淺析隧道干燥室運(yùn)行過(guò)程中的十對(duì)矛盾

在隧道干燥室的運(yùn)行過(guò)程中。會(huì)出現(xiàn)各種各樣的矛盾操作的過(guò)程就是妥善處理解決這些矛盾的過(guò)程歸納起來(lái)主要矛盾由以下十對(duì)。

1、加熱與冷卻

濕坯體進(jìn)入干燥室，從常溫逐步加熱，其中的水分也逐步被蒸發(fā)出來(lái)，直到出干燥室，已成了干坯體。在這個(gè)過(guò)程中，坯體按照既定的溫度曲線升溫。所需的熱量一般由焙燒窯的余熱或煙熱提供。送入熱風(fēng)的目的是提供熱量，使坯體升溫。在坯體干燥過(guò)程中，正常情況下應(yīng)執(zhí)行既定溫度曲線，不要隨意變動(dòng)。

在加熱過(guò)程中，要高度重視如何傳熱，熱風(fēng)放出了熱量，如何用好這些熱量，使熱量很好的傳給坯體，這里面是有學(xué)問(wèn)的，弄得不好，會(huì)造成大量熱能浪費(fèi)。要提高傳熱效果，就應(yīng)在調(diào)整熱風(fēng)流速、風(fēng)壓大小、坯垛稀密、干燥車(chē)進(jìn)干燥室間隔時(shí)間等方面下功夫。

熱干風(fēng)從出車(chē)端進(jìn)入干燥室，和坯體進(jìn)行熱濕交換到達(dá)進(jìn)車(chē)端時(shí)，已變成了冷濕風(fēng)，最終被排潮風(fēng)機(jī)排除干燥室外。

坯體的加熱和風(fēng)的冷卻是對(duì)立的統(tǒng)一，只有加熱效果好了，坯體中的水分才能得到高效蒸發(fā)，風(fēng)被冷卻才有意義。如果加熱坯體不符合既定要求，風(fēng)冷卻再好，從干燥室內(nèi)出來(lái)的可能是大量廢品（例如不均勻干燥等）。而加熱坯體獲得的水分蒸發(fā)的效果也要靠風(fēng)的冷卻來(lái)進(jìn)一步得到保證，沒(méi)有合理的風(fēng)的冷卻過(guò)程，加熱的成果也前功盡棄。

總之，坯體加熱必然導(dǎo)致風(fēng)的冷卻，而風(fēng)的冷卻是為了鞏固和發(fā)展坯體加熱效果。

2、正壓與負(fù)壓

壓力的制度的壓力制度的合理與否，對(duì)坯體在干燥室內(nèi)的干燥效果產(chǎn)生較大的影響。干燥室的零壓點(diǎn)是干燥室內(nèi)正壓和負(fù)壓的過(guò)度點(diǎn)。零壓點(diǎn)的位置主要由送排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓和干燥室內(nèi)的阻力及坯體的干燥性質(zhì)決定的。逆流隧道式干燥室一般正壓段約占2/3長(zhǎng)度，負(fù)壓段約1/3長(zhǎng)度。零壓點(diǎn)的位置確定后，在正常生產(chǎn)時(shí)不要變動(dòng)，因?yàn)榱銐狐c(diǎn)的變動(dòng)就標(biāo)志著干燥室內(nèi)溫度濕度及風(fēng)量的變動(dòng)，影響干燥質(zhì)量。

如當(dāng)零壓點(diǎn)像進(jìn)車(chē)端移動(dòng)（負(fù)壓段縮短，正壓段增長(zhǎng)）時(shí)有兩種情況，其一是排風(fēng)量減少，這時(shí)進(jìn)車(chē)端干燥介質(zhì)相對(duì)濕度增大，潮氣排不出去。嚴(yán)重時(shí)坯體不干且產(chǎn)生裂紋；其二是送風(fēng)量增大，這時(shí)進(jìn)車(chē)端干燥介質(zhì)溫度升高，相對(duì)濕度降低，坯體進(jìn)干燥室后表面急速脫水形成硬殼，致使坯體產(chǎn)生裂紋。當(dāng)零壓點(diǎn)向出車(chē)端移動(dòng)（負(fù)壓段增長(zhǎng)正壓段縮短）時(shí)也有兩種情況，其一是送風(fēng)量減少，使干燥室內(nèi)進(jìn)車(chē)端溫度降低，相對(duì)濕度升高，造成坯體不干及產(chǎn)生裂紋；其二是排風(fēng)量增大，造成進(jìn)車(chē)端干燥介質(zhì)相對(duì)濕度降低，致使坯體產(chǎn)生分裂，因此在正常情況下，零壓點(diǎn)一定要保持穩(wěn)定，即保持既定的正、負(fù)壓制度。

