物料干燥课程设计

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木材干燥学课程设计目录

木材干燥学课程设计目录

木材干燥学课程设计目录一、教学目标本课程旨在让学生掌握木材干燥学的基本理论、方法和实践技能,培养他们运用所学知识解决实际问题的能力。

通过本课程的学习,学生应达到以下目标:1.知识目标:•了解木材的物理和化学特性;•掌握木材干燥的基本原理和方法;•熟悉木材干燥过程中质量变化及其影响因素;•了解木材干燥设备及其运行原理。

2.技能目标:•能够对木材进行干燥工艺设计;•能够操作木材干燥设备并进行调试;•能够对木材干燥过程进行监测和质量控制;•能够分析木材干燥过程中出现的问题并提出解决方案。

3.情感态度价值观目标:•培养学生的环保意识,使他们在木材干燥过程中能够充分考虑节能环保;•培养学生团队合作精神,使他们能够在木材干燥项目中相互协作,共同完成任务;•培养学生勇于探索、创新的精神,使他们能够在木材干燥领域不断寻求新的技术突破。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.木材的物理和化学特性:木材的密度、纹理、含水率等;2.木材干燥的基本原理:干燥热传导、蒸汽扩散、干燥动力学等;3.木材干燥方法:自然干燥、人工干燥、真空干燥等;4.木材干燥过程中质量变化及其影响因素:干燥速率、木材收缩、变形等;5.木材干燥设备及其运行原理:干燥炉、干燥窑、真空干燥设备等;6.木材干燥工艺设计及实例分析:根据木材种类、规格、干燥要求等进行工艺设计;7.木材干燥操作及质量控制:设备操作、干燥过程监测、质量评估等。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解木材干燥的基本原理、方法和工艺,使学生掌握相关知识;2.讨论法:学生就木材干燥过程中的实际问题进行讨论,培养学生的思考和分析能力;3.案例分析法:通过分析具体的木材干燥案例,使学生能够将理论知识运用到实际工作中;4.实验法:安排学生进行木材干燥实验,培养他们的动手能力和实践技能。

四、教学资源为了支持本课程的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的木材干燥学教材,为学生提供系统的理论知识;2.参考书:提供相关的木材干燥学著作,供学生拓展阅读;3.多媒体资料:制作精美的PPT,展示木材干燥过程中的图片和视频;4.实验设备:提供足够的木材干燥设备,为学生进行实验操作提供保障。

木材干燥课程设计方案模板

木材干燥课程设计方案模板

一、课程名称木材干燥技术与应用二、课程目标1. 使学生掌握木材干燥的基本原理和过程。

2. 培养学生具备木材干燥设备的操作和维护能力。

3. 增强学生对木材干燥技术的实践应用能力。

4. 培养学生环保意识,提高木材资源利用率。

三、课程内容1. 木材干燥的基本原理- 木材水分的组成及性质- 木材干燥的基本过程- 木材干燥的影响因素2. 木材干燥设备与技术- 木材干燥设备类型及特点- 木材干燥工艺流程- 木材干燥设备操作与维护3. 木材干燥过程中的质量控制- 木材干燥质量标准- 木材干燥过程中的问题及解决方法- 木材干燥后的质量检验4. 木材干燥技术在木材加工中的应用- 木材干燥在木材加工中的作用- 木材干燥技术在木材加工中的应用实例- 木材干燥技术的未来发展四、教学准备1. 教师准备- 教学大纲、教材、课件、实验设备等。

- 木材干燥实验场地、设备操作培训等。

2. 学生准备- 实验报告、实验记录、实验总结等。

- 实验设备、实验材料等。

五、教学实施1. 讲授法- 讲解木材干燥的基本原理、设备与技术、质量控制等理论知识。

2. 案例分析法- 通过实际案例,让学生了解木材干燥技术在木材加工中的应用。

3. 实验法- 学生在教师的指导下,进行木材干燥实验,掌握木材干燥设备操作与维护。

4. 讨论法- 学生分组讨论,分析木材干燥过程中的问题及解决方法。

六、教学评价1. 课堂表现:学生的出勤、课堂参与度、提问与回答问题等。

2. 实验成绩:实验报告、实验记录、实验总结等。

3. 案例分析报告:学生的案例分析报告质量。

4. 考试成绩:理论知识与实际应用相结合的考试。

七、教学进度安排1. 第1周:木材干燥的基本原理2. 第2周:木材干燥设备与技术3. 第3周:木材干燥过程中的质量控制4. 第4周:木材干燥技术在木材加工中的应用5. 第5周:实验课程与讨论6. 第6周:课程总结与复习八、课程总结通过本课程的学习,学生能够掌握木材干燥的基本原理、设备与技术,具备木材干燥设备的操作和维护能力,提高木材资源利用率,为木材加工行业培养具备实际操作技能的应用型人才。

