大型噴霧干燥塔改善噴槍霧化效果的方法初探

區(qū)家勤 王業(yè)勤

摘 要：本文針對陶瓷企業(yè)原料制粉設備——噴霧干燥塔存在的“跑濕料”問題，下力弄清問題發(fā)生的原因，并經多方嘗試，找出了解決問題的辦法——改噴槍、調分風、變漿管、嚴管理。

關鍵詞：長噴槍；短噴槍；跑濕料；環(huán)形供漿管；噴漿壓力；霧化效果

1 引言

生產設備大型化是當今世界制造業(yè)的必然趨勢。我國作為世界制造業(yè)大國，已經從過去的大規(guī)模技術引進，國產化替代，逐步發(fā)展成為世界裝備制造業(yè)技術的引領者。毋庸置疑，從生產成本下降、節(jié)約能源和經濟效益提高等諸多方面，生產設備大型化的好處不勝枚舉。生產設備大型化帶來的許多新問題、新要求，都是我們這些生產決策者、管理者必須面對的，我們必須走出過去習慣思維的圈子，與時俱進，合理揚棄，才能使企業(yè)在嚴峻的市場形勢下立于不敗之地。

2 項目基本情況簡介

筆者所在公司原料車間新改建的2#塔規(guī)格為9000型噴霧干燥塔，于今年三月初建成投產。該噴霧干燥塔采用全新的節(jié)能環(huán)保型設計，貫穿著現代大型噴霧干燥塔新的設計理念和技術。經旁通試產和帶布袋除塵器試產，很快達到了產能設計要求。

但是自投產以來，噴霧干燥塔就存在不規(guī)律地大量掉濕料球現象（俗稱“跑濕料”），造成人力和物料的浪費，產能和產品品質也受到很大影響。而且，“跑濕料”現象似無規(guī)律可循，工況好時連續(xù)幾天不見“跑濕料”，差時"跑濕料"很頻繁。此外還有一個明顯特征，開旁通時"跑濕料"少些，開布袋除塵器后，"跑濕料"就多些。經多次檢查和尋找原因，筆者發(fā)現部分噴槍霧化效果很不理想，尤其是生產粒度較細的粉料產品時，因供漿壓力偏低，該狀況尤為明顯。

3 原因分析

縝密的分析來源于細致地調查與求證，必須抓住噴槍霧化效果不好這個特征，透過現象看本質，層層解剖，細致摸查，才能找出關鍵原因，制定出合理的解決辦法。最終發(fā)現了以下幾個方面：

（1） 長噴槍與短噴槍噴漿區(qū)相互交叉沖擊，造成局部霧化效果不好。

這是摸查多次才發(fā)現的狀況。按照設計，該噴霧干燥塔原采用長、短槍成對相鄰相間配置，長噴槍長度為3.2米，短噴槍長度為2.2米。這也是原設計者根據大塔設計原理采取的配置。

據了解，3米以上的超長噴槍在噴霧干燥塔上使用較少，在10000型以上的大型、超大型噴霧干燥塔上才有使用。相應地，其結構形式和材質要求都應提高，才能適應大塔工況環(huán)境。

因長噴槍太長，剛性較弱，受力、受熱易發(fā)生擾曲，改變噴射角度，清洗、更換也比較困難。若某支長噴槍擾曲過大，而又未能及時檢查發(fā)現并加以調整，噴射方向會緩慢改變從而導致相互交叉沖擊逐漸增多，“跑濕料”現象會逐步加重。

因長噴槍太長，有兩個折彎，噴漿阻力也較大，漿液較稠時易發(fā)生堵塞，也易磨損。當噴漿壓力較低時，也會使霧化效果變差，引起跑濕料。事實上，我們也已經發(fā)現了2#塔在生產中長噴槍確實比短噴槍易堵，經常需要清理。

（2） 噴霧干燥塔頂部熱風管彎頭入口偏心，造成分風器熱風分配不均。

這是發(fā)動相關人員群策群力研討得出的原因，由于2#塔是在原6000型塔場地上改建的，場地十分狹窄，安裝空間受限，安裝時有所疏忽，塔頂熱風管彎頭接口存在明顯偏心。因熱風管入口偏心，導致噴霧干燥塔內部熱量分布不均，不同方向和部位溫度差別較大，溫度較低部位的料漿無法獲得足夠的蒸發(fā)熱量，這也可能是“跑濕料”的原因之一。