3、層流與湍流

隧道干燥室是平流式干燥室，氣體在干燥室內(nèi)總的流動(dòng)方向是水平向前的，因此很容易造成層流，造成氣體分層，致使干燥室內(nèi)的橫斷面溫差增大。這是隧道干燥室的弱點(diǎn)之一。要解決氣體分層問(wèn)題就千方百計(jì)使層流向湍流轉(zhuǎn)化。

采用各種空氣動(dòng)力措施，擾亂氣流可以促使溫度均勻。例如安裝若干個(gè)循環(huán)風(fēng)機(jī)，使氣流發(fā)生局部橫向循環(huán)等。

另外，適當(dāng)延長(zhǎng)正壓段也可促使干燥室內(nèi)的橫斷面溫度趨于均勻。

4、車(chē)上與車(chē)下

窯車(chē)上和瑤池下是相互相滲透、互相制約、互相影響的。如果這對(duì)矛盾處理不好，會(huì)給坯體干燥帶來(lái)不良后果。例如，某干燥室長(zhǎng)度為60m，零壓點(diǎn)距離進(jìn)車(chē)端為20m，為負(fù)壓狀態(tài)。零壓點(diǎn)距離出車(chē)端為40m，為正壓狀態(tài)。車(chē)上處于負(fù)壓狀態(tài)的一段，車(chē)下的冷卻風(fēng)極易被吸入車(chē)上，導(dǎo)致增加排潮風(fēng)機(jī)的負(fù)擔(dān)，削弱排潮風(fēng)機(jī)對(duì)車(chē)上的有效抽力，造成濕氣體在進(jìn)車(chē)端集積、飽和，坯體極易濕塌；車(chē)上處于正壓狀態(tài)的一段，車(chē)上熱風(fēng)極易竄入車(chē)下，不但浪費(fèi)熱能，而且造成坯體干燥效率下降。

為了使干燥是能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)，確保有較高的熱能利用率和較好的坯體干燥質(zhì)量，就必須使搖車(chē)上預(yù)測(cè)窯車(chē)像分隔開(kāi)來(lái)，盡量減少互相干擾，辦法有兩種，①加強(qiáng)密封;②實(shí)行車(chē)上、車(chē)下均壓造成車(chē)上車(chē)下壓頭對(duì)抗頭對(duì)抗。也就是說(shuō)，在車(chē)下創(chuàng)造一條與車(chē)上相近的壓力曲線.使上下壓差△P={C}{C}{C}{C}{C}{C}－{C}{C}{C}{C}{C}{C}＝0，這樣做被人們稱(chēng)之動(dòng)態(tài)平衡。實(shí)行動(dòng)態(tài)平衡后，就可以有效阻止負(fù)壓段車(chē)下冷風(fēng)被吸人車(chē)上，同時(shí)也避免正壓段車(chē)上熱風(fēng)竄入車(chē)下。實(shí)踐證明，只要均壓曲線控制得當(dāng)，就可以避免上述不良后果。

5、進(jìn)車(chē)與出車(chē)

在進(jìn)車(chē)與出車(chē)這一對(duì)矛盾中。進(jìn)車(chē)是矛盾的主要方面，進(jìn)車(chē)的快慢直接影響窯車(chē)上干坯體的質(zhì)量。進(jìn)車(chē)快慢決定于干燥室結(jié)構(gòu)坯體干燥工藝要求，干燥制度操作是否合理等。進(jìn)車(chē)速度一旦確定要嚴(yán)格執(zhí)行，決不能隨意加快或減慢。否則，會(huì)造成干燥熱工制度的紊亂，影響出車(chē)上的干坯體質(zhì)量。要縮短干燥周期，實(shí)行快速干燥，就應(yīng)積極創(chuàng)造條件:采取各種措施縮小干燥室的各橫斷面溫差，不要隨意破壞干燥制度(如在出車(chē)端一次拖出幾輛車(chē)等)。

大多數(shù)干燥室在進(jìn)車(chē)端和出車(chē)端各設(shè)一道門(mén)(有的出車(chē)端未設(shè)門(mén))，一道門(mén)關(guān)閉后難以嚴(yán)密不漏氣。進(jìn)車(chē)端由門(mén)的不嚴(yán)密處吸入外界的冷風(fēng)。出車(chē)端由門(mén)的不嚴(yán)密處將窯內(nèi)熱風(fēng)竄到外界(如無(wú)門(mén)重有大量熱風(fēng)竄出)，減少門(mén)漏風(fēng)的最好辦法是:在干燥室的進(jìn)車(chē)端和出車(chē)端均設(shè)置雙層門(mén)。

6、進(jìn)風(fēng)與出風(fēng)

進(jìn)干燥室的風(fēng)量多少?出干燥室的風(fēng)量多少?