物料干燥项目计划书

物料干燥项目计划书

物料干燥项目计划书一、项目背景随着工业生产的不断发展,许多行业都对物料的干燥需求越来越大。

干燥是将含有水分的物料经过一定的处理使其失去水分的过程,目的是在特定贮存条件下有效的存放与使用。

在很多行业中,干燥是一个非常重要的工艺环节,不仅可以提高物料的质量,延长保存期,还可以减少运输成本,并且在许多工艺中起着不可替代的作用。

二、项目概述本项目旨在建设一套完善的物料干燥设备,以满足不同行业的物料干燥需求。

该设备将采用先进的干燥技术,具有高效、节能、环保等特点,能够适用于颗粒、粉末、片材、颜料等各种形态的物料。

通过本项目的实施,将为涂料、化工、食品等相关行业提供一种高效、可靠的物料干燥解决方案。

三、项目目标1. 建设一套高效、安全、环保的物料干燥设备,满足不同行业的物料干燥需求;2. 提高物料干燥的效率,降低生产成本,提高产品质量;3. 促进相关行业的技术升级和产业发展,提升整个行业的竞争力。

四、项目内容1. 确定物料干燥设备的规格、型号及工艺参数;2. 设计、制造、安装物料干燥设备,并进行调试;3. 进行设备性能测试及验收,并提供售后服务支持。

五、项目计划1. 项目启动阶段(1个月):确定项目目标、组建项目团队、制定详细的项目计划和预算;2. 设备设计阶段(2个月):确定设备的规格、型号、工艺参数,并进行设计;3. 设备制造阶段(3个月):确定设备制造厂家,进行设备制造;4. 设备安装调试阶段(1个月):将制造好的设备安装到指定位置,并进行调试;5. 设备性能测试及验收阶段(1个月):对设备的性能进行测试,并进行验收;6. 售后服务支持阶段(长期):提供设备的售后维护及技术支持。

六、项目投资1. 项目总投资:1000万元;2. 投资构成:设备采购费用、人力成本及其他支出;3. 资金来源:自有资金、银行贷款等。

七、项目效益1. 提高物料干燥的效率,降低生产成本,提高产品质量;2. 推动相关行业的技术升级和产业发展,提高企业竞争力;3. 实现经济效益和社会效益的双赢。

化工原理课程设计干燥设计

化工原理课程设计干燥设计

学校代码: 10128学号: @@@@@@课程设计说明书题目:干燥涂料的气流干燥器设计学生姓名:@@@@学院:化工学院班级:@@@@指导教师:@@@@二零一一年@月@ 日内蒙古工业大学课程设计任务书课程名称:化工原理课程设计学院:化工学院班级:@@@@@学生姓名:@@@学号:@@@@_ 指导教师:@@@前言课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节,是理论联系实际的桥梁,是使学生体察工程中的实际问题复杂性、学习化工设计基本知识的初次尝试。

化工原理课程设计是化学化工及相关专业学生学习化工原理课程必修的三大环节(化工原理理论课、化工原理实验课以及化工原理课程设计)之一,是综合应用本门课程和有关先修课程所学知识,完成以某一单元操作为主的一次综合性设计实践。

通过课程设计,要求学生了解工程设计的基本内容,掌握化工设计的程序和方法,培养学生分析和解决工程实际问题的能力。

同时,通过课程设计,还可以使学生树立正确的设计思想,培养实事求是、严肃认真、高度责任感的工作作风。

在当前大多数学生结业工作以论文为主的情况下,通过课程设计培养学生的设计能力和严谨的科学作风就更为重要。

化工课程设计是一项政策性很强的工作,它涉及政治、经济、技术、环保、法规等诸多方面,而且还会涉及多专业及多学科的交叉、综合和相互协调,是集体性的劳动。

先进的设计思想、科学的设计方法和优秀的设计作品是工程设计人员应坚持的设计方向和追求的目标。

在化工课程设计中,化工单元设备的设计是整个化工过程和装置设计的核心和基础,并贯穿于设计过程的始终,作为化工类的本科生及研究生,熟练掌握化工单元设备的设计方法是十分重要的。

