气流干燥器的设计
JG-1000型非标强化气流干燥器-谷氨酸方案
目录一、设备设计条件二、工艺条件设计三、内蒙气象条件四、主要参数计算过程五、气流干燥塔设备选型及主要技术参数六、加热系统七、设备原理及特点八、除尘系统九、风机的选型十、控制系统十一、设备配置明细表十二、工程说明及售后十三、付款方式十四、制作周期一、设备设计条件1.物料名称:谷氨酸2.物料晶体密度：1.57g/cm33.含水量:按25%计4.终水份:5%5.产量:20000吨/年（即3000kg/h）6.加热方式:蒸汽（过热蒸汽，且散热器正常压力：≤0.8Mpa）7.进风温度:170℃,出风温度:90℃8.材料要求:物料接触处为不锈钢304,其余部分为Q235A钢9.旋风除尘效率：≥95%，总收率≥99.5%二、工艺条件设计1.干燥方式:强化式2.进风温度:按170℃计3.排风温度:按90℃计4.产品收集方式:一级旋风分离器组合+布袋除尘器三、内蒙气象条件1.大气压力:标准101.325KPa（760mmHg）2.年平均环境温度:6℃3.年平均相对湿度:50%4.查表可得:年平均空气含湿量d1=0.006水/kg干空气四、主要参数计算过程1.确定的参数1.1按3000Kg/h产量，计算得：水分蒸发量：W水=800kg/h1.2处理量:W原=3800Kg/h1.4湿料含水量ω1=25%1.5干品含水量ω2=5%1.6干燥后产品温度θ2= t2-20=90-6=84℃1.7环境温度t0=6℃,环境空气含湿量:d0=d1=0.006Kg水/kg干空气1.9进风温度t1=170℃1.10排风温度t2=90℃2.热量衡算和热风质量流量计算2.1蒸发水份所需热量Q1= W水（595+0.45×t2-1×t0）=800（595+0.45×90-1×6）Q1=503600Kcal/h2.2物料升温所需热量Q2= W产{c s×（1-ω2）+1×ω2}×（θ2-θ1）c s为绝干产品的比热，一般取c s=0.4Kcal/kg.℃Q2=3000{0.4×（1-5%）+1×5%}×（84-6）=100620Kcal/h2.3外围护热损失Q3=0.15×（Q1+ Q2）=0.15(503600+100620)=90633Kcal/h 2.4质量流量计算G=（Q1+ Q2+ Q3）÷〖（i1- i2′）-0.1×0.24×（t2- t0）〗i1- i2′=（0.24+0.45 d1）×（t1- t2）=（0.24+0.45×0.006）×（170-90）=19.42kcal/kgG=〖（503600+100620+90633）〗÷〖19.42-0.1×0.24×（90-6）〗=39888Kg/h2.5干燥所需要的热量Q干=G×（i1- i0）×110%i1- i0=（0.24+0.45×d1）×t1＋595×d1-(0.24＋0.45×d0)×t0-595×d0=(0.24＋0.45×0.006)×170＋595×0.006-(0.24＋0.45×0.006)×20-595×0.01=36.4kcal/kgQ干=39888×36.4=1451931Kcal/h五、气流干燥机设备选型及主要技术参数根据客户要求及以上计算结果，并结合我公司实践经验，建议选用JG-1000(非标)型气流干燥机进行连续式干燥作业；该机组主要技术参数如下（设备流程平面布置图见附图）：1.装机总功率：156.9KW;2.蒸汽耗量：1200-1500kg汽/h;3.气流速度：18-20m/s;4.主机高度：23.5m;六、加热系统1.主要技术指标和参数1.1 最大供热量: 1451931kcal/h1.2热风最高温度:170℃1.3热源:蒸汽过热蒸汽达到0.8mpa,温度一般能达到170℃，从6℃加热到170℃，全部由配套的蒸汽散热器完成，则散热器面积为1451931÷（50×15）=1935m2（考虑冬季使用时必须放一定的余量故取2000m2）；蒸汽散热器材质为304管绕铝翅片。
气流干燥器设计任务书(新华学院)(1)
