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煙花烘干新技術:熱泵烘干安全環保
2017-01-04  來源:互聯網轉載    發布者:小A

近年來,因傳統干燥方式的導致安全事故時有發生,煙花行業的安全生產越來越受到政府和企業的重視,熱泵烘干安全環保,成為了干燥領域的新選擇。

   “火樹銀花合,星橋鐵鎖開”,美麗的煙花讓人們的生活更加絢爛多彩。每逢節假日、大型活動或喜事,人們便會用燃放煙花的方式來慶祝,這也相應地促進了煙花行業的發展。干燥是煙花生產的重要一環,主要包括火藥、亮珠、引線和紙筒干燥四個方面,火藥干燥屬高危險工序,對溫度和濕度的要求高,因此通常廠家和經銷商是不能做的;熱泵烘干亮珠也屬于危險工序,要按步驟進行;引線的燃點較低,因此干燥須在低溫的環境中進行;而紙筒干燥是熱泵做常見的應用領域,干燥時應分層擺放,保證其均勻性。

 

   傳統的干燥方式存在明火或溫度不好把控,有安全隱患,需要人員看守,且產生大量的廢氣、廢渣,因生產不規范導致的廠房爆炸事件不在少數。近年來,煙花行業的安全生產越來越受到政府和企業的重視,熱泵烘干安全環保,成為煙花炮竹干燥領域的新選擇。

 

火藥干燥屬危險工序,介入難度很大

 

   火藥研磨之后,為了減少火藥的水分,保證煙火貯存的安全性和良好的燃燒效應,藥劑必須進行干燥,火藥干燥是比較危險的工序之一,因此其安全性至關重要,以免造成爆炸等重大安全事故。傳統的干燥方式主要是日光干燥和燃煤、燒柴、燃油等燃料干燥,均存在事故隱患,無法保障安全生產。現有的煙花烘房都是土坯房子居多,利用墻體的升溫來吸收水汽,這種方式簡單易行,但是烘房墻體沒有進行保溫處理,存在大量的熱氣散失問題,排濕不夠合理,更有甚者沒有做排濕系統。另外,在干燥過程中,時間和溫度需要人為的把控,稍有失誤,便會導致干燥成品的品質不達標,甚至引起安全事故。

 

   隨著近年來國家對安全問題的高度重視,國家在煙花火藥安全規范中明確規定,火藥干燥一定要采用安全節能的干燥方式。熱泵干燥作為一種新型干燥方式,除節能環保之外,更重要的是安全問題得到了大大的提高,中間無明火產生,生產員工的安全得到了大的提高。因此,熱泵干燥開始逐漸進入火藥干燥領域。火藥干燥對溫度和濕度的要求高,稍有不甚便會引起安全事故,加上政府的要求和管制很嚴,對資質嚴格考核,所有一般的經銷商和企業是很難去嘗試的。

 

   火藥烘干要求中低溫,成品的烘干溫度不能超過40℃,藥物干燥過程中,不能翻動和收取,必須等其冷卻至室溫后才能入庫收藏,未干透的藥物嚴禁堆放和入庫。干燥后的藥物,水分含量應小于1.5%,藥層厚度不得超過1.5cm,且烘盒、烘架等盡量使用為竹、木材料,如果使用金屬材料制成的器具需要在墊上紙張。為減少因安全事故帶來的影響,烘干房通常建在周圍人流量和建筑較少的區域,為保證烘干過程的安全性,烘房內應設置自動感溫報警裝置,有專人看管,烘房看管人員應嚴格控制烘房室內,所烘藥物要與熱源隔離,其小距離為30cm。

 

亮珠烘干需按階段進行

 

   亮珠即煙花內的黑球,是用碳酸鍶、硝酸鋇、氧化銅、鎂鋁合金、鋁粒、糊粉、六氯代苯等等做成的,在燃燒在情況下,出現各種色彩。亮珠由內核和外層組成,其制備方法是:制備外層混合粉劑;根據顯色要求確定內核組成,經混合、造粒等工序制得含溶劑的濕亮珠;用外層混合粉進行外層制備,經烘干工序后制得。初制而成的亮珠含有一定量的水分,因此需要進行干燥后方可用于煙花的制作。亮珠干燥亦屬危險工序,須嚴格按照安全操作規程來進行烘干,避免生產事故的發生,主要包括以下幾個階段:

 

   升溫加熱階段,烘干房溫度要求為0℃~50℃,升溫時間為2~3小時,這個過程中無需排濕;排濕階段,溫度設置為45℃~50℃,烘干時間為0.3~0.4小時,夏天延時50分鐘,停20分鐘,排濕5分鐘,冬天延時70分鐘,停30分鐘,排濕4分鐘;恒溫階段,要求溫度區間為45℃~50℃,時間3~4小時,達到相對濕度后系統自動啟動排濕系統,每小時排濕3次,工2小時。冷卻階段,此階段溫度要求約50℃,時間為1~1.5小時,無需排濕,準備收藥即可。

 

引線燃點低,烘干溫度不得太高

 

   引火線是指用于點火、傳火、控制時間的煙火藥制品,主要有紙引、安全引、棉紗引、碳精引、無煙引等,目前煙花采用的大多為紙引和紗引,其制作流程為:把制造好的整張紙或面紗割成長條;將一端固定,展開后用一根鐵棍沾上硝粉,手一抖,鐵棍上的硝粉就會落在上面,然后用手手一搓便可;這樣的引線還是散的,工人要用手沾上濕米漿,手在引線上一捋,引線沾上米漿,為方便后期干燥和使用,還需把引線一根根地固定在像扇子一樣的竹制或木制裝置上。

 

   因為制作出來的引線是濕的,因此需要進行烘干。傳統的干燥方式大多是自然晾曬,但是受天氣限制,晾曬場地也是一個很大的問題。引線烘干工藝要求非常嚴格,引線的燃點很低,其間機組啟動工作半小時后便達到了指定溫度和排濕要求,引線烘干溫度不得太高,40℃左右為宜。此外,對烘干房的建造也十分講究,烘干房墻體須砌實心墻,且內外都要粉刷以防熱漏汽。其后每小時排濕一次,排濕時間約為5分鐘,機組運行至5小時左右,機組停止工作,烤房內引線已基本完全脫水,相對濕度接近為1.5%,經過2~4小時后烤房內部溫度降至自然溫度。經過以上工序后,引線即可用于煙花的制作了。

 

紙筒多層間隔擺放,保證均勻性

   花炮紙筒是花炮裝藥的一種圓形紙筒,用特定的紙張經過機械卷制出來的筒子,以往紙管生產大都采用傳統的干燥方法—燃煤干燥、電加熱干燥、微波干燥方法,加熱溫度不易控制,一般加熱溫度都在75~90℃左右,而紙管烘干工藝要求干燥溫度不得超過70℃,且存在安全隱患,烘干效果也不盡人意。

 

   在干燥過程中,干燥蒸發水分的熱量約占36%左右,廢氣損失約占58%左右,干物料帶走熱量及干燥器熱損失分別占2%和2%,熱效率僅為40%。熱泵干燥溫濕度可控,烘干時間和效率相對傳統干燥方式有很大的提升,因此目前熱泵干燥應用多、廣泛的領域也是紙筒烘干。

恒星熱泵

熱泵烘干紙筒的工藝流程:

 

   升溫加熱階段,將烘房內溫度升至70℃,時間為2~3小時,無需排濕;恒溫烘干、排濕階段,溫度設置為70℃,時間為10~22小時,達到相對濕度68%時,機器自動啟動排濕系統,每小時排濕3次,每次排濕5分鐘。

 

   國家對煙生產行業有著嚴格的規章制度,比如執行國家《煙花爆竹工廠設計安全規范》《煙花爆竹勞動安全技術規程》以及地方性規程,因此烘干產品的使用、項目的實施都必須取得相關部門的認證,目前具備這個資質的熱泵企業或火藥干燥的專業企業甚少。

 

   由于煙花干燥的特殊性,其安全性是考量干燥方式優劣的重要指標,傳統的干燥方式均存在一定的安全隱患,而熱泵烘干可實現智能化操控,溫度和時間可控,精度高,且更加節能環保,因此未來必將替代傳統的干燥方式,更廣泛地應用于煙花行業。

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