目录第一章干燥器设计基础 (1)干燥技术概论 (1)干燥器的分类 (1)1.2.1厢式干燥器(盘式干燥器) (1)1.2.2带式干燥器 (1)1.2.3气流干燥器 (1)1.2.4沸腾床干燥器 (1)1.2.5转筒干燥器 (1)1.2.6喷雾干燥器 (2)1.2.7滚筒干燥器 (2)干燥器的设计 (2)1.3.1 干燥介质的选择 (2)1.3.2 干燥介质进入干燥器时的温度 (2)1.3.3流动方式的选择 (2)1.3.4 物料离开干燥器时的温度 (3)1.3.5干燥介质离开干燥器时的相对湿度和温度 (3)第二章气流干燥器的设计基础 (4)气流干燥器概述 (4)干燥过程及其对设备的基础 (4)2.2.1干燥流程的主体设备 (4)2.2.2 提高干燥过程的经济措施 (4)气流干燥的适用范围 (5)气流干燥装置的选择 (5)颗粒在气流干燥管中的传热速率 (5)2.5.1加速运动阶段 (5)2.5.2等速运动阶段 (6)气流干燥管直径和高度的其他近似计算方法 (6)2.6.1费多罗夫法 (6)2.6.2 桐栄良法 (7)2.6.3 简化计算方法 (7)第三章气流干燥管的设计计算 (8)已知条件 (8)干燥管的物料衡算 (8)3.2.1干燥管的物料平衡 (8)3.2.2干燥管的热量平衡 (9)加速运动干燥管直径及高度计算 (10)3.3.1干燥管的直径计算 (10)3.3.2干燥管的高度计算 (10)计算气流干燥管的压降 (11)3.4.1气固相与干燥管壁的摩擦损失 (11)3.4.2克服位能提高所需要的压降 (12)3.4.3颗粒加速所引起的压降损失 (12)3.4.4其他的局部阻力损失引起的压降 (12)风机选型 (12)预热器的选型 (13)主要符号和单位表 (14)课程设计总结 (16)主要参考文献 (17)第一章干燥器设计基础干燥技术概论干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发性湿分,而获得一定湿含量的固体的过程。

干燥装置课程设计

干燥装置课程设计

干燥装置课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解干燥装置的基本原理,掌握干燥过程的关键科学概念;2. 学生能够描述不同类型的干燥装置及其工作原理,对比分析各自的优缺点;3. 学生能够运用物理和化学知识解释干燥过程中的现象。

技能目标:1. 学生通过小组合作,设计并构建一个简单的干燥装置模型,培养动手操作能力和问题解决能力;2. 学生能够运用图表、数据和文字准确记录实验过程,提高观察与表达能力;3. 学生能够运用科学方法分析干燥装置的效能,优化实验方案。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习干燥装置的相关知识,激发对科学探究的兴趣,培养主动学习的态度;2. 学生在小组合作中学会倾听、尊重他人意见,培养团队协作精神;3. 学生能够认识到干燥技术在生活和工业中的重要性,关注科技创新,增强环保意识。

二、教学内容本课程以《物理》教材中“物态变化”章节为基础,结合以下内容进行教学:1. 干燥原理:介绍干燥过程中水分的蒸发、扩散等基本原理,以及影响干燥速率的因素;- 教材章节:物态变化第四章第二节2. 干燥装置类型:分析不同类型的干燥装置(如太阳能干燥、热风干燥、微波干燥等)及其工作原理;- 教材章节:物态变化第四章第三节3. 干燥装置的设计与优化:指导学生设计简单干燥装置模型,探讨优化干燥过程的策略;- 教材章节:物态变化第四章第四节4. 实验操作与数据分析:组织学生进行干燥实验,学习记录、分析实验数据,提高实验操作能力;- 教材章节:物态变化第四章实验部分5. 干燥技术在生活中的应用:介绍干燥技术在食品、药品、农产品等领域的应用,探讨其对生活质量的影响;- 教材章节:物态变化第四章第五节教学进度安排:第一课时:干燥原理及影响干燥速率的因素;第二课时:干燥装置类型及其工作原理;第三课时:干燥装置设计与优化;第四课时:实验操作与数据分析;第五课时:干燥技术在生活中的应用及讨论。

三、教学方法本课程采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性,提高教学效果:1. 讲授法:教师以生动的语言、丰富的实例,系统地讲解干燥原理、干燥装置类型及其工作原理等理论知识,为学生奠定扎实的基础;- 结合教材章节:物态变化第四章第二节、第三节2. 讨论法:针对干燥装置的设计与优化、干燥技术在生活中的应用等议题,组织学生进行小组讨论,鼓励学生发表见解,培养批判性思维;- 结合教材章节:物态变化第四章第四节、第五节3. 案例分析法:引入实际生活中的干燥案例,如农产品干燥、食品干燥等,让学生分析案例中的问题,提出解决方案,提高学生分析问题和解决问题的能力;- 结合教材章节:物态变化第四章第五节4. 实验法:组织学生进行干燥实验,让学生亲自动手操作,观察实验现象,记录和分析数据,培养学生实验操作能力和科学探究精神;- 结合教材章节:物态变化第四章实验部分5. 小组合作学习:在课程中,将学生分成若干小组,以小组为单位进行讨论、实验和展示,培养学生团队协作能力和沟通技巧;- 结合整个教学过程6. 翻转课堂:利用课外时间,让学生通过观看教学视频、阅读教材等方式自主学习干燥原理等基础知识,课堂上以解决问题、讨论案例为主,提高课堂效率;- 结合整个教学过程7. 创新思维训练:鼓励学生从不同角度思考干燥装置的设计与优化,培养学生的创新意识和能力;- 结合教材章节:物态变化第四章第四节四、教学评估为确保教学评估的客观性、公正性和全面性,本课程采用以下评估方式,全面反映学生的学习成果:1. 平时表现:占总评成绩的30%。

