CN108444230B - 一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，包括干燥塔、切片冷却器、切片料仓以及下补气管路；所述干燥塔、所述切片冷却器、所述切片料仓自上而下依次连接；所述下补气管路的气体由所述切片冷却器自下而上进入所述干燥塔。本发明解决了现有技术设备投资高、能耗高、切片水分含量偏高等缺点。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统。
【背景技术】
尼龙聚合切片的生产过程中，切片干燥是将高含水的切片在干燥塔内与热氮气(一般为110℃～120℃)逆向接触，将表面和内部水除去，将切片的含水量降至一定程度的过程，氮气与湿切片接触后，氮气中水分含量升高，需经过降温至远低于露点的温度(一般为8.5℃～10℃)，使水汽凝析成液态水除去，然后重新利用；切片冷却是因为干燥后切片温度较高，需要在进入料仓之前将切片冷却至40℃以下。
目前工业上采用的切片冷却器普遍为N2冷却器，即用冷却后的N2与切片逆向接触，达到冷却切片的目的，同时N2经过换热器与冷却水换热冷却后，重新循环利用，其具有如下缺点：
首先，目前补气管路是自上而下进行补气，导致干燥塔底部的部分热氮气进入冷却塔内，降温后造成冷却塔内相对湿度增加而使切片返潮的情况发生；
再者，经过冷却塔为风冷装置，需使用大量的N2作为风冷气源，再将N2引出冷却塔外部冷却以循环使用，不仅浪费较多的N2，而且二次换热过程，导致换热效率低，造成较大设备费用和能耗费用；
第三，为了防止，冷却塔的冷却风将切片带出，需要在干燥塔与冷却塔之间、冷却塔与料仓之间分别安装一高成本的旋转送料阀，而且冷却塔体积较为庞大；
第四，传统干燥系统在初始开机时存在干燥死区，即干燥塔底部锥部区域，使得部分切料无法干燥，而且进入冷却器和料仓后影响时间较长。
因此，探索一种低成本节能切片干燥-冷却系统对于提升企业效益和环境效益至关重要。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，解决了现有技术设备投资高、能耗高、切片水分含量偏高等缺点。
本发明是这样实现的：一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，包括干燥塔、切片冷却器、切片料仓以及下补气管路；所述干燥塔、所述切片冷却器、所述切片料仓自上而下依次连接；所述下补气管路的气体由所述切片冷却器自下而上进入所述干燥塔。
进一步的，所述下补气管路连接在所述切片冷却器的底部与切片料仓之间或连接在切片料仓上，所述下补气管路为1.5～3bar氮气补充管。
进一步的，所述切片料仓包括第一料仓和第二料仓，所述第一料仓和第二料仓上分别设有一压力传感器和氮气补充管，该氮气补充管为0.5bar氮气补充管。
进一步的，所述补气管路上设置第一气控阀，该第一气控阀通过PIC-1401来控制开度。
进一步的，本发明还包括第一氮气加热管路、第二氮气加热管路、上补气管路、出气管路、换热器以及液封槽；所述第一氮气加热管路的一端连接所述干燥塔的下段进气口，另一端则通过所述换热器连接所述上补气管路；所述出气管路一端连接所述干燥塔的顶部出气口，另一端通过所述换热器连接所述液封槽；所述第二氮气加热管路的一端连接所述干燥塔的中段进气口，另一端则连接在所述出气管路上。
进一步的，所述上补气管路上设置第二气控阀，该第二气控阀通过PIC-1401来控制开度，所述上补气管路为0.5bar氮气补充管。
进一步的，所述切片冷却器为水冷却器；所述干燥塔和所述切片冷却器之间设置普通阀而不设旋转送料阀。
进一步的，本发明还包括一热氮气支路，该热氮气支路的一端连接在所述第一氮气加热管路上，另一端连接在所述干燥塔的底部。
本发明的优点在于：
(1)补气管路采用自下而上进行补气，使干燥塔内的热氮气为自下而上行走，不会进入下方的切片冷却器内，有效避免了切片冷却器内因相对湿度增加而使切片返潮的情况发生；
