机械设备的工作, 要做到两者同时作业, 尽量减少更替空隙, 保持高效率的作业状态。此时要做到管理的数量化, 合理的考虑工人的数量和机械设备的数量, 保持施工作业的平衡, 将效益达到最大化。

2.3 机械设备的维护。机械设备的装备必然要遇到机械设备的维护问题。我国大部分企业并没有有效的报检制度等维护措施, 在机械设备的维修方面意识淡薄, 往往是在故障发生之后才对机械设备进行维修, 而不是主动地预防故障的发生。在故障发生后往往能够严重影响施工的进程, 有时候甚至发生安全事故。可见, 合理地维护机械设备显得十分重要。

机械设备的维修与保养要讲究对路。对待不同的机械设备维修用品应该有所区分。比如一些先进的机械设备往往对润滑油的质量提出较高的要求, 对于同一机械设备不同机械部位零部件的要求往往也不同, 对受力较大的易损易坏部位应该定期检查, 维修时应该选取更高质量的零部件。大力推行状态监测管理, 执行以“八定” (定人、定点、定量、定周期、定标准、定表格、定记录、定流程) 为主要内容的设备点检制度, 每次定期检查后要确定下一次的检查项目, 做到有计划、有目标。

要选用专业的维修工人。对于企业内部的维修工人, 要定期给予技术培训。对于企业维修项目的薄弱环节, 可以派遣维修工人去专业站点学习。要为企业培养一批中、高级的维修工, 加强机械设备的维修能力, 为企业的后备力量打好基础, 保证施工前沿的高效率运行。

3 结论

机械设备具有人力难以匹敌的作业能力, 往往为施工的整个进程做出不可替代的作用, 提高机械设备的作业能力是十分有必要的。企业应该高度重视机械设备的选取与配置问题, 在选择上做到经济、适用、安全, 在配置机械设备时要合理安置主导机械设备和配套机械设备, 保证主导机械配置的高效运行, 还要定期地、严格地对机械设备做好检查和维护工作, 避免在故障发生后才意识到要维修。合理地运用好机械化作业可以为施工过程做出卓越的贡献, 希望笔者的文章可以提高大家的机械利用意识。

参考文献

[1]段滨春.浅谈路桥机械设备的装备和选择[J].科技促进发展, 2011 (s1) .