气流干燥器的设计2
粉碎气流干燥机的设计
干燥机本体 、 加料装置、 卸料装置、 风机五个部 料的传热面积， 强化干燥过程。同时 ， 高速旋转的分 装置、 除了干燥机本体之外 ， 其他各部分都有几种 散 装置产 生 高速 湍 动 的气 流 ， 物 料 与热 空气 始终 分组成 ， 使 型式 ， 可根 据物料 的特性选 用适 当的型式进 行组合 。 保 持较高 的相 对速 度 ， 强 化 了干燥 作 用 。另外 ， 也 强
在 品， 已成为气流 干燥设 备 中主要 机 型 之一 ， 高 黏度 小块 并形 成稀 相 流 化 ， 干 燥 机 出料 口细 粒 物 料 被 对 气 流夹带 而 出 。因 此 ， 化气 流 干 燥 机 具 有 流 化 床 强 膏糊状 物料 的干燥有很好 的效果 。 强化气 流干燥机是 在 干燥 管底 部 装有 分 散 粉碎 和气流 干燥 机的双重 作用 。 强化气 流干燥 工艺 流程如 图 ｌ 所示 ， 由空气 加热 物 料的装置 ， 以打 碎滤饼 状 物料 ， 大 热空 气 与物 用 增
理、 结构 、 计 方 法 。 设
关键词 ： 强化 气 流 干燥 机 ； 染料 滤 饼 干 燥 ； 计 设
中图分类号 ： ｌ３ ３ ９．
文献标识码 ： Ａ
Hale Waihona Puke 文章编号：６ ２一ｌ７ （ ０８ ０ ５ ２ ｌ７ １９ ２ ｏ ）６— ８—
上升气流 ， 延长了物料的停留时间 ， 物料的流动得到 具 强化 气流干燥 机 ， 称 短管 气流 干 燥 机 、 碎 气 了加速 ， 备 了 良好 的传 热 传 质 条 件 。 由于 物 料是 也 粉 稳定 地加 入 强化 器 内， 在粉 碎机 流干燥机 。强化 气流干 燥 机是 在直 管气 流 干燥 器 的 由定量 加料器 连续 、
ｌ 一粉碎电机； ２一料斗 ； ３一强化气流干燥机 ； ４一旋风分离 器； ５一布袋除尘器； ６一星形 阀； ７一手阀； ８一引风机
强化气流干燥机的设计
３ 强化气流 干燥 机的结构
强化气 流干燥机 集强化 （ 拌 、 碎） 搅 粉 干燥 、 化 干 流 燥 、 流 干燥 于 一 体 。 下 部 锥 形 为强 化 区 ， 角 ６ 。 通 气 锥 ０ ，
常沿锥壁 四周装有多档 固定齿 ， 搅拌轴上有活动齿 ， 活动
齿 与锥 壁 间 隙５ｍｍ， 活动 齿 与下 固定 齿 间 隙６ ８ｍｍ， ～ 转
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第 ４ 卷第 ７ ７ 期
２０ 年 ７ Ｏ８ 月
农 药
ＡＧＲＯＣＨＥⅦ ＣＡＬＳ
、ｏ ． ７ Ｎｏ ７ ，１ ４ ． ．
Ｊ ