用于压裂砂的旋转干燥机

恢复石油价格再次使页岩地层的石油和天然气开采有利可图，促使通过水力压裂回收碳氢化合物的活动再次激增。

这增加了对工业干燥系统需求的增加，特别是当公司寻求建立新的设施以支持盆内沙子趋势时。虽然压裂砂干燥可能看起来是一项简单的任务，但业界已经从经验中了解到，这种工业过程远不止眼睛。

在压裂砂干燥方面，在整个干燥机设计过程中需要考虑许多因素，使干燥机不能围绕这些特性设计，尤其是劣质。

注意：下面列出的考虑因素特定于旋转干燥器，它已成为干燥压裂砂的行业标准。有关从流化床干燥器到旋转干燥器的转变以及压裂砂干燥周围变化趋势的更多信息，请参阅我们的文章，Frac干燥器的演变。

压裂砂的特征

随着压裂砂周围的狂热，似乎几乎所有的沙子都可以被泵送到水力压裂井中，但相反，沙子需要满足许多严格的标准才能被认为适合用作“压裂砂”支撑剂。

压裂砂具有许多特性，可以使其有效地加工成为一项艰难的工作。干燥系统的设计考虑到这些因素，以实现最长的设备寿命，高效的加工和优质的压裂砂产品，这一点至关重要。

下面列出了在干燥机设计中必须考虑的压裂砂的材料特性。

耐磨性

毫不奇怪，用作支撑剂的砂是高度磨蚀性的。不幸的是，这种磨蚀性会对准备不足的工业干燥机（以及其他加工和处理设备）造成严重破坏，需要在设计阶段进行仔细修改，以尽量减少其影响。

二氧化硅/石英砂的莫氏硬度为6-7，与瓷和二氧化钛一起。当与高通量的压裂砂干燥设备结合使用时，如果不做好准备，这种磨蚀性会很快导致过度磨损。

因此，压裂式干砂机需要由能够承受这些严格要求的重型材料制成。这通常意味着用不锈钢或特种合金代替更常用的碳钢来构造干燥器壳体和其他部件。

高堆积密度

以磅/立方英尺（lbs / ft 3 ）为单位测量的材料的堆积密度将包括设备上的操作负荷，从而影响机械部件，如轴承，传动系，耳轴轮，轮胎和电机。

压裂砂具有大约100磅/英尺3 的高堆积密度。同样，结合高产量，这种高体积重量比需要干燥系统被设计和制造以承受相当大的操作负荷。

例如，虽然设备的驱动装置有很多选择可供选择，但在大多数情况下齿轮和小齿轮组件是最佳选择。齿轮齿轮传动非常适用于运行速度超过75马力的重载设备。这种传动装配方式不仅在严苛的条件下更好地磨损，而且还需要较少的维护 - 非常适用于压裂砂加工环境。

选择较差的驱动组件可能会导致频繁和过度的停机，因为机器无法处理如此繁重的操作负载。

传播热量

压裂砂主要在颗粒表面上携带水分。然而，当水分降至临界点以下时，提取变得更加困难 - 这种现象称为驱动力。这意味着大部分水分在干燥开始时很容易被抽出，但在某一点之后，剩余的水分变得更难以抽出。

在这种情况下，逆流气流配置通过将最干燥的材料（或者更确切地说，在最困难的干燥点处的材料）与最热的燃烧气体接触来帮助抵消该驱动力来优化干燥效率。

竣达机械还采用定制飞行（材料升降机）设计，以进一步改善材料和气流之间的热传递。固定在鼓内部的飞行物拾取材料，在鼓旋转时携带它，然后以称为材料帘的图案将其放入气流中。

粒度分布

压裂砂有多种等级可供选择，但一般来说，它是一种非常精细的材料。这种细度虽然最适合用作支撑剂，但如果烘干机不能设计用于它，则会产生问题。

沙子的细小颗粒尺寸允许它被“夹带”或从滚筒中取出并运送到干燥器的排气系统 - 这是一个不可接受的过程效率低下。

许多干燥系统供应商将通过使用直径较大的滚筒来抵消该问题，因此可以降低空气流速以减少夹带的可能性。然而，正如竣达机械已经证明的那样，通过操纵这些关键设计参数并修改排放膛设计（挖空室），可以显着减少这种残留，同时仍然保持高吞吐量（在单个单元中超过300TPH）。较小的鼓直径也降低了设备的费用。

自然变异

作为天然存在的矿物，沙子表现出粒度分布和水分含量的变化。虽然可以预期这种变化，但在某些情况下，如果没有选择合适的干燥器类型，它可能会使处理成为挑战。

旋转干燥器和流化床干燥器传统上是用于处理压裂砂的主要工业干燥系统，但是工业越来越倾向于旋转型，在很大程度上，由于这种不可避免的变化。

流化床干燥器对颗粒尺寸和水分含量的变化高度敏感。它们要求原料尽可能均匀; 变化越大，可能遇到的扰乱就越多。相反，旋转干燥器对这种变化具有高度耐受性，并且尽管具有尽可能多的能力，但它们能够产生均匀的结果。

排放和粉尘控制

关于压裂砂周围排放的监管行动继续变得更加严格。减少扬尘和化学物质如CO和NO x的重要性从未如此重要。

通过选择适当的密封件可以减少干燥器的灰尘排放，其中干燥器与进口和排出的后膛相遇，而通过燃烧器选择可以最小化CO和NO x 排放。

产品完整性

在使用压裂砂时，必须避免临界击穿温度，以保持产品的完整性。这可以通过使用燃烧室来完成，该燃烧室在适当设计时防止火焰和材料之间的接触。

燃烧室还有助于降低干燥成本，因为它们促进燃料源的更完全燃烧。这也导致干燥结果的进一步增强的均匀性。

结论

压裂砂干燥过程远非许多人认为的简单任务，需要经验丰富的工程干燥系统，以延长设备寿命，最大化效率，并生产用于水力压裂的优质，均匀的最终产品处理。

自1951年以来，竣达机械一直是高品质，高效旋转干燥机生产的行业专家。我们的定制干燥机凭借其高品质的工艺，高效的操作和卓越的工程设计而闻名于世，在各个行业中使用旋转干燥机。并且一次又一次地证明了自己是行业的主力。毫不奇怪，我们的重型压裂式干燥机已经成为许多行业顶级生产商所依赖的。

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