课程设计干燥

课程设计干燥

课程设计干燥一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握干燥现象的基本概念、成因和影响因素,能够运用所学知识分析和解决实际问题。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:•了解干燥现象的定义、分类和成因。

•掌握影响干燥现象的主要因素,如温度、湿度、风速等。

•了解干燥现象对人类生活和环境的影响。

2.技能目标:•能够运用所学知识分析和解决实际中的干燥问题。

•能够使用相关仪器和设备进行干燥实验。

3.情感态度价值观目标:•培养学生对自然环境的热爱和保护意识。

•培养学生对科学探究的兴趣和主动性。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括干燥现象的基本概念、成因和影响因素,以及干燥现象对人类生活和环境的影响。

具体安排如下:1.第一章:干燥现象的基本概念•干燥现象的定义和分类•干燥现象的成因和影响因素2.第二章:影响干燥现象的因素•温度对干燥现象的影响•湿度对干燥现象的影响•风速对干燥现象的影响3.第三章:干燥现象对人类生活和环境的影响•干燥现象对农作物的影响•干燥现象对水资源的影响•干燥现象对人类健康的影响为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。

1.讲授法:通过讲解干燥现象的基本概念、成因和影响因素,使学生掌握相关知识。

2.讨论法:通过分组讨论,让学生探讨干燥现象对人类生活和环境的影响,提高学生的思考和表达能力。

3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将所学知识运用到实际问题中。

4.实验法:通过进行干燥实验,让学生亲身体验和观察干燥现象,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的干燥现象教材,为学生提供系统、全面的知识学习。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,拓展学生的知识视野。

3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,生动展示干燥现象的相关内容。

4.实验设备:准备实验所需的仪器和设备,确保学生能够顺利进行实验操作。

化工原理干燥课程设计

化工原理干燥课程设计化工干燥原理是化学工程中的重要组成部分,其中的干燥装置在生产和实验室中都有着重要的应用。

因此,对于化工工程师和学生来说,掌握干燥原理和应用非常重要。

在本文中,我将介绍化工原理干燥课程设计的主要内容和步骤。

一、课程设计的目的化工干燥原理课程设计的主要目的是,通过实践动手操作、模拟设计,深入了解化工干燥原理,并熟悉干燥过程的基本参数。

通过实践掌握干燥设备的设计和运行方法,并能够根据工艺要求和原料特性选择合适的干燥方式。

另外,课程设计还可以提高学生的实践能力和创新意识,促进其自主学习和思考能力的提升。

二、课程设计的内容化工干燥原理课程设计要求学生设计一个干燥装置,包括干燥设备、传热和传质过程、干燥过程控制和维护等方面。

具体来说,设计内容如下:1. 定义原料特性和工艺要求:学生需要根据实际工艺要求、原料特性和环境条件等因素,确定干燥设备的技术参数,包括干燥温度、湿度、通风量、干燥速度等。

2. 选择干燥设备:根据干燥要求和原料特性,学生需要选择适合的干燥设备,如空气干燥器、真空干燥器、喷雾干燥器、旋转式干燥器等,同时需要考虑设备的成本、可靠性和操作难易程度等因素。

3. 设计传热和传质过程:干燥过程中的传热和传质过程是决定干燥速度和效果的重要因素,学生需要根据传热和传质原理,设计传热和传质过程的参数,包括传热系数、传质系数、湿空气比热容等。