（3） 環(huán)形供漿管供漿方式和連接方法不合理，造成各噴槍噴漿壓力有差異，噴漿壓力高的噴槍霧化效果好，噴漿壓力低的噴槍霧化效果差。

這是廠際合作、相互交流得到的經驗和心得，2#塔原配的環(huán)形供漿管為2條，每條環(huán)形供漿管均與3臺柱塞泵相連接，柱塞泵采取2用1備工作制，連接方法見圖1。

按圖1的配置，噴槍在環(huán)形供漿管的位置不同，則噴漿壓力會有差異。這是因為環(huán)形供漿管內的泥漿壓力不均衡，隨著噴槍距上漿口的距離增加依次逐漸遞減，離上漿口位置越近，則噴漿壓力越高；離上漿口位置越遠，噴漿壓力越低。

更為極端的情況下，若只開1臺柱塞泵供漿，最遠處噴槍壓力衰減將更為嚴重，霧化效果更差，跑濕料將更加頻繁。此外，這種供漿方式不僅會造成噴槍的壓力差異，還會在環(huán)形供漿管內形成局部沉淀死角，很容易引起環(huán)形供漿管內漿料濃稠不均，甚至堵塞環(huán)形供漿管。

4 改進措施

根據以上分析，我們采取的改進措施如下：

（1） 采用單一長度的中長噴槍，取代原來的長、短相鄰間隔配置。

經反復斟酌，并結合前一階段的使用經驗，新噴槍長度確定為2.7米，帶1個向上折彎。經幾次試裝試噴，霧化效果明顯改善，“跑濕料”現象得到有效控制。

（2） 在塔頂環(huán)形分風器前端，安裝導流板，促進熱風均衡分配。

采用熱電阻溫控儀在操作平臺部位多點采樣測量（鉑熱電阻探頭插入塔內），塔內東北側溫度偏高，平均溫度約440℃，西南側溫度偏低，平均溫度約360℃，兩者平均溫差在70～90℃之間。以前的小型噴霧干燥塔微小偏心不可能產生如此大的溫差。溫差方向正好與熱風管彎頭入口方向對應：塔內東北側（高溫側）為熱風管彎頭外側，塔內西南側（低溫側）為熱風管彎頭內側。安裝導流板時，筆者適當減小了外側通風口徑，延伸擴展了內側通風口徑。經幾次試裝試產和檢測，現塔內平均溫差已降低至20～30℃之間，也對霧化效果改善起到了一定作用。

（3） 改進環(huán)形供漿管供漿方式和連接方法，使各噴槍噴漿壓力保持一致，并消除局部沉淀死角，改造方法見圖2。

改造后，2條環(huán)形供漿管內的漿料能夠借助各上漿口來料推力，在管內順暢地逆時針連續(xù)循環(huán)回轉，并使整條環(huán)形供漿管內迅速達到壓力平衡，徹底消除了局部沉淀死角。在操作制度上也作出了新規(guī)定：正常生產時，柱塞泵嚴格執(zhí)行“2用1備”作業(yè)制度，除特殊情況外，盡管1臺柱塞泵供漿也能滿足產能要求，仍要堅持采用雙柱塞泵供漿，以穩(wěn)定噴漿壓力，達到最佳霧化效果，做到優(yōu)質、高產、低消耗。

該項改造完成后的第一次試產，就取得了十分顯著的效果，經反復檢查觀察，其霧化效果非常令人滿意，跑濕料現象得到了根除。

（4） 加強管理，制定規(guī)范的操作規(guī)程，并嚴格執(zhí)行。

2016年初以來，我司面對嚴酷的市場形勢，提出了“管理從嚴，創(chuàng)新挖潛”的工作思路，全面推行了6S管理。原料車間各重要機臺、各生產崗位、各產品要求等均制定了工藝及操作規(guī)程（如熱風爐溫度控制、柱塞泵壓力控制、布袋除塵器控制等），從強化崗位職責入手，使上、下工序、機修、檢驗等形成了環(huán)環(huán)相扣的有機協調整體，既相互配合，又相互監(jiān)督，為確保技改效果奠定了基礎。

截止到6月中旬，2#塔已投產3個月。原設計產量為900 t/d，現在各產品平均產量約1050 t/d，粉料品質達到全優(yōu)，完全達到了設計要求。

5 結語

當今世界，新技術、新裝備層出不窮，企業(yè)的技術進步是永無止境的。若不能下定決心，認真鉆研，迎頭趕上，企業(yè)將會被激烈競爭的市場淘汰。在這一點上，我們僅僅是剛剛開始，未來還有很長的路等待我們探索。