Fabricantes de secadores a vácuo de baixa temperatura para líquidos informam sobre a aplicação de secadores instantâneos de alta eficiência na secagem de produtos beneficiados.

Atualmente, a secagem de produtos beneficiados utiliza principalmente máquinas como fornos rotativos, secadores cilíndricos de aquecimento direto ou indireto, estufas de secagem elétricas e equipamentos de secagem por infravermelho distante. No entanto, esses equipamentos ocupam uma grande área, consomem muita energia em operação e apresentam baixa taxa de utilização de calor. Além disso, o grau de automação da operação dos equipamentos é baixo, as perdas de produtos durante o processo de secagem são grandes e o custo da secagem é elevado, o que afeta seriamente os benefícios econômicos da planta de beneficiamento. Atualmente, a tecnologia de secagem está se desenvolvendo rapidamente, e o campo de pesquisa e aplicação da secagem por aspersão, da secagem em leito fluidizado e da secagem instantânea por ar tem sido muito amplo.

Visando às características dos produtos de beneficiamento, e combinando-as com a nova tecnologia de secagem de outras indústrias, foi desenvolvido um secador instantâneo de alta eficiência adequado para produtos minerais, baseado na secagem por fluxo de ar, também conhecido como equipamento de secagem rápida por fluxo de ar com britagem rotativa.

1. Princípio de funcionamento e composição do sistema

O secador instantâneo de alta eficiência é um tipo de equipamento de secagem por fluxo de ar, utilizando ar quente como meio de secagem. O princípio de funcionamento do secador instantâneo de alta eficiência é o seguinte: o ar entra no secador após ser aquecido no trocador de calor pelo soprador, e o ar quente em rotação entra em contato com o material úmido que cai do alimentador, secando rapidamente a superfície do material úmido. O impacto mecânico e a ação de sopro do fluxo de ar quente em alta velocidade fazem com que os materiais sofram impactos, cisalhamento e fricção violentos enquanto flutuam, soltando e secando rapidamente os materiais aderidos.

O material é submetido ao impulso axial da pá e à força tangencial do fluxo de ar rotativo, e o processo de secagem é concluído instantaneamente (em poucos segundos) no secador. O pó seco entra no separador ciclônico e no coletor de mangas com o fluxo de ar, o produto acabado é descarregado pelo descarregador em forma de estrela e o gás residual é expelido pelo ventilador de tiragem induzida.

Em segundo lugar, as características do equipamento.

1. Máquina de secar roupa

Utilizando os princípios da secagem por fluxo de ar e da secagem instantânea, o equipamento de secagem foi projetado como um secador composto de fluxo de ar instantâneo.

O dispositivo de agitação do motor principal possui cinco séries de agitação, e cada série apresenta três formas de montagem. Os testes demonstraram que o tipo de dispositivo rotativo mais adequado para produtos minerais é o de múltiplas lâminas e múltiplas camadas. O coeficiente volumétrico de transferência de calor (hv) do motor principal é de 75640 kJ/(h·m³·°C), e a eficiência térmica é alta, podendo atingir mais de 90%. Além disso, resolve o problema de entupimento da mina. A faixa de velocidade de rotação do dispositivo de agitação é de 300 a 1400 rpm, e o mecanismo de transmissão é simples e de fácil manutenção.

Para atender às características de secagem de diversos produtos minerais, foram projetados dois tipos de unidades principais: vertical (tipo L) e horizontal (tipo W). A unidade principal do tipo L não possui classificador e tem uma pequena relação comprimento/diâmetro, sendo adequada para produtos minerais com alta densidade seca e granulometria fina; as pás de agitação da unidade principal do tipo W são feitas de materiais resistentes ao desgaste. É indicada para produtos minerais com granulometria grossa. A unidade principal do tipo W resolve o problema da demanda excessiva de vento para estruturas verticais.

2. Sistema de cobrança

Aproveitando as vantagens técnicas do sistema de coleta a seco (incluindo separador ciclônico e filtro de mangas) na indústria química, foram desenvolvidos um filtro de mangas cilíndrico rotativo com sopro reverso e um separador ciclônico de cone longo, adequados para operações com um único produto mineral. O sistema de coleta apresenta as seguintes características: a taxa de coleta do produto pode atingir 85% a 95% no ciclone; o filtro de mangas ocupa uma área pequena, possui alta capacidade de processamento por unidade de área e baixa perda de pressão, além de reduzir a potência do ventilador de tiragem induzida que o equipa, resultando em economia de energia. O objetivo é reduzir o consumo de energia; as mangas do filtro são feitas de tecido filtrante agulhado, que possui características de resistência ao calor e boa permeabilidade a gases, garantindo que a perda de material seja inferior a 0,1% e que o teor de poeira nos gases de exaustão seja baixo, atendendo aos requisitos de proteção ambiental; o uso combinado do ciclone e do distribuidor de mangas torna o processo de secagem de produtos minerais completamente fechado, com alta pureza do produto, alta taxa de recuperação, sem poluição ambiental e com condições operacionais otimizadas.

3. Características de secagem

Um dispositivo dispersor rotativo é instalado no secador de convecção. O ar quente no interior do secador gira para cima, dispersando completamente os materiais que entram no secador sob a ação conjunta do dispositivo dispersor rotativo e do ar quente em alta temperatura. A área superficial específica se expande rapidamente, acelerando o processo de transferência de calor e massa. A alta velocidade de transferência de calor e massa faz com que o material seque rapidamente. O material seco é arrastado pelo ar quente, que atua como transportador de umidade, e gira.