4. 控制干燥过程:干燥过程中需要定期监测干燥情况和状态,以便及时调整干燥参数,防止干燥过程中出现异常情况。

学生需要设计可靠的干燥过程控制策略,包括控制温度、湿度、通风量,以及监测气体阻力、润湿度等参数。

5. 维护和安全:干燥过程中需要注意维护和安全问题,以保证设备的正常运行和生产环境的安全。

学生需要设计符合安全要求的干燥设备,并建立完善的维护保养制度,定期进行设备检查和养护工作。

三、课程设计的步骤化工干燥原理课程设计包括以下步骤:1. 确定课程设计的主题和内容,并制定课程设计计划。

化工原理课程设计 卧室多室流化床干燥器

目录1.设计方案及说明 (1)1.1设计题目 (1)1.2设计原始数据及操作条件及基础数据 (1)1.2.1物料 (1)1.2.2干燥介质 (1)1.2.3工艺参数 (1)1.3干燥流程的确定与说明 (1)1.3.1干燥器的选择方法 (1)1.3.2几种常见干燥器 (2)1.3.3干燥中主要设备和机器的确定 (2)1.3.4干燥流程的说明 (5)2.物料衡算与热量衡算 (5)2.1物料衡算 (6)2.2空气和物料出口温度的确定 (6)2.3热量衡算 (7)2.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (8)3.干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计 (9)3.1流化速度的确定 (9)3.1.1临界流化速度的u mf确定 (9)3.1.2颗粒带出速度u t (9)3.1.3操作流化速度u (9)3.2流化床层底面积的计算 (10)3.2.1干燥第一阶段所需面积A1 (10)3.2.2物料升温阶段所需面积A2 (11)3.3干燥器的长度和宽度 (11)3.3.1干燥器的长度和宽度 (11)3.3.2物料在床层中的平均停留时间 (12)3.4干燥器高度 (12)3.4.1浓相段高度Z1 (12)3.4.2分离段高度Z2 (12)3.5干燥器结构设计 (12)3.5.1布气装置 (12)3.5.2分隔板 (14)3.5.3物料出口堰高h (14)4.附属设备的选型 (15)4.1风机 (15)4.1.1送风机 (15)4.1.2排风机 (15)4.2气—固分离设备 (15)4.3加料器 (16)5.设计结果概要或设计一览表 (17)6.对本设计的自我评价及改进讨论 (18)参考文献 (19)1.设计方案及说明1.1设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥颗粒状饲料,将其含水量从5%干燥至0.03%(干基),生产能力(以干燥产品计)为2500 kg/h。

1.2设计原始数据及操作条件及基础数据1.2.1物料(1)性质:颗粒状饲料(2)颗粒平均粒径:d=0.14mm;(3)固相密度:ρS=1730kg/m3;(4)堆积密度:ρb=800 kg/m3;(5)临界湿含量:X C=0.013(干基);(6)干物料比热容:C S=1.47kJ/(kg•℃);(7)物料静床层高度:Z0=0.15m;(8)物料入口温度:20℃;(9)物料进出干燥器的含水量分别为:5%和0.03%(干基);(10)水蒸气:300 kPa。

课程设计物料干燥

课程设计物料干燥一、教学目标通过本章节的学习,学生将能够理解物料干燥的基本原理和方法,掌握干燥过程的参数和控制方式,能够运用所学知识分析和解决实际生产中的干燥问题。

具体目标如下:1.了解物料干燥的基本概念、分类和应用。

2.掌握干燥过程的物理本质和数学模型。

3.熟悉干燥设备的选择和操作方法。

4.能够运用干燥原理分析和评估干燥过程。

5.能够运用干燥设备进行实验操作,并处理实验数据。

6.能够运用所学知识解决实际生产中的干燥问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生对科学探究的兴趣和热情。

2.培养学生对工程实践的尊重和责任感。

3.培养学生对环境保护的关注和意识。

二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.物料干燥的基本概念、分类和应用。

2.干燥过程的物理本质和数学模型。

3.干燥设备的原理、选择和操作方法。

4.干燥过程的参数控制和优化。

5.实际生产中的干燥案例分析。

6.第一课时:物料干燥的基本概念、分类和应用。

7.第二课时:干燥过程的物理本质和数学模型。

8.第三课时:干燥设备的原理、选择和操作方法。

9.第四课时:干燥过程的参数控制和优化。

10.第五课时:实际生产中的干燥案例分析。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:讲解干燥的基本概念、原理和设备。

2.讨论法:引导学生讨论干燥过程的参数控制和优化。

3.案例分析法:分析实际生产中的干燥案例,培养学生解决实际问题的能力。

4.实验法:学生进行干燥实验,提高学生的实践操作能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,本章节将采用以下教学资源:1.教材:《物料干燥技术与设备》。

2.参考书:相关领域的研究论文和专著。

3.多媒体资料:干燥过程的动画和视频资料。

4.实验设备:干燥实验装置,包括干燥器、温度计、流量计等。

五、教学评估为了全面、客观、公正地评估学生在物料干燥课程中的学习成果,本章节将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和参与程度。

食品工程原理干燥课程设计

食品工程原理干燥课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握食品干燥的基本原理,理解干燥过程中水分迁移的机制;2. 学习食品干燥技术及设备的相关知识,了解不同干燥方法的特点及适用范围;3. 了解食品干燥过程中的质量变化,掌握评价干燥效果的相关指标。