(2)经过切片冷却器为水冷装置，极大地节约了N2资源，无需二次换热，换热效率高，成本大大降低；
(3)切片冷却器为水冷装置，体积大大减小，且没有出风口，因此不会将切片带出，可以将干燥塔与冷却塔之间的旋转送料阀改为普通阀，从而降低成本；
(4)在干燥塔底部加设热氮气支路，使锥部区域也能充分干燥，避免干燥死区。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明干燥冷却系统的结构示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1所示，本发明的尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，包括干燥塔1、切片冷却器2、切片料仓3以及下补气管路41；所述干燥塔1、所述切片冷却器2、所述切片料仓3自上而下依次连接；所述下补气管路41的气体(氮气)由所述切片冷却器2自下而上进入所述干燥塔1。采用下补气管路41自下而上进行补气，使干燥塔1内的热氮气为自下而上行走，不会进入下方的切片冷却器2内，有效避免了切片冷却器2内因相对湿度增加而使切片返潮的情况发生。
所述下补气管路41连接在所述切片冷却器2的底部与切片料仓3之间或连接在切片料仓3上，所述下补气管路41为1.5～3bar氮气补充管，通常取2.5bar氮气，其气压大小足以保证干燥塔1内的氮气不会进入切片冷却器2。
所述切片料仓3包括第一料仓和第二料仓，所述第一料仓和第二料仓上分别设有一压力传感器31和氮气补充管32，该氮气补充管32为0.5bar氮气补充管，以在第一料仓和第二料仓进行切片打包时保持正压，不会使外部空气进入影响切片。
所述下补气管路41上设置第一气控阀51，该第一气控阀51通过PIC-1401来控制开度，以实现全自动控制。
本发明还包括第一氮气加热管路6、第二氮气加热管路7、上补气管路42、出气管路43、换热器8以及液封槽9；所述第一氮气加热管路6由依次连接的风量计63、第一氮气加热器61、第一风机62以及除氧器64构成，第一氮气加热管路6的一端通过阀门H连接所述干燥塔1的下段进气口11，另一端则通过所述换热器8连接所述上补气管路42；所述出气管路43由切片过滤器431和第二风机432构成，所述出气管路43一端连接所述干燥塔1的顶部出气口12，另一端通过所述换热器8连接所述液封槽9；所述第二氮气加热管路7为第二氮气加热器71，其一端通过阀门J连接所述干燥塔1的中段进气口13，另一端则连接在所述出气管路43上。
所述上补气管路42上设置第二气控阀52，该第二气控阀52通过PIC-1401来控制开度，所述上补气管路42为0.5bar氮气补充管，以对第一氮气加热器61和第二氮气加热器71供应氮气。
第一气控阀51和第二气控阀52均通过PIC-1401来控制开度，即可由一个选择控制程序来选择控制，联动性更佳，且第一气控阀和第二气控阀是可切换的。
所述切片冷却器2为水冷却器；所述干燥塔1和所述切片冷却器2之间设置普通阀F而不设旋转送料阀。切片冷却器2为水冷装置，极大地节约了氮气资源，无需二次换热，换热效率高，还省去了风机的使用，成本大大降低；而且水冷装置的体积大大减小，且没有出风口，因此不会将切片带出，可以将干燥塔与冷却塔之间的旋转送料阀改为普通阀，从而降低成本；
本发明还包括一热氮气支路44，该热氮气支路44的一端通过阀门G连接在所述第一氮气加热管路6上，另一端连接在所述干燥塔1的底部与普通阀F之间。在干燥塔底部加设热氮气支路44，初使开机始用时，热氮气可以通过热氮气支路44由干燥塔1的最底部进入，使干燥塔1底部的锥部区域也能充分干燥，避免干燥死区。
本发明的具体操作方式为：