脉冲式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：3000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及脉冲式气流干燥器装置图设计评述脉冲式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：2000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及脉冲式气流干燥器装置图设计评述直管式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：3000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及直管式气流干燥器装置图设计评述直管式气流干燥器的设计五、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：2000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压六、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及直管式气流干燥器装置图设计评述。
气流干燥器计算书
气流干燥器计算书已知：脱水滤饼以9.2t/h （干量）由水分11%（湿基）干燥至完全干燥，取入口热风温度为155℃，干燥管出口（旋风分离器入口）为72℃，产品温度为50℃，物料的比热容为1.05kj/（kg ·k ）设计计算如下：（1） 干燥必需的热量，干燥前的含水率为W 1=0.11/0.89=0.1236，由于完全干燥则干燥应去掉的水分为△W=9200×0.1236=1137.12kg/h 取水的蒸发潜热：△H=2365.5kj/kg ，物料的比热容：C S =1.05kj/kg ·℃，则干燥所需的热量：Q 1=1137.12×2365.5=2689857.36kj/h（2） 所需风量及热量，取干燥器本体热损失为干燥必需热损失的15%。
空气的比热容为1.047kj/kg ·℃则所需风量为：()h kg G /1.3559672155047.115.136.2689857=-⨯⨯= 排气湿度H 2=0.015+1137.12/35596.1=0.015+0.032=0.047kg 水/kg 干空气因此所需热量为Q 1=35596.1×1.047×（155-20）=5031330.7545kg/h（3） 干燥管容积，若取热风与物料的平均温度差为加热管入口处与干燥管出口处的对数平均温差，则△t ()()1.53507250155ln 507250155=-----=℃为了安全起见，取干燥管的热容量系数为h=4186kj/(h ·℃·m 3)则所需干燥管容积为 31.121.53418636.2689857m V t =⨯= 气流干燥器内热风的平均温度和湿度依次为 5.113272155=+=g t ℃ 031.02047.0015.0=+=g H ℃ 所以流经管内的平均风量为()h m h m G /35.11/5.408492735.113273031.024.1772.01.3559633==+⨯⨯+⨯= 若取管内热风的平均流速为12m/s ，则干燥管直径为： 12435.112⨯=πD ，m D 1.1=干燥管的长度为 m D V L t 74.1221.141.1242=⨯=⨯=ππ因此干燥管尺寸为：Φ1100×12740（4） 引风机功率取排气的温度和湿度为t g2=72℃ H 2=0.047则排气量()()27372273047.024.1772.01.35596+⨯⨯+⨯=g Vs m h m /38.10/18.3735733==。
褐煤超大型直管式气流干燥装置工业生产的设计
热风进 口温度 进料平 均粒 径
排放尾 气 的粉尘 含量
根据 以上设 计 条 件 ， 褐 煤 干燥 系统 配 套 高 温
烟气 流 化 床 炉 ， 热 负荷 为 ４ ６ ５ ２ ． ２ ２ ｋ Ｗ， 气 流 管 规
格为 ４ ， ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ× ３ ０ ０ ０ ０ ｍ ｍ。一 次 除尘 采用 重 力
