- Sấy là quá trình tách pha lỏng ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt[8]. - Bằng cách áp dụng quá trình sấy phun, hồ vừa được sấy khô tới độ ẩm yêu
cầu, vừa tạo thành kích thước hạt nhỏ hơn, gọi là bột.
- Hiện nay, nhà máy được trang bị 2 tháp sấy phun trực tiếp để sản xuất bột phục vụ cho 3 dây chuyền sản xuất gạch.
Hình 4.6. Mô hình hệ thống sấy phun.
1 – Bơm piston vận chuyển hồ lên tháp sấy; 2 – Vòi phun tháp sấy; 3 – Lò cấp khí nóng. 4 – Ống dẫn khí nóng; 5 – Ống hút khí ẩm; 6 – Cyclon tách bụi; 7 – Ống hút khí thải.
Cấu tạo:
1. Đỉnh tháp sấy: Có dạng hình nón để tránh bám bụi, cấu tạo gồm 3 lớp: trong cùng là lớp vật liệu thép SDK11 – loại thép có độ bền kéo rất tốt, khả năng chống mài mòn, tiếp đến là lớp vật liệu bảo ôn và ngoài cùng là thép SUS304 – loại vật liệu phổ biến có cơ tính tương đối tốt và khả năng chống ăn mòn cao. Tại đỉnh tháp sấy có lắp đặt ống dẫn khí nóng từ lò băng xích vào tháp sấy phun. Vỏ ống dẫn khí làm từ thép SUS304, bên trong có lớp gạch cao nhôm.
2. Bộ phận phân bố nhiệt: cấu tạo gồm 12 tấm thép SKD, đường chéo mỗi tấm là 1300mm được sắp xếp trên đĩa tròn thành hình cánh quạt, ở giữa hai tấm thép được đục lỗ hình tròn Φ400 mm, khí nóng đi từ đỉnh tháp sẽ qua bộ phận này để được phân bổ cho đồng đều khi vào vùng làm việc tháp sấy phun.
3. Thân tháp sấy: Có dạng hình trụ tròn, cấu tạo gồm 3 lớp tương tự như đỉnh tháp sấy. Ở phần cuối thân tháp là ống làm từ thép không gỉ, được uốn thành hình tròn bao lấy thân tháp, ống này được liên kết với đầu ra của bơm piston để nhập liệu hồ lên thân tháp, đồng thời được liên kết với các cần béc nhờ ống nhựa Φ20 mm để đưa hồ vào đầu phun bên trong tháp sấy.
4. Vòi phun: Cấu tạo gồm ống hình trụ, được làm từ thép không gỉ, dài 1200mm, phần đầu ống nối với đầu vòi phun được uốn cong góc 1200, vòi phun đóng vai trò liên kết giữa đầu vòi và đường ống nhập liệu từ ngoài tháp sấy.
5, 6, 7, 8, và 9. Đầu vòi phun: Gồm 4 bộ phận là đồng tiền Φ9 mm được khoét lỗ Φ2 mm để hồ khi phun vào tháp sấy là giọt có kích thước Φ2 mm, được làm bằng thép SKD11, vòng tạo xoáy cũng được làm từ thép SKD11, đóng vai trò tạo vòng xoáy khi hồ di chuyển qua để đến đồng tiền tạo giọt. Ngoài ra, còn có chi tiết chân đỡ làm bằng thép không gỉ SUS304 để nâng đồng xu và vòng tạo xoáy lên tiếp xúc với vỏ làm bằng vật liệu SUS304, đầu vòi phun liên kết với vòi phun nhờ đầu chuyển tiếp làm từ vật liệu SUS304, đường kính ngoài Φ20 mm, đường kính lỗ Φ4 mm.
10. Đáy tháp: Có dạng hình nón để bột dễ tháo liệu ra khỏi tháp, được làm từ vật liệu SUS304, Ở đáy tháp được lắp đặt bộ làm mát bột trước khi ra khỏi tháp sấy, gồm hai hình chóp cụt liên kết với nhau bằng một hình trụ tròn, trên hình trụ này được khoét lỗ để hút không khí từ ngoài vào làm nguội bột sau quá trình sấy.
Hệ thống tháp sấy phun còn có lò băng xích để đốt nhiên liệu tạo khí nóng cấp cho tháp sấy, ống hút khí ẩm ra cylon tách bụi để xử lý khí trước khi thải ra ngoài môi trường, rây để phân loại bột sau quá trình sấy.
Nguyên lí hoạt động:
- Hồ dạng huyền phù với thành phần rắn chiếm 70% sẽ được bơm piston bơm từ bể khuấy lên ống dạng vòng phân phối lỏng vào từng cần béc, áp suất của bơm piston sẽ quyết định đến kích thước hạt của sản phẩm bột tạo ra, khi áp lực bơm piston tăng thì kích thước hạt giảm, và ngược lại.
