خشک کن دوار چیست؟
خشک کن های دوار یا خشک کن روتاری (Rotary dryer) یکی از مرسوم ترین و پر کاربردترین نوع خشک کن های صنعتی می باشند که از آن ها برای خشک کردن مواد شیمیایی، معدنی، غذایی، خوراکی و ضایعات گیاهی استفاده می شود. این خشک کن ها بر پایه ی کوره های دوار طراحی شده توسط رنسام انگلیسی در سال 1885 ساخته شده و ارتقا یافته اند. این خشک کن ها از لوله های فلزی با قطر 60 تا 300 سانتیمتر و طول 6 الی 24 متر که بر روی غلتک ها (Tire) قرار گرفته و با شیب ملایم یا بدون شیب حول حور افقی دوران مینماید تشکیل شده اند.
ضایعات کشاورزی و گیاهی مانند تفاله چغندر، تفاله نیشکر، تفاله گوجه فرنگی و پوست مرکبات، هسته زیتون و خرما از جمله مواد با پایه گیاهی و کشاورزی می باشند که توسط خشک کن های دوار جهت تولید خوراک دام مورد استفاده قرار می گیرند. در صنایع شیمیایی برای خشک کردن سولفات آهن، کربنات منگنز، کربنات روی، سولفات روی و در بخش معدن برای خشک کردن طیف بسیار وسیعی از کانی ها مانند سیلیس، کائولن، سنگ آهن، ماسه، بوکسیت، گارنیت و … از خشک کن دوار استفاده می شود، همچنین در تولید آسفالت از خشک کن دوار جهت خشک و داغ کردن شن موجود در آسفالت و آماده‌سازی جهت ترکیب شن با قیر استفاده می شود.
در مرغداری و دامداری ها، از خشک کن دوار جهت خشک کردن فضولات و کود مرغی استفاده می شود. بدین ترتیب از انباشت این ضایعات در محیط باز و تکثیر مگس و حشرات جلوگیری به عمل آمده و امکان تولید کود مرغی خشک و گرانوله و ایجاد ارزش افزوده فراهم می گردد.
خشک کن دوار استیل
در برخی موارد که نیاز به خشک کردن مواد شیمیایی اکسنده یا خورنده با pH غیر خنثی یا مواد غذایی می باشد، از خشک کن دوار استیل استفاده قرار می شود. برای مثال در صورت خشک کردن مواد شیمیایی مانند سولفات روی یا منگنز کریستالی که pH اسیدی دارند، مجاورت ماده ی مرطوب اسیدی با فلز آهن، موجب خوردگی سطح داخلی خشک کن، استهلاک دستگاه و مهمتر از همه آلودگی مواد داخل خشک کن به، عنصر آهن و افت کیفیت و قیمت آن ها خواهد شد. لذا در این گونه موارد، استفاده از خشک کن دوار با سطح استیل ضروری می باشد. از انواع آلیاژ های استیل 304(برای مواد غذایی)، 310(برای موادی که نیاز به خشک شدن یا پخت در دمای بالا دارند و 316(برای مواد شیمیایی) در ساخت خشک کن های استیل استفاده می شود.
نحوه کارکرد
خشک شدن مواد در خشک کن های دوار از طریق مجاورت مواد مرطوب با هوای گرم و خشک تولید شده توسط مشعل یا هیتر گازی یا گازوئیل سوز انجام می گیرد. مواد از قسمت بالایی (وروری) وارد خشک کن شده و پس از ورود مواد مرطوب به خشک کن دوار، مواد در معرض هوای گرم تولید شده توسط مشعل قرار می گیرند و با چرخش لوله ی خشک کن و کمک نیروی جاذبه و پره های فلزی زاویه دار به سمت پایین (خروجی) خشک کن حرکت می نمایند و با طی مسیر در لوله ی خشک کن و از دست دادن تدریجی رطوبت به دلیل برخورد با هوای گرم عبوری و همچنین تبادل دمایی با بدنه و لیفتر های داغ داخل خشک کن، مواد داخل دستگاه خشک شده و در نهایت از دستگاه آن می شوند. تعبیه ی قاشقک ها (Lifter) باعث زیر و رو شدن بهتر مواد و هم زدگی بهتر و برخورد بیشتر هوای گرم با مواد شده و به خشک شدن سریع تر و بهتر مواد کمک می نمایند.
تعداد، چینش، شکل و زاویه لیفتر ها از جمله موارد بسیار مهم در طراحی خشک کن های دوار می باشند و بسته به نوع، اندازه ماهیت و مقدار رطوبت مواد ورودی به خشک کن طراحی و نصب می شوند.
در خشک کن های با جداره ی آهنی امکان افزایش دمای مواد تا 250 درجه وجود دارد و برای اعمال دماهای بالاتر نیاز به استفاذه از خشک کن استیل نسوز و یا نسوز کاری دیواره های خشک کن خواهد بود.
برای پیشگیری از آسیب دیدگی بدنه خشک کن در اثر مجاورت با شعل مشعل، یک بخش شامل لوله ای با قطر کمتر از قطر خشک کن که داخل آن با آجر نسوز عایق کاری شده تعبیه میگردد. سرشعله مشعل در این قسمت تعبیه شده و شعله مشعل داخل این قسمت تشکیل شده و هوای داغ حاصل از احتراق، بدون اینکه برخورد مستقیم با بدنه فلزی خشک کن داشته باشد وارد خشک کن می گردد.