必須搞清楚。只有這樣，才能設(shè)法維特干燥窯內(nèi)風(fēng)量相對(duì)平衡，從而達(dá)到穩(wěn)定干燥室內(nèi)壓力制度和溫度制度的目的。

進(jìn)干燥室的風(fēng)量、熱量應(yīng)與坯體蒸發(fā)水量相適應(yīng)。如果熱量不足，則坯體烘不干，而且易形成網(wǎng)裂。如果熱量過(guò)多，不但增加能耗，而且易造成坯體風(fēng)裂或龜裂。因此，必須根據(jù)坯體的水分蒸發(fā)量計(jì)算所需熱風(fēng)量。出干燥室的風(fēng)量中，除了窯排出進(jìn)入的風(fēng)量外，還要排出坯體蒸發(fā)的水汽量。

7、傳熱與傳溫

熱氣體(介質(zhì))的運(yùn)動(dòng).使之與壞體進(jìn)行熱、濕交換，從而達(dá)到坯體脫水的目的。干燥過(guò)程是一個(gè)傳熱與傳濕的過(guò)程。

熱氣體將熱量傳給坯體，使坯體中的水分蒸發(fā)，在熱氣體降溫的同時(shí)，接收了坯體蒸發(fā)的水汽，增加了濕度。

理論上講，介質(zhì)的溫度越高，干燥速度越快，介質(zhì)的相對(duì)濕度越低，干燥速度越快:介質(zhì)的流速越快，干燥速度越快；介質(zhì)與坯體接觸面積越大，干燥速度越快。

但是由于坯體已經(jīng)成型(不是散狀體)，要使它在不變形、不開(kāi)裂、不濕塌、不產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力的前提下，以盡可能快的速度安全脫水熱氣體(介質(zhì))的各項(xiàng)傳熱技術(shù)參數(shù)應(yīng)根據(jù)坯體干燥各階段允許的最大蒸發(fā)（傳濕）強(qiáng)度等因素確定。傳熱與傳濕之間是有一定學(xué)問(wèn)的。

8、疊碼與單碼

我國(guó)隧道干燥室內(nèi)的坯垛一般采用5層或5層以上疊碼。也有一些干操室采用單碼（單層）的。

疊碼的主要優(yōu)點(diǎn):①相同長(zhǎng)度和單碼相比較，可以容納數(shù)量為若干倍的坯體，雖然在同樣情況下，干燥周期長(zhǎng)于單碼，但產(chǎn)量仍高于單碼；②建設(shè)資金較少。

疊碼的主要缺點(diǎn)：①由于采用多層疊碼。很難保證坯體(尤其位于底層坯體) 不被壓變形、開(kāi)裂，干燥出來(lái)的坯體質(zhì)量一般低于單碼的，故不宜用于干燥高檔坯體，例如清水墻裝飾磚坯等。②由于干燥室的內(nèi)高較高，很難使各部位坯體獲得均勻一致的干燥。  

和疊碼相比較，單碼的主要優(yōu)點(diǎn)：①由于單層碼放坯體無(wú)被壓變形、開(kāi)裂之虞，干燥出來(lái)的坯體質(zhì)量好，故宜用于干燥清水墻裝飾磚坯等高檔坯體;②由于干燥室的內(nèi)高較低。各部位坯體可以獲得均勻一致的干燥。被干燥的坯體處于較均勻的氣體(介質(zhì))環(huán)境中，故能夠在更高的溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)，可以快速干燥。通常采用疊碼在干燥室內(nèi)需要12h干燥時(shí)間的多孔轉(zhuǎn)坯，采用單碼時(shí)只需要約4h。

單碼的主要缺點(diǎn)：①相同長(zhǎng)度和寬度的干燥室，容納坯體的數(shù)量少，在同樣情況下，雖然干燥周期短于疊碼，但產(chǎn)量仍低于疊碼:②建設(shè)資金較多。