气 流干燥 能力 年 生产 时 间 进 料水分 产 品水分 进料温 度
３ ３ ％± ４ ％ ５ ％ ±１ ％ ０ ℃
６ ５ ℃ ± ５ ０ ℃ ９ ０ ％ 以上 （ 含） 小于 ３ ｍ ｍ １ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ
褐煤 提质加 工技术 具 有推广 及大 规模 开发利 用 的价值 ， 其重 大 意义 在 于 将 解 除蒙 东 煤 炭建 设 与生 产发展 的技 术制 约 ， 拓 宽褐 煤市场 ， 更 大程度 地实 现经济 效 益 、 环境 效益 和社 会效 益的统 一 ， 并 对 国家褐煤 资 源 的开 发利 用产生 深远 的影 响 。由 于褐煤 湿含 量 大 （ ３ ３ ％ ±４ ％） 、 产量 高 （ １ ０ ０～
３ 工 艺 流 程
到达 气流 干燥 器 出 口的粉 煤 湿含 量 降 至 ５ ％
气流 干燥 系统 主要 由高 温 烟气 流化 床 炉 、 进
口旋 转 加 料 器 、 直 管 式 气 流 干燥 机 、 大 颗 粒 卸 料 阀、 重力 沉降室、 掺混料仓 、 产 品卸 料 阀 、 中转 螺 旋、 袋式除尘器 、 缓 冲仓 、 尾 气 引 风机 、 混 温风 机 、 管道 、 阀门 、 电气 、 仪 表 以及控 制 系统等 组成 。 烟气 半 闭路循 环褐 煤直 管式 气流 干燥 工艺 流 程 如 图 １所 示 。 外 界 助 燃 空 气 经 空 气 过 滤 器 过
聚氯乙烯气流干燥器设计方案
聚氯乙烯气流干燥器设计方案设计方案及参数的确定（一）设计方案的确定根据方案的容为：干燥方法及干燥器结构形式的选择；干燥装置流程及主要辅助设备的确定，干燥器操作条件的确定等。
设计方案的总原则是：满足工艺要求，经济合适，生产安全。
有以下几点要求：(1)所确定的流量和选用的设备，必须保证产品达到预期的干燥目的，而且质量要确定。
(2)热能消耗干燥过程的主要消耗，设计是考虑如何省能。
(3)干燥器的选定尽量降低价格。
(4)选用合适的干燥介质，如热空气，烟道气等，一般使用热空气，除去物料与空气中的氧气接触会发生反应时，则用过热蒸汽或氮气等惰性气体，当不担心烟道气对干物料的污染时，可尽量采用烟道气。
1）设计依据干燥器设计中，主要利用以下基本关系，(1)物料衡算；(2)热量；(3)传热速率方程式；(4)传质速率方程式，但由于对流传热系数及传质系数随不同的条件而变化，且无同样的∂和R关系式，因此干燥的设计要用经验方法进行计算。
2）干燥器的选型被干燥物料的行状以及干燥后产品的要求决定了干燥器的类型，干燥器必须能保证产品的质量，速率快，操作控制方便，劳动条件好，而且要能适宜被干物料的形态和物性生产能力要高，而且能耗低。
工业中气流干燥器是常用的一种，对于能在其他中自由流动的颗粒物料，常采用气流干燥器进行干燥，因为结构简单，造价低，易于制造和维修，操作稳定且便于控制，一般热效率也比较高，干燥非结合水时，热效率可达60%左右，但干燥结合水时，热效率仅为20%左右，其主要缺点：由于气速高以及物料在输送过程中与壁面的碰撞及物料见的相互摩擦，整个系统的流体阻力大，动力消耗大，对粉尘回收装置的要求高，且不宜干燥有毒物质。
μ且以上的合成纤维结晶，矿石，合成橡气流干燥比较适合于干燥粒径100m胶等，对聚氯乙烯，因具有热熔性，当温度太高（一般不超过70~80℃），容易软化，而其含湿量可以达到较高而不潮解，故干燥聚氯乙烯选用气流干燥器是合理的。
气流干燥器设计说明书
