اصلاح طراحی بالابرهای خشک‌کن‌های مجتمع مس سرچشمه با استفاده از شبیه‌سازی با روش اجزای گسسته و مدل‌سازی فیزیکی

خشک‌کن‌ها یک از تجهیزات مهم در صنایع شیمی، متالورژی، داروسازی، کشاورزی و فرآوری مواد معدنی هستند و انواع مختلفی دارند. در صنایع فرآوری مواد معدنی معمولا از نوع دوارِ حرارت مستقیم استفاده می‌شود. عوامل مختلفی در کارایی خشک‌کن‌های دوار تاثیرگذارند. قطر و طول خشک‌کن، سرعت گردش، نرخ هوادهی و میزان مصرف سوخت، نوع مواد (رطوبت، شکل دانه‌بندی و ...) و شکل بالابرهای آن از جمله مهمترین این عوامل هستند. ترکیب این عوامل باید به نحوی باشد که نرخ برخورد مستقیم هوای داغ تولید شده به‌وسیله مشعل خشک‌کن با ذرات به حداکثر ممکن برسد. اگر که این شرایط فراهم نشود، سبب هدر روی هوای داغ می‌شود. در بین عوامل ذکر شده، تنها عامل قابل تغییر، هندسه و شکل بالابرها است. به عبارت دیگر برای استفاده حداکثری از پتانسیل خشک‌کن‌ها باید طرح بالابرها به نحوی تغییر کند که مواد در مسیر هوای داغ به بهترین شکل ممکن پخش شوند. در مجتمع مس سرچشمه دو خشک‌کن دوار برای کاهش رطوبت کنسانتره نهایی از 16 به 8 درصد احداث شده است. بررسی‌های اولیه نشان داد که کارایی این خشک‌کن‌ها بسیار پایین است. برای بررسی دقیق‌تر دلایل عدم کارایی آنان از روش اجزای گسسته استفاده شد. نتایج شبیه‌سازی نشان داد که مسیر حرکت مواد به نحوی است که تنها 35 درصد سطح خشک‌کن با مواد پوشانده می‌شود. برای اطمینان از نتایج شبیه‌سازی، مدل آزمایشگاهی این خشک‌کن با استفاده از ترکیب mdf و ورق گالوانیزه ساخته شد. نتایج آزمایشگاهی نیز نقض بالابرهای طرح اصلی را نشان داد. برای رفع این مشکل، با مطالعه طرح‌های مختلف بالابرها، بهترین طرح که درصد پوشش سطح خشک‌کن به 85 درصد می‌رسید انتخاب و در نهایت نقشه ساخت صنعتی این بالابرها ارایه شد.