1、切片进入干燥塔1前，关闭普通阀F，选用第二气控阀52补充氮气，同时关闭阀门H，打开阀门G，这样能使热氮气通过干燥塔1的锥底进入，能对锥底的湿切片也能起到干燥作用，消除干燥死区。将风量调为正常风量的20％，通过第二氮气加热器71将干燥塔1的中段进气口13的温度升至115℃，通过第一氮气加热器61将干燥塔1的下段进气口11的温度升至114℃；
2、待切片没过干燥塔1的下段氮气入口11(连接第一氮气加热器61的氮气入口)后，将阀门H开启，将风量升至正常干燥风量；
3、待干燥塔1的料位升至正常料位时，打开连接在第一料仓与氮气补充管32之间的阀门A1，以及连接在第一料仓与所述下补气管路41的阀门B1，将第一料仓内压力升至0.3bar，使料仓压力高于干燥塔1和冷却器2内压力，防止干燥塔1内气体往下流动；
4、关闭阀门A1、阀门G，打开干燥塔1的底部普通阀F，将补气阀切换至第一气控阀51控制，打开连接在第一料仓与旋转送料阀E之间的阀门C1，通过PIC_1401来控制第一气控阀51的补气量，使PIC_1401的压力维持在15Kpa，使新鲜氮气由切片料仓3的第一料仓向上补充；
5、包装前转换料仓，打开连接在第二料仓与氮气补充管32之间的阀门A2，将第二料仓内的压力升至0.3bar，目的同步骤3，关闭A2，打开连接在第二料仓与旋转送料阀E之间的C2和连接在第二料仓与所述下补气管路41的阀门B2，关闭C1，由第二料仓向上经阀门C2补气。如果包装第一料仓的切片，打开第一料仓的底阀和阀门A1，保持第一料仓内正压。此系统可使成品切片水分含量≤400ppm。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。
Claims (6)
1.一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：包括干燥塔、切片冷却器、切片料仓以及下补气管路；所述干燥塔、所述切片冷却器、所述切片料仓自上而下依次连接；所述下补气管路的气体由所述切片冷却器自下而上进入所述干燥塔，使干燥塔内的热氮气为自下而上行走，不会进入下方的切片冷却器内；所述切片冷却器为水冷却器；所述干燥塔和所述切片冷却器之间设置普通阀而不设旋转送料阀；
所述下补气管路连接在所述切片冷却器的底部与切片料仓之间或连接在切片料仓上，所述下补气管路为1.5~3bar氮气补充管。
2.如权利要求1所述的一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：所述切片料仓包括第一料仓和第二料仓，所述第一料仓和第二料仓上分别设有一压力传感器和氮气补充管，该氮气补充管为0.5bar氮气补充管。
3.如权利要求1所述的一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：所述下补气管路上设置第一气控阀，该第一气控阀通过PIC-1401来控制开度。
4.如权利要求1所述的一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：还包括第一氮气加热管路、第二氮气加热管路、上补气管路、出气管路、换热器以及液封槽；所述第一氮气加热管路的一端连接所述干燥塔的下段进气口，另一端则通过所述换热器连接所述上补气管路；所述出气管路一端连接所述干燥塔的顶部出气口，另一端通过所述换热器连接所述液封槽；所述第二氮气加热管路的一端连接所述干燥塔的中段进气口，另一端则连接在所述出气管路上。
5.如权利要求4所述的一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：所述上补气管路上设置第二气控阀，该第二气控阀通过PIC-1401来控制开度，所述上补气管路为0.5bar氮气补充管。
6.如权利要求4所述的一种尼龙聚合切片生产的干燥冷却系统，其特征在于：还包括一热氮气支路，该热氮气支路的一端连接在所述第一氮气加热管路上，另一端连接在所述干燥塔的底部。
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