第一章气流干燥的设计原则 (2)1.1干燥的目的及各种不同干燥方式 (2)1.2 气流干燥过程及适用范围 (2)1.2.1 气流干燥过程 (2)1.2.2气流干燥器适用对象 (3)1.3对流干燥流程、设备和某些操作条件的确定 (3)1.3.1 干燥流程的主体设备 (4)1.4干燥对象氯酸钠的特性 (4)第二章气流干燥器的设计基础 (5)2.1颗粒在气流干燥管中的运动 (5)2.1.1加速运动与等速运动及其特征 (5)2.1.2 球形颗粒在气流中的运动速度 (5)2.2 颗粒在气流干燥器中的对流传热系数 (6)2.3 颗粒在气流干燥器中的对流传热速率 (6)2.3.1加速运动阶段 (6)2.3.2等速运动阶段 (7)第三章气流干燥器的设计计算 (8)3.1物料、热量衡算 (8)3.1.1设计条件 (8)3.1.2干燥器的物料衡算 (9)3.1.3干燥器的热量衡算 (9)3.2气流干燥管直径和高度的计算 (10)3.2.1干燥管管径的计算 (10)3.2.2干燥管高度计算 (11)3.3气流干燥管的压降 (13)3.3.1气固相与干燥管壁的摩擦损失 (13)3.3.2克服位能提高所需压降 (13)3.3.3颗粒加速所引起的压降损失 (13)3.3.4局部阻力损失 (13)3.4辅助设备的选型 (14)3.4.1风机 (14)3.4.2预热器 (14)3.4.3及壁厚的核算 (14)第四章后记 (15)4.1设计心得体会 (15)4.2符号说明 (16)附录 (16)参考文献 (16)第一章气流干燥的设计原则气流装置的设计内容包括干燥介质的选择，流程的确定，搜集和整理有关数据，干燥过程的物料和能量的衡算，干燥管结构类型和主要工艺尺寸的确定，干燥条件的确定以及主要辅助设备类型选型及设计，绘制表明物料流向﹑流量﹑组成﹑主要控制点和各设备之间相互个关系的工艺流程图和干燥装置主要设备总装置图等。
1.1干燥的目的及各种不同干燥方式干燥的目的主要是便于物料的储藏﹑运输和加工，通过干燥使产品或半成品达到要求的含湿标准。
气流干燥器分段设计的通用模型及计算方法
１１２匀 速段 ．．
一
＝
气体与颗粒间相对速度达到颗粒沉降速度
颗粒匀速段 ，Ｎ 基本不变化 ，对于空气一 ｕ 水
・
２ ２・ ３
干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＆ Ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｒ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｑ ｉｍ ｎ
２ １年第９ ０ １ 卷
体系 ，可 根据Ｒ ｎ 与Ｍａｓａｌ】 ａｚ ｒｈ ｌ 的经验 关联 式计 ｔ 算。
子螺 技 术 与设 备
２ １年第９ 第５ ０１ 卷 期
Ｄｒ ｉｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｕｐ ｎ ｑ ｉｍｅ ｔ ・２ ９ ・ ２
试验 与研 究
气流 干燥 器分段 设计的通用模型及计算方法
肖建 生 ，于才渊
（ 大连 理工大学 化工学 院，辽宁 大连 １６ ２ ） １ ０ ３
摘要 ：气流干燥器在工农业生产中有 广泛的应用。 目 ，有关 气流干燥 器设计 的方法有 多种 。本文在夏诚意法 前 的基础 上，利用气． 固两相 流动及传热的理论 ，建立 了直管型 气流干燥管设计 的通用数 学模型 。模型针对干燥过程 中 物料 恒速 干燥与气力输送过程 中颗粒加速运动之 间的 不同关系， 将气流干燥过程分为四段： 颗粒 第一加速段（ 预热段） 、
人 ，Ｅ ｍ ｉ ：ｕ ａ ｙ ａ ＠ ｌ ｔｅ ｕ ａ 。 － ａ ｙ ｃ ｉ ｕ ｎ ｄ ｕ ． ｄ ． ｎ ｌ
风 、叶世超 ］ 出了分 段积 分法 用于 计算 加速 】 提
运动区的管长设计， 使设计在精确和简捷两个方
・
２ ０・ ３
干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＆ Ｅｕ ｐ ｅ ｔ ｒｉｇＴｃｎｌｇ ｑ ｉｍ ｎ
QG-1200马铃薯淀粉气流干燥机设计
