图1 散装物料换热器的配置方案：使用了两个吸入式输送装置，没有螺旋定量控制器。

在许多塑料产品的生产和加工流程中，粉状和颗粒状原材料的加热和冷却对产品质量有着决定性的作用。本文将向您介绍一款散装物料间接换热器当前最新的研发方向和优点。

对散装物料进行间接加热和冷却的Bulk-X-Change散装物料换热器已经于三年前成功的投放市场。三年来，这种间接式换热器不断的在新的工业生产领域中找到了用武之地，在塑料生产和加工领域中也站稳了脚跟。例如可在下列塑料生产流程中完成原材料的加热和冷却：

为提高产量、节约能源，在塑料挤出前进行加热；

在脱气工序中进行加热，以提高脱气速度；

造粒和干燥后对塑料产品进行冷却；

从原材料包装袋中吸取散装物料之前对原材料的冷却；

避免氧化作用或者再聚合作用的冷却，例如在生产聚酰胺颗粒时；

脱气或者除臭（除异味）过程前的冷却；

PET颗粒结晶后的冷却等等。

Coperion Waeschle公司研发生产的Bulk-X-Change散装物料换热器的工作原理如下：在重力作用下散装物料缓慢的自上而下通过垂直的管道，在散装物料下降的同时，热介质在管道套管中流动。在这一过程中，螺旋定量器承担着散装物料流的监控任务。

其中，向管道输送散装物料的装置是该公司最具特色的产品。向各个管道输送散装物料的孔口都呈锥形，犹如一个个漏斗，没有可以积存杂物的平面，从而也有效的避免了产品的交叉污染。

图2 散装物料换热器的工作原理。

新技术：反向气流技术

在散装物料换热器的改进设计中，进行了颗粒状散装物料反向气流的流动试验。试验证明，与散装物料下落反向的气流对热传导有着很好的作用。反向气流不仅在散装物料的冷却中有着很好的效果，而且在加热过程中也有着很好的效果。下面的数字会更加清楚的说明问题（换热器入口处的颗粒温度为95℃，冷却液温度为27℃，试验使用的是同一换热器，其几何尺寸和形状都没有发生变化）：

颗粒散装物料的流量为770kg/h，在没有反向气流的情况下换热器出口处的颗粒温度为60℃；

颗粒散装物料的流量相同，还是770 kg/h，采用了反向气流，此时换热器出口处的颗粒温度为50℃；

若不使用反向气流技术且要求在换热器的出口得到温度为50℃的颗粒，则散装物料颗粒的流量只能是530 kg/h。这意味着使用反向气流技术之后，换热器的性能提高了50％。

正如我们所举的例子那样，在一些特定的情况下采用反向气流技术后换热器的生产能力可以提高一倍、在一些特殊的情况下甚至可以提高三倍。这一技术可大幅度的减小散装物料换热器的体积，除了降低费用这一优点之外，还具有以下优点：

产品转换时的设备调整时间明显缩短，因为在换热器中散装物料的总量明显减少；

设备清洁的时间明显缩短，尤其是在管道长度不变时管道的数量可以明显减少；

反向气流还能够除去散装物料颗粒应避免的潮气，在一定的条件下甚至还可以在管道内部利用这些潮气；

清洁效应：由于反向气流的作用，在一定的范围内可以清除散装物料中的粉尘和细微杂物；

有利于粘附性能较强的粉状原材料以及颗粒原材料的热交换，由于反向气流的作用，散装物料的热交换过程中也进行了“干燥处理”，使其显得更加松散，从而可以减少粘附。

集成在一个气动输送系统中

集成在气动输送系统中的散装物料换热器是一种极具吸引力的变型配置形式。这种所谓的“在线方案”在空间高度有限、或者说高度尺寸满足不了散装物料换热器安装要求时是非常有益的。在对现有流程设备进行技术改造或者自动化改进时，经常出现这种情况。

此时散装物料换热器的上部装置具有分离功能，在这一分离装置上安装了气动输送接口，用于接纳输送进来的散装物料。它还带有一个旁通口，多余的散装物料和输送气体经这一旁通口进入溢流管道中。大量被输送到换热器中的散装物料在重力的作用下经管口进入热交换管，在管道中被加热或者冷却。输出控制器旋转时产生的气流引导着输送气流进入交换器主管，承托着减速下降的散装物料。输出控制器的转速调节控制保证了它的输出功率略小于输入散装物料的气流功率，从而可以省略充填量调节机构。

应用举例

在过去的几个月中，聚烯烃和塑料生产领域提报了大量有关散装物料换热器的订单。在这些订单中，有许多是要求在脱气工序和立式干燥机之后对塑料颗粒进行冷却。下面我们仅列举两个应用实例。

图3 集成在气动输送系统中的散装物料换热器为其他设备提供了更多的安装空间。

流化床的替代方案

由于Bulk-X-Change换热器的结构简单、没有移动、运动零部件，使其成为流化床冷却器的理想替代产品。在这种换热器中，仅依靠气动系统输出的气流就能够推动散装物料在换热器中运动，对散装物料进行冷却。它还可以省去麻烦的、费用高昂的空气准备和空气清洁等工序。当生产流程需要在氮气气体保护下进行时，或者排出的气体要经过热氧化还原以便对氢气进行清洁时，这种换热器就更加具有优势了。另外，这种散装物料换热器本身所需的驱动功率较小，能源费用较低。它只需要一个简单的钢架结构就可以很好的安装就位了。与同类产品相比，其维护保养费用较低，意外故障停机时间少。

振动分选冷却器的替代方案

图1表示的是塑料造粒后的塑料颗粒冷却流程图。这套设备由两台吸入式输送设备构成，其最大特点是使用灵活，同时也是振动分选冷却器最好的替代方案。

在造粒后，散装物料被吸入到换热器中，缓慢的下降，直到位于换热器上半部的填充状况传感器发出第二个吸入开始信号为止。在换热器的出口处，颗粒被专用输送装置吸出，从而省略了螺旋定量控制器。

小结：散装物料换热器是一个用途广泛的设备。由于其结构简单使得原来必须采用的一些技术在这里都可以省略，从而也推动了塑料工业的技术进步。