- Tác nhân sấy là khí nóng từ quá trình đốt vỏ trấu trong lò băng xích sẽ được dẫn trực tiếp lên đỉnh tháp sấy nhờ đường ống có lớp gạch cao nhôm lót bên trong, bên ngoài là vật liệu SUS304. Nhiệt độ dòng khí nóng được điều chỉnh nhờ biến tần của băng xích trong lò, khi nhiệt độ tăng vượt ngưỡng cho phép thì biến tần sẽ điều chỉnh cho băng xích quay chậm lại, giảm lượng nguyên liệu đốt vào lò, và ngược lại.
- Khí nóng sẽ đi qua chi tiết phân bổ nhiệt trước khi vào phần làm việc của lò để tạo thành hình xoắn ốc vào tâm tháp sấy. Dưới áp suất 20 – 30 kg/cm2, giọt hồ với kích thước Φ2 mm được bắn ra từ đầu vòi phun, vào giữa tháp sấy, tiếp xúc với dòng khí nóng có nhiệt độ khoảng 500 – 6000C trong khoảng 5 – 6 giây, sau thời gian này bột được hình thành, dưới tác dụng của trọng lực sẽ rơi xuống, và ra khỏi tháp sấy nhờ ống tháo liệu lắp dưới bộ phận làm mát bột. - Bột sẽ rớt xuống rây quay, ở khung quay của rây có gắn búa gõ để hạt còn sót
lại trên rây dễ rớt ra ngoài hơn, với kích thước lỗ Φ2,5 mm để phân loại hạt, những hạt lọt qua rây sẽ rớt xuống băng tải để vận chuyển đến 4 silos chứa bột, còn những hạt còn lại trên rây sẽ được đẩy ra khỏi rây nhờ chuyển động quay và rung của rây, xuống xe chứa bột phế để tái sử dụng làm nguyên liệu.
- Dòng khí mang hơi nước sau quá trình sấy sẽ được hút bởi quạt hút đặt sau hệ gồm 6 cylon tách bụi siêu mịn, để thải khí qua xử lý ra ngoài môi trường. Dòng khí ẩm sẽ vào cyclon theo phương pháp tuyến, tạo thành quỹ đạo xoắn ốc, dưới tác dụng của lực ly tâm, hạt bụi siêu mịn sẽ bị tách ra, rớt xuống bộ gom bột phế dưới tác dụng của trọng lực.
- Từ bộ gom này thông qua ống dẫn sẽ dẫn bột phế xuống hầm khuấy để phân tán bột trong nước tuần hoàn, tạo thành nước tái sử dụng để nhập liệu cho quá trình nghiền.
Thông số kĩ thuật:
Thông số Giá trị
Tổng chiều dài tháp 16300 mm
Chiều dài thân tháp 9000 mm
Đường kính thân tháp 8100 mm
Đường kính đầu vào khí nóng 4000 mm
Đường kính ống nhập liệu hồ Φ100
Đường kính ống nhựa dẫn hồ vào vòi phun Φ20
Chiều dài vòi phun 1200 mm
Đường kính vòi phun Φ20
Đường kính lỗ tạo giọt ở đầu vòi phun Φ2
Đường kính ống hút khí ẩm Φ3000
Đường kính cyclon tách bụi Φ800
Chiều cao cửa vào khí ẩm 400 mm
Bề rộng cửa ra khí ẩm 400 mm
Đường kính cửa ra bụi siêu mịn Φ200
Motor quạt hút khí 75kW
Thông số vận hành:
Thông số Giá trị
Nhiệt độ khí nóng đỉnh tháp 6260C Nhiệt độ khí nóng tại đầu hút 1200C
Áp suất đầu hút khí 0,9995 bar
Áp suất trong cylcon tách bụi 0,99 bar Nhiệt độ khí ra khỏi cyclon tách bụi 60 – 800C
Áp suất khí đầu ra 1 bar
Áp suất đầu vòi phun 20 bar
Năng suất nhập liệu 4 tấn/h
Năng suất bột 2,8 tấn/h
Năng suất bột siêu mịn 0,104 tấn/h
Bảng 15. Thông số vận hành tháp sấy phun.
Thông số bột:
Thông số Giá trị
Kích thước hạt 15 – 21% trên sàng 40 mesh ≤ 5% dưới sàng 120 mesh
Độ ẩm 5,8 – 6,3(%)
Sự cố kĩ thuật và cách khắc phục: Sự cố Khắc phục Bột trên sàng quay vón cục nhiều
- Lấy búa gõ vào béc đốt trong lúc hoạt động và vệ sinh béc đốt để hồ lỏng không bám quanh béc đốt tạo khối rớt xuống.
- Vệ sinh đáy tháp để bột vón cục rơi xuống.
- Kiểm tra hình nón phun của tia lỏng, tránh tình trạng chạm nhau giữa các tia gây giảm chiều cao nón phun.
- Thay lỗ đồng tiền. - Tăng áp piston. - Điều chỉnh tỉ trọng hồ. Kích thước hạt không đạt
- Thay đổi áp bơm hay thay lỗ đồng tiền - Điều chỉnh lại tỷ trọng
Sập tháp - Ngừng sấy
-Vệ sinh tháp để giải quyết lớp bột bám lâu ngày trên thành tháp và béc phun.
Bảng 17. Sự cố của tháp sấy phun và cách khắc phục.