一、已知条件（物料：马铃薯淀粉）1、初水分X1（湿基）：39 （%）2、终水分X2（湿基）：18 （%）3、处理量Gz：4705 （kg/h)产品产量G23500 （kg/h)4、物料比热C：0.2 (kc/kg.℃)5、进风温度T1：140 （℃）6、出风温度T2：70 （℃）7、环境温度T0：20 （℃）湿度H0=0.01 （kg/kg)8、出料温度Tc：65 （℃）二、计算蒸发量和干料产量1、蒸发水分量W=(X1-X2)/(100-X2)*Gz=1205 (kg/h)2、绝干物料量Gc=（1-X1)*Gz=2870 (kg/h)3、湿料处理量Gz=G2*(100-X2)/(100- X1)=4705 (kg/h)三、计算风量L及总热能Q总Q总=蒸发水分能量Q1+物料吸热Q2+空气带出热量Q3+设备热损耗Q4Q1=W×630= 759112 (kc/h)即3173086 (kJ/h)Q2=G2×C×(Tc-T0)= 25830 (kc/h)即107971 (kJ/h)Q3=L×0.24×(T2-T0)= 12 L设Q4= 0.05 Q总Q总=Q1+Q2+Q3+Q4-------------（1）Q总=L×0.24×(T1-T0)-------------（2）由（1）、（2）得L=51103Q总= 1471766 安全系数取 1.1 乘安全系数后得L=56213 (kg/h)Q总= 1618943 (kc/h)即6767182 (kJ/h)废气湿含量H2=H1+W/L=0.0314 (kg/kg) 0.47四、选择风机1、计算各阶段空气的湿比容P，冷风湿比容P0=0.842 (m3/kg )热风湿比容P1= 1.187 (m3/kg )排风湿比容P2= 1.020 (m3/kg )2、计算各阶段空气体积流量V冷风流量V0=L×P0=47352 (m3/h)热风流量V1=L×/P1=66745 (m3/h)排风流量V2=L×/P2=57316 (m3/h)3、选择风机型号非标引风机选9-26-14D 型，风量：50696-60000m³/h，风压：4500-4000Pa，功率：110kw，共1台。
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附图1: 干燥装置流程示意图 (16)废气 产品[J].甘肃科技, 2000, (5). 广州市.华南理工大学出版社.2003年 [3] 上海化工学院:干燥技术进展1976（54[4] 上海化工学院编:干燥技术进展、第三分册、气流干燥、(1979)（34） [5] 毕克侣:气流干燥器的设计、化工技术资料(设计分册)1964（9 [6] 潘永康主编.现代干燥技术.北京市.化学工业出版社.1998年（36）[7] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版) [M]. 天津: 天津科技出版社,1996（35）[8] 黄少烈、邹华生主编.化工原理（第二版）.北京市.高等教育出版社 .2002年 月第一版（19）[9] 柳金江, 刘超锋, 何清凤. 烟丝气流干燥系统气流干燥器的设计[J]. 广州化 工, 2009,37(6): 173-174.[10] 张言文.气流干燥器数学模型及分段设计计算方法[J].计算机与应用化学, 2006,(04).[11] 高嘉安主编.淀粉与淀粉制品工艺学.北京市.中国农业出版社.2001（27） [12] 匡国柱 史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.北京市. 化学工业出版社2002年1月第一版（29） ）[6] 柴诚敬.《化工原理课程设计》[M]. 天津: 天津科学技术出版社, 2000（45） [7] 合肥工业大学化工系化工原理教研组:对流式干燥设备的设计(1963).（22) 刘泽勇.气流干燥技术的应用[J].甘肃科技, 2000, (5): 71气流干燥器的设计一、设计任务化工原理课程设计任务书二十六二、设备的简介气流干燥器一般由空气滤清器、热交换器、干燥管、加料管、旋风分离器、出料器及除尘器等组成。
直管气流干燥器为最普遍的一种。
它的工作原理是：物料通过给料器从干燥管的下端进入后，被下方送来的热空气向上吹起，热空气和物料在向上运动中进行充分接触并作剧烈的相对运动，进行传热和传质，从而达到干燥的目的。
干燥后的产品从干燥管顶部送出，经旋风分离器回收夹带的粉末产品，而废气便经排气管排入大气中。
为了使制品的含水量均匀以及供料连续均匀,在干燥管的出口处常装有测定温度的装置。
直管气流干燥器分单管式和双管式两种型号。
旋风分离器是最常用的气固分离设备。
