淺析隧道干燥室運(yùn)行過程中的十對矛盾

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

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，直到出干燥室，已成了干坯體。在這個過程中，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。在坯體干燥過程中，正常情況下應(yīng)執(zhí)行既定溫度曲線，不要隨意變動。

在加熱過程中，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)問的，弄得不好，會造成大量熱能浪費(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、干燥車進(jìn)干燥室間隔時間等方面下功夫。

熱干風(fēng)從出車端進(jìn)入干燥室，和坯體進(jìn)行熱濕交換到達(dá)進(jìn)車端時，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)的冷卻來進(jìn)一步得到保證，沒有合理的風(fēng)的冷卻過程，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長度，負(fù)壓段約1/3長度。零壓點(diǎn)的位置確定后，在正常生產(chǎn)時不要變動，因?yàn)榱銐狐c(diǎn)的變動就標(biāo)志著干燥室內(nèi)溫度濕度及風(fēng)量的變動，影響干燥質(zhì)量。

如當(dāng)零壓點(diǎn)像進(jìn)車端移動（負(fù)壓段縮短，正壓段增長）時有兩種情況，其一是排風(fēng)量減少，這時進(jìn)車端干燥介質(zhì)相對濕度增大，潮氣排不出去。嚴(yán)重時坯體不干且產(chǎn)生裂紋；其二是送風(fēng)量增大，這時進(jìn)車端干燥介質(zhì)溫度升高，相對濕度降低，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)向出車端移動（負(fù)壓段增長正壓段縮短）時也有兩種情況，其一是送風(fēng)量減少，使干燥室內(nèi)進(jìn)車端溫度降低，相對濕度升高，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)車端干燥介質(zhì)相對濕度降低，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。要解決氣體分層問題就千方百計(jì)使層流向湍流轉(zhuǎn)化。

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

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

4、車上與車下

窯車上和瑤池下是相互相滲透、互相制約、互相影響的。如果這對矛盾處理不好，會給坯體干燥帶來不良后果。例如，某干燥室長度為60m，零壓點(diǎn)距離進(jìn)車端為20m，為負(fù)壓狀態(tài)。零壓點(diǎn)距離出車端為40m，為正壓狀態(tài)。車上處于負(fù)壓狀態(tài)的一段，車下的冷卻風(fēng)極易被吸入車上，導(dǎo)致增加排潮風(fēng)機(jī)的負(fù)擔(dān)，削弱排潮風(fēng)機(jī)對車上的有效抽力，造成濕氣體在進(jìn)車端集積、飽和，坯體極易濕塌；車上處于正壓狀態(tài)的一段，車上熱風(fēng)極易竄入車下，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，就必須使搖車上預(yù)測窯車像分隔開來，盡量減少互相干擾，辦法有兩種，①加強(qiáng)密封;②實(shí)行車上、車下均壓造成車上車下壓頭對抗頭對抗。也就是說，在車下創(chuàng)造一條與車上相近的壓力曲線.使上下壓差△P={C}{C}{C}{C}{C}{C}－{C}{C}{C}{C}{C}{C}＝0，這樣做被人們稱之動態(tài)平衡。實(shí)行動態(tài)平衡后，就可以有效阻止負(fù)壓段車下冷風(fēng)被吸人車上，同時也避免正壓段車上熱風(fēng)竄入車下。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)車與出車

在進(jìn)車與出車這一對矛盾中。進(jìn)車是矛盾的主要方面，進(jìn)車的快慢直接影響窯車上干坯體的質(zhì)量。進(jìn)車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，會造成干燥熱工制度的紊亂，影響出車上的干坯體質(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(如在出車端一次拖出幾輛車等)。

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

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.使之與壞體進(jìn)行熱、濕交換，從而達(dá)到坯體脫水的目的。干燥過程是一個傳熱與傳濕的過程。

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，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)問的。

8、疊碼與單碼

我國隧道干燥室內(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、開裂，干燥出來的坯體質(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被壓變形、開裂之虞，干燥出來的坯體質(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干燥時間的多孔轉(zhuǎn)坯，采用單碼時只需要約4h。

單碼的主要缺點(diǎn)：①相同長度和寬度的干燥室，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，故不會牽制焙燒窯的火行速度。只要控制得當(dāng)。其熱量能夠滿足干燥室的需求。在使用煙氣時，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、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。如果不能及時補(bǔ)充同等的被抽出的風(fēng)量，會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，而且無需凈化處理，可以直接排放。

無論是焙燒窯頭煙熱，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，是一個值得研究的課題。

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，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。在快速干燥過程中，坯體周圍和孔洞內(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。

對于每一種坯體而言，都有一個最佳干燥曲線，采用的干燥曲線應(yīng)力求向最佳干燥曲線靠近。為了保證長期穩(wěn)定的執(zhí)行既定的干燥曲線應(yīng)對干燥，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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