技能目标:1. 能够运用所学知识,针对不同食品特性设计合理的干燥工艺;2. 能够分析并解决食品干燥过程中出现的问题,提高干燥效率及产品质量;3. 能够运用食品干燥设备进行实验操作,熟练掌握实验技能。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对食品工程学科的兴趣,激发学习热情,增强对食品干燥技术的认识;2. 培养学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力,学会共同分析问题、解决问题;3. 增强学生的食品安全意识,让他们认识到食品干燥技术在保障食品安全中的重要作用。

课程性质:本课程为食品工程专业的一门专业课程,旨在帮助学生掌握食品干燥的基本理论、技术和设备,培养学生的实际操作能力。

学生特点:学生已具备一定的食品科学基础知识,但对于食品干燥技术的理论和实践操作尚不熟悉。

教学要求:结合学生特点,采用理论教学与实践操作相结合的方式,注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际工作中,提高食品干燥技术的应用水平。

二、教学内容1. 食品干燥基本原理:包括食品中水分的存在形式、干燥过程中水分的迁移机制、干燥动力学等;教材章节:第一章 食品干燥原理2. 食品干燥技术与设备:介绍热风干燥、真空干燥、冷冻干燥等常用干燥技术及其设备结构、工作原理和适用范围;教材章节:第二章 食品干燥技术与设备3. 食品干燥过程中的质量变化:分析干燥过程中食品营养成分、色泽、口感等的变化,探讨影响干燥质量的因素;教材章节:第三章 食品干燥过程中的质量变化4. 干燥工艺设计与优化:学习干燥工艺参数的选取与优化,包括干燥温度、湿度、时间等参数的调整;教材章节:第四章 干燥工艺设计与优化5. 食品干燥实例分析:通过案例分析,使学生了解不同食品的干燥特点及解决方案;教材章节:第五章 食品干燥实例分析6. 实践操作:安排学生进行食品干燥实验,提高动手能力,巩固理论知识;教材章节:第六章 食品干燥实验教学内容安排和进度:本课程共安排16学时,其中理论教学12学时,实践操作4学时。

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目录第一章工艺流程图及方案设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 第一节方框流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 第二节工艺流程简图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 第三节方案的论证说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4 第二章物料衡算和能量衡算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 第一节有关空气及物料的参数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5 第二节物料衡算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 第三节能量衡算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7 第三章附属设备的设计及选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 第一节空气加热器的设计及选型. . . . . . . . . . . . . . . . . 8 第二节喷嘴的设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. ..13 第三节风机的选型. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . ..14 第四节旋风分离器的设计及选型.. . . . . . . . . . . .. . . . .16 第五节设计结果一览表. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 18 第四章设计体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20第一章工艺流程图及方案设计第一节方框流程图图1-1 乳化炸药干燥方框流程图第二节工艺流程图乳化炸药干燥工艺流程简图如图1-2所示图1-2 工艺流程简图第三节方案的论证说明设计一个干燥装置,用以干燥平均粒径在0.3.mm左右的乳化炸药粉末,要求将其从5%的湿基含水率降至0.5%的湿基含水率,并且采用冷干风冷却,热风加热。

根据以上设计要求及物料性质,我们采用喷雾干燥,冷风造型的方式进行干燥。

喷雾干燥的原理是将料液在热气流中喷成细雾以增大气液两相的接触面积。

喷雾干燥器具有以下的优点:(1)干燥过程进行极快,而颗粒表面温度仍接近介质的湿球温度,故热敏性物料不易变质,能得到速溶的粉末或空心颗粒;(2)可有浆状料液直接获得合乎要求的粉状产品,从而省去蒸发、结晶、分离、粉碎等的工序;(3)容易连续化、自动化,避免干燥过程中的粉尘飞扬,改善劳动条件。

喷雾干燥是将乳化基质通过雾化、脱水和冷却制成粉末状乳化炸药产品。

乳化机产出的乳化基质通过螺杆泵输送至喷枪,同时利用热压缩空气的高速气流的剪切作用,通过喷枪将乳化基质雾化分散成微细的基质液滴,与经热风分配器进入的气流在干燥塔内相遇,液滴被脱水,冷却固化成粉状颗粒,降至干燥塔底,通过星型阀进入风管,由风机提供的气流将药粉输送至主旋风分离器进行气固分离,同时药粉在管道内降温,经星型阀排出即为粉状乳化炸药产品。