对于颗粒直径大于5微米的含尘气体，其分离效率较高，压降一般为1000～2000 Pa。
旋风分离器的种类很多，各种类型的旋风分离器的结构尺寸都有一定的比例关系，通常以圆柱直径的若干倍数表示。
三、工艺条件1.原料：玉米淀粉=25%（质量分数）2.物料含水量w13.产品含水量w= 14%（质量分数）24.产品平均粒径d： 0.154㎜p5.新鲜空气温度t : 15℃6.空气干燥温度1t:90℃X：0.00737.新鲜空气湿度1t:25℃7.物料进口温度m1: 15000t/y(产品)8.干燥生产能力G19.淀粉临界湿含量c M ：0.02 10.淀粉比热容m C ：1.55kJ/(kg ·℃)四、工艺数据计算1. 物料衡算：1M =11w 1w -=0.333 kg 水/kg 绝干料2M =22w 1w -=0.163 kg 水/kg 绝干料气流干燥管内的物料衡算式：G （1M -2M ）=L （2X -1X ） 绝干物料量: G=24300M2G 1⨯ = 243000.16315000⨯⨯ =0.40t/h=400㎏/h (按一年300天，每天24小时生产计算)a. 干燥蒸发水分：W= G （1M -2M ）=400×（0.333-0.163）=68kg/hb. 干空气流量：L=12X X G -=0073.0682-X ………………………………………①2. 热量衡算:干燥管内热量衡算式:L 1I + G (m C +W C 1M )1m t =L 2I +G (m C +W C 2M )2m t 选定空气出口温度2t =50℃,假设物料的出口温度2m t =35℃ 对于空气-水系统,运用下式:I=(1.01+1.88X)t+2490X 所以进口空气的焓值:1I =(1.01+1.88×0.0073)×90+2490×0.0073=110kJ/kg出口空气的焓值:2I =(1.01+1.882X )×50+24902X =50.5+25842X 将1I 2I 代入热量衡算式中:110L+400×(1.55+4.186×0.333)×25=L(50.5+25842X )+400×(1.55+4.186×0.163)×35整理得L=225845.591752X -联立物料衡算中的①式可求得: 2X =0.023 L=4331kg/h 2I =110kJ/kg3. 检验假设的物料出口温度2m t ,按下式进行校核2t -2m t =(2t-w t ))())((2)(2222w m w c t t C r M Cw m w t t C r M M M t t C M r w m w C -----其中: c M --物料临界湿含量 % m C --物料比热容 kJ/kgt w --出口空气处湿度温度 ℃ r W --湿球温度t w 下水的气化潜热 kJ/kg 由工艺条件得: 2t =50 ℃ m C =1.55KJ/(kg ·℃) 1M =0.333 2M =0.163c M =0.02查表得:t w =30℃ r W =2423.7 kJ/kg代入上式求得2m t =34℃,与假设温度35℃基本相同,假设正确.4. 气流干燥器直径的计算a.最大颗粒沉降速度m ax u :m ax d 取3p d =3×0.154≈0.45mm 干燥管内空气的平均物性温度为25090+=70℃ ,查干空气性质表得:该空气下的粘度μ=0.0206×310-Pa ·s ,ρ=1.029 kg/3m ，另外淀粉p ρ=1500 kg/3m所以m ax r A =23max )(μρρρg d p -=2333)100206.0(81.9)029.11500(029.1)1045.0(--⨯⨯-⨯⨯⨯=3248因为r A 属于 1.83～3.5510⨯范围内,由经验式 e R +0.147.1eR =2rA 把m ax r A =3248代入,用试差法求得e R =55所以m ax u =ρμp e d R =029.110154.0100206.05533⨯⨯⨯⨯--=7.15 m/sb.气流干燥管内的平均操作气速a u :如果取气流干燥管内的平均操作气速为最大颗粒沉降速度的2倍,即a u =2m ax u =2×7.15=14.3 m/s,圆整后取气流干燥管内的平均操作气速a u =15m/sc.