در صورتی که نیاز به اعمال حرارت غیر مستقیم به مواد وجود داشته باشد، می بایست حرارت به بدنه ی خارجی لوله ی خشک کن اعمال شده و پس از داغ شدن جداره ی خشک کن، مواد داخل لوله ی خشک کن خشک شوند.
برای جمع‌آوری غبار خروجی از خشک کن از سیکلون غبار گیر و یا بگ فیلتر، و از فن مکنده جهت ایجاد جریان هوا و توزیع گرمای حاصل از احتراق در خشک کن استفاده می شود.
انواع خشک کن دوار از نظر جهت عبور مواد و هوای گرم
- هم جهت (Co-Current)
جهت عبور مواد و هوای گرم یکسان می باشد. در این حالت مواد سرد و مرطوب همراه با هوای گرم از سمت ورودی خشک کن وارد دستگاه شده و دائما از منبع گرما دور می شوند. این حالت برای زمانی که نیاز به خشک شدن کامل نمی باشد و همچنین زمانی که مواد حساس به دما بوده و احتمال سوختگی و تغییر رنگ یا ماهیت شیمیایی مواد وجود دارد بهتر می باشد. برای مثال خشک کردن بنتونیت و کائولن به دلیل حساسیت این مواد به گرمای زیاد و همچنین با توجه به اینکه نیاز به خشک کردن کامل این مواد وجود ندارد به این روش بهتر خواهد بود. یا برای مثال در صورتیکه کربنات منگنز در معرض دمای بیش از 90% سانتیگراد قرار گیرد از صورتی روشن به قهوه ای تغییر رنگ خواهد داد و لذا بهتر است برای خشک کردن آن از خشک کن دوار هم جهت استفاده شود.
- غیر هم جهت (Counter-current)
جهت عبور مواد و هوای گرم برعکس هم می باشد. در این حالت مواد از سمت ورودی خشک کن به دستگاه وارد شده و مشعل در انتهای دستگاه تعبیه می گردد. مواد دائما به منبع گرما نزدیک تر شده و در نهایت از خشک کن خارج می شوند. این نوع طراحی برای موادی مناسب است که به گرما حساس نبوده و هدف خشک کردن حداکثری مواد می باشد.
برای مثال جهت خشک کردن خاک یا کنسانتره روی یا محصولاتی که قرار است پس از خشک شدن میکرونیزه شوند بهتر است با خشک کن دوار غیر هم جهت خشک شوند تا رطوبت به کمتر از 0.5% برسد. چرا که رطوبت زیاد باعث اختلال در عملیات آسیاب و میکرونیزه سازی خواهد شد.
انواع خشک کن از لحاظ زاویه قرار گیری
- خشک کن دوار با لوله زاویه دار: لوله این خشک کن ها (2-4%) نسبت به افق زاویه دارد.
در خشک کن هایی که درام دوار آن ها به صورت شیب دار (با زاویه 2-4 درصد) ساخته می شوند، لیفتر ها به صورت بدون زاویه نصب میگردند، چرا که شیب لوله و گرانش باعث حرکت مواد درون خشک کن خواهد شد. مزیت این روش سهولت طراحی و نصب لیفتر ها بوده و توزیع و سقوط مواد به صورت بهتری در سطح مقطع لوله دوار انجام گرفته و راندمان مصرف انرژی بهتر خواهد بود. ایراد این روش ایجاد فشار بر روی تراست رولرها (استوپرها) می باشد که استهلاک آن ها را افزایش می دهد.
- خشک کن دوار با لوله بدون زاویه و کاملا افقی
در خشک کن هایی که لوله بدونه شیب قرار می گیرد لیفتر ها زاویه دار ساخته می شوند تا مواد را رو به جلو حرکت دهند. در این روش مقداری محدودیت در نحوه اتصال لیفتر ها وجود داشته و تظیم آن ها سخت‌تر خواهد بود. مزیت این روشعدم وجود فشار زیاد بر روی استوپر ها و استهلاک کمتر می باشد.
- طراحی ترکیبی (mixed design):
لوله نسبت به افق زاویه داشته و لیفتر ها نیز زاویه دار نصب می شوند. گاها برای عبور دهی مواد از داخل خشک کن از ترکیب این دو روش(ایجاد شیب در لوله و نصب زاویه دار خشک کن ها) استفاده می شود.
مجموعه هامون توانسته است سهم به سزایی را در چرخه تولید و تامین ماشین الات مورد نیاز واحدهای تولیدی و صنعتب داشته باشد. این مجموعه آمادگی دارد خدمات طراحی، مشاوره، ساخت و اجرا انواع خط تولید، تامین کامل ماشین الات کارخانه‌ها و واحدهای صنعتی را بر عهده گیرد. رویکرد گروه صنعتی هامون تنها محدود به بازار داخلی نمی باشد. با تمرکز بر بازارهای تولید و مصرف توانسته گام های شایسته ای را در عرصه ی صادرات محصولات ماشین الات صنعتی، شیمیایی و معدنی بردارد. از تولیدات دیگر گروه صنعتی هامون می‌توان به بگ فیلتر یا غبارگیر، کوره دوار، کوره ذوب، خشک کن دوار، فن سانتریفیوژ اشاره کرد.
هیچ دیدگاهی درج نشده - اولین نفر باشید