由于乳化炸药的物料状态和物性均符合用气流干燥的物性特点,适合于喷雾干燥式气流干燥,所以我们选用喷雾冷风干燥造型的方式进行干燥。

第二章物料衡算和能量衡算第一节有关空气及物料的参数一、空气状态参数进口温度:t1 =130℃出干燥塔温度: t2 =25℃冷空气进口温度:t0=15℃新鲜空气的相对湿度:ψ0=74%新鲜空气温度:t0=15℃新鲜空气湿度:H0=0.0078二、物料状态参数湿物料量:G1=1820 kg•h-1颗粒平均直径:d p=0.003m物料堆积密度:ρa=1200 kg•m-3物料晶体密度:ρb=1600 kg•m-3绝干物料比热:C s=2.1 kJ•kg-1•K-1物料初始温度:θ0=15℃物料进干燥器温度:θ1=130℃物料出口温度:θ2=25℃第二节物料衡算在讨论喷雾器干燥时,一般做以下假设:①颗粒均匀且成球形,在干燥过程中不变形;②颗粒在重力场中运动;③颗粒群的运动以及传热等行为可用单个颗粒的特征来描述。

一、水分蒸汽量对干燥器作水分的物料衡算,并假设干燥器内无物料损失。

则W=G c(X1-X2)又由:W1=5%=0.05 W2=0.5%=0.005X1= W1/(1-W1)=0.05 /(1-0.05)=0.0526 kg/kg干物料X2=W2/(1-W2)= 0.005 /(1-0.005)=0.005 kg/kg干物料G c=G1(1-W1)=1820×(1-0.05)=1729 kg干物料/h故水分蒸发量为:W=Gc(X1-X2)=1729×(0.0526-0.005)=82.30 kg水分/h二、空气消耗量假设绝干冷、热风的流量分别为L1和L2,且L1=20L2干燥器出口风量为L3,则:L3=L1+L2=21L2对整个干燥器的水分进行物料衡算有:L2H0+GcX1+L1H0’=L3H2+GcX2(H0’=0)其中H0 为热风的绝对湿度,H0’为冷风绝干湿度,H2为出口混合气的绝度湿度代入数据得:0.0078 8L2+1729×0.0526=21L2H2+1729×0.05即 0.0078L2+82.30=21L2H2(1)三、干燥器处理量干燥产品G2是指离开干燥器的物料的流量,即干燥器的生产能力,由进出干燥器的绝干物料量不变有:G1(1-W1)=G2(1-W2) (2)解得:G2=G1(1-W1)/(1-W2)=1820×(1-0.0526)/(1-0.005)=1732.9 kJ/kg第三节热量衡算L1 H0’ t0 I1 Q LL2 H0 t0 I0 L1 H0 t1 I2 L3 H2 t2 I3G c X1θ0Q p Q d图2-1干燥过程示意图假设干燥器不补充热量的,对干燥器进行热量衡算:L1I1+L2I2+G c(C s+C l X1)θ1=L3I3+Gc(C s+C l X1)θ2+Q lC s:绝干物料的比热容C l:水的比热容其中热量损失取空气加热器提供热量的20%。

冷风的焓I1=(1.01+1.88H0’)t0+r0H0’=1.01×15=15.15 kJ/kg热风的焓I2=(1.01+1.88H0)t1+r0H0=(1.01+1.88×0.0078) ×130+2492×0.0078=152.64kJ/kg干燥器出口处混合空气的焓 I3=(1.01+1.88H2)t2+r0H2=(1.01+1.88×H2) ×25+2492H2=2539H2+25.25 kJ/kg将数据代入热量衡算式有:15.15×20L2+152.64L2+1729×(2.1+4.187×0.0526) ×130=(2539H2+25.25) ×21L2+1729×(2.1+4.187×0.0526) ×25+0.2Q p’化简有:74.606L2+53319L2H2+0.2 Q p’=444170.145 (3)第三章附属设备的设计及选型第一节空气加热器的设计及选型一、物料从热空气获得的能量Q M=G C(C S+C1X1)(θ1-θ0)=1729×(2.1+4.187×0.0526) ×(130-15)=461.344 kJ/h热风从空气加热器获得的热量Q p’=L2(I2-I0) 其中I0为空气进入空气加热器前所具有的焓I2为空气被预热器加热后所具备的焓I O =(1.01+1.88H O)t0+r0H0=(1.01+1.88×0.0078) × 15+2492 ×0.0078=34.81kJ/h则Q p’=L2(I2-I0)=L2(152.64-34,.81)=117.83L2 (4)联立式(1)(3)(4 )解得L1= 39874.2 kg干空气/h L2=1993.7 kg干空气/hL3=41867.9 kg干空气/hQ p’= 234.9177 kJ/h =65.25 kW H2=2.3×10-3 kg/kg空气考虑到空气加热器的热损失为5%,则空气加热器所需补充热量为: Qp=Qp’/η=65.25/0.95=68.69 kW选择150℃,绝地压强为476.24 kPa 的饱和水蒸汽,此蒸汽相变潜热为2118.5 kJ/kg,所以蒸汽用量为q m =234917.7/(0.95×2118.5)=116.72kg/h二、空气加热器的设计及选型1.基本数据物料初始温度:θ0=15℃物料进干燥器温度:θ1=130℃空气进口温度:t0 =15℃出口温度:t1 =130℃2.流动空间及流速的确定蒸汽冷凝相变走壳程,空气走管程。