9、余熱與煙熱

當(dāng)前大部分磚廠的干燥室的熱源來(lái)自焙燒窯的煙熱。煙氣是從焙燒窯的哈風(fēng)流入煙道的熱量。煙熱的抽出方向是與焙燒窯的氣流方向一致的，故不會(huì)牽制焙燒窯的火行速度。只要控制得當(dāng)。其熱量能夠滿(mǎn)足干燥室的需求。在使用煙氣時(shí)，應(yīng)注意其中的含硫量。硫的氧化物的存在，不但要腐蝕干燥車(chē)、風(fēng)機(jī)及金屬管道等，面且從干燥室內(nèi)排出的濕氣中含有污染物質(zhì)，需要凈化處理。當(dāng)前還有一部分磚廠的干燥室的熱源來(lái)自焙燒窯冷卻帶的余熱。余熱的抽出方向是與焙燒窯的氣流方向相反的。如果不能及時(shí)補(bǔ)充同等的被抽出的風(fēng)量，會(huì)牽制焙燒窯的火星速度。如果不采取其他補(bǔ)充措施（如在允許的情況下，抽取一些保濕帶尾部濕度較高的熱氣）等其熱量難以滿(mǎn)足干燥是的需求。焙燒窯冷卻帶的余熱屬于一種清潔能源，在一般情況下，干燥室內(nèi)排出的濕氣中含污染物質(zhì)很少，不但不易腐蝕金屬物件，而且無(wú)需凈化處理，可以直接排放。

無(wú)論是焙燒窯頭煙熱，還是焙燒窯尾余熱，實(shí)際上都是窯的余熱。如何將這些熱量充分利用起來(lái)，是一個(gè)值得研究的課題。

10、產(chǎn)量與質(zhì)量

坯體疊碼有利于提高產(chǎn)量但干燥質(zhì)量，往往不能令人滿(mǎn)意，而單碼可以確保有較高的干燥質(zhì)量，但常量產(chǎn)量往往低于疊碼。如何解決這對(duì)矛盾使之產(chǎn)量又高質(zhì)量又好，我認(rèn)為，應(yīng)發(fā)展大塊空心薄壁制品，并將坯體單層碼放，進(jìn)行快速干燥。促使快速干燥的主要方法是迫使熱氣在每塊坯上循環(huán)，使空心坯體的孔洞內(nèi)表面積最大程度的暴露在熱氣體中。這樣做可大大縮短干燥周期解碼干燥周期為12小時(shí)，采用單碼的干燥周期縮短為2h，只有疊碼的1/6，故必然超過(guò)疊碼6層的產(chǎn)量，

有些人把坯體裂紋歸咎于快速干燥，須知，坯體裂紋并不是快速干燥的直接結(jié)果。干燥裂紋出現(xiàn)的原因是坯體本身收縮不一致造成的，而收縮的差異則取決于坯體內(nèi)部含濕量的分布。在快速干燥過(guò)程中，坯體周?chē)涂锥磧?nèi)均勻地受到熱風(fēng)的吹拂，產(chǎn)生的濕度差很小。加之適當(dāng)?shù)奶岣邭怏w的流速，有效地克服了氣體分層現(xiàn)象。

尤其是大塊空心薄坯體由于孔洞內(nèi)表面積大，故促使氣體在孔洞內(nèi)流通顯得特別重要。這就有了環(huán)流和穿流的概念。所謂環(huán)流是指坯體外圍的氣流量和流速，而穿流式只穿過(guò)坯體孔洞的流量和流速。

成功的快速干燥室應(yīng)具備的條件是：①各個(gè)橫斷面上的氣體流速和溫度相同；②③在條件允許的情況下，適當(dāng)提高氣體的流速；③每塊坯體上的環(huán)流和穿流速度速率趨于一致，以確保坯體內(nèi)外收縮也一致。

對(duì)于每一種坯體而言，都有一個(gè)最佳干燥曲線，采用的干燥曲線應(yīng)力求向最佳干燥曲線靠近。為了保證長(zhǎng)期穩(wěn)定的執(zhí)行既定的干燥曲線應(yīng)對(duì)干燥，室內(nèi)氣體流速和流量、溫度分布、排查溫度和排查濕度和溫度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。只有這樣做，才能使干燥出的坯體，不但質(zhì)量好，而且產(chǎn)量高。

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