干燥管内直径D:干燥管内空气的平均温度为70℃，平均湿度m H =221H H +=2023.00073.0+=0.0151 kg 水/kg 干空气，则平均湿比容m V =(0.772+1.244×0.0151)×27370273+=0.994 3m 湿空气/kg 干空气 所以干燥管内体积流量 V=L m V =4331×0.994=43053m /h 故气流干燥管直径D 为：D=a u V π36004=1514.3360043054⨯⨯⨯=0.32 m取整，即D=0.35m5. 气流干燥管长度Y ：物料和气体在气流干燥管内的温度及湿含量变化如下图所示， 气体：1H =0.0073 2H =0.023℃物料：=0.1631m t =25℃ 2m t =35℃ 因为2M ＞c M 所以物料一直处于恒速干燥阶段。
在恒速干燥阶段（包括预热段），水的气化温度为w t =30℃（查I-H 图得），水的气化潜热w r =2423.7 kJ/kg. a. 物料干燥所需的总热量Q:Q=G[(1M -2M )w r +(m C +W C 1M )(2m t -1m t )]=3600400[(0.333-0.163)×2423.7+(1.55+4.186×0.333)×(35-25)] =49.0 kwb. 平均传热温度差∆m t ：∆m t =22112211ln )()(m m m m t t t t t t t t -----=35502590ln)3550()2590(-----=34.1℃ c. 传热膜系数α：对平均直径0.154 mm 的颗粒来说， r A =23)(μρρρg d p p -=2333)100206.0(81.9)029.11500(029.1)10154.0(--⨯⨯-⨯⨯⨯=130查阿基米德数r A 与雷诺数e R 关系图知e R ≈5，故f μ=ρμp e d R =029.110154100206.0563⨯⨯⨯⨯--=0.7 m/s 则α=pd λ（2+0.545.0e R ）=310154.0029.0-⨯×（2+0.54×5.05） =619 w ·2-m ·°1-Cf.气流干燥管长度Y:a=mps pp v u D d a d a G 22343600πρ⨯,其中s a v a 为非球形颗粒的面积系数及体积系数,一般情况下, s a /v a =6,故a 4π2D 可简化为)(600f a p p u u d G-ρ 由于a4π2D =)(600f a p p u u d G-ρ=)7.015(150010154.06004003-⨯⨯⨯⨯- =0.20 23/m m所以干燥管长度Y=mt D a Q∆)4(2πα=1.3420.0619100.493⨯⨯⨯=11.6 m 圆整后取Y=12 m主要符号说明r A --阿基米得数a --单位干燥管体积内的干燥表面积,32/m mα--颗粒与流体间的对流传热系数, w/(m ·℃)五、主要附属设备的计算与选型1．空气加热器的选择——翅片加热器将湿空气由15℃加热到90℃所需的热量为 Q=L （1+1X ）C P1（90-15） =4331⨯（1+0.0073）⨯1.009⨯（90-15）=3.30510⨯（kJ/h ）取加热蒸汽压力为0.2Mpa 蒸汽的饱和温度为120℃，汽化潜热为2205.1kJ/kg ，冷凝水的排出温度为120℃，则水蒸气的耗量为v G =1.22051030.35⨯=149.8（kg/h ）传热温差为 △1m t =9012015120ln1590---=60℃若选SRZ5×5Z 翅片式散热器，（附表2）每片传热面积为8.78，通风净截面积为0.155m 2，则质量流速为44.63600155.0)0073.01(3567=⨯+⨯[kg/(m 2·s)]，查得传热系数K 1=100KJ/( m 2·h ·℃)，故所需传热面积为A 1=11m t K Q ∆=8.149601001030.35=⨯⨯ m 2 所需片数为26.678.855=，取7片，实际传热面积为61.5 m 2。