选用Φ25×2.5的钢管,管内流速取μi=20 m/s壳程150℃饱和水蒸汽物性参数密度ρ0=2.5481 kg/m3定压比容 C p0=1.88 kJ/(kg•℃)导热系数λ0=0.031595 W•m-1K-1黏度μ0=1.399×10-5 Pa•S管程空气的定性温度t m=(15+130) /2=72.5℃空气在72.5℃下的物性参数密度ρ0=1.024 kg/m3定压比容 C p0=1.009 kJ/(kg•℃)导热系数λ0=0.0298 W•m-1K-1黏度μ0=2.07×10-5 Pa•S3.总传热系数K(1)管程给热系数计算Re= d iρi u i/μi=0.02×20×1.024/(2.07×10-5)=19787.44Pr=C piμi/λi=1.009×103×2.07×10-5/0.0298=0.701 αi=0.023(λi/d i) Re0.8 Pr0.4=0.023×2.98×10-2/0.02×199787.440.8×0.7010.4=81.34 W/(m2℃)污垢热阻Rsi=3.4394×10-4 m-2•℃• W-1Rso=0.8598×10-4 m-2•℃• W-1(2)壳程给热系数的计算取壳程传热系数α0=10000 W/(m2℃)管壁导热系数λ=45 W/(m℃)K=1/(d0/(αi×d i)+R si d0/d i+b×d0/(λd m)+R s0+1/α0)=1/(0.025/(81.34×0.02)+ 3.4394×10-4×0.025/0.02+0.0025×0.025/(45×0.0225)+ 0.8598×10-4 +1/10000)=62.32 W•m-2℃-14.传热面积的计算平均温差Δt m=(Δt1-Δt2)/ln(Δt1/Δt2)=(135-20)/ln(135/20)≈60℃S计 =Q/(KΔt m)= 234917.7/(62.32×60)=62.83 m2考虑15%的面积裕度 S=1.15×62.83=72.25 m25.工艺结构尺寸(1)管径和管内流速选用Φ25×2.5传热管,取管内流速u1=20m/s(2)管程数和管束根数n s=V/(πd1u1/4)=1114.24×4/(3600×3.14×0.022×20) =49.28 圆整为50根按单程计:L=S/(πd0n s)=72.25/(3.14×0.02×50)=23m现取传热管长度l=7m 则该换热器管程数为Np=L/l=23/7=3.29 圆整为四程管(3)传热管排列和分程方法采取组合排列法,每程内按正方形斜45°排列管心距t=32mm横过管束中心线的管数nc=1.19N½=1.19×200½=16.8圆整为17根(4)管体直径采用多程管结构,取管板利用率η=0.5,则壳体内径D=1.05t(N/η)½=1.05×32×(200/0.5)½=672mm 圆整D=700mm(5)折流挡板采用弓形折流挡板,取弓形折流挡板的圆缺高度为壳体内的25%,则切去的圆缺高度为h=0.25×700=175mm取折流挡板间距B=0.3D=0.3×700=210mm(6)换热器核算壳程α0=10000 W/(m2℃)1. 管程对流传热系数:α1=0.023(λi/d i) Re0.8 Pr0.42.管程流通面积:Si=(1/4)πd i2N/4=3.14×0.022×50/4=0.0157m23.管程流体流速u i =114.24/(3600×1.024)/0.0157=19.25 m/sRe=0.02×19.25×1.024/(2.07×10-5)=19045.41Pr=1.009×10-3×2.07×10-5/0.0298=0.7αi=0.023×2.98×10-2/0.02×19045.410.8×0.70.4=78.85 W/(m2℃)4.传热系数KK=1/(d0/(αi×d i)+R si d0/d i+b×d0/(λd m)+R s0+1/α0)=1/(0.025/(78.85×0.02)+ 3.4394×10-4×0.025/0.02+0.0025×0.025/(45×0.0225)+ 0.8598×10-4 +1/10000)=60.49 W•m-2℃-15.传热面积SS=Q/(KΔtm)=149.14×10-3/(60.49×60)=40.49m2该换热器的实际传热面积Sp=πd0l(N-n s)=3.14×0.025×7 ×(200-17)=100.56m2该换热器的面积裕度为H=(Sp-S)/S=(100.56-72.25)/72.25=39.18% 传热面积裕度适合,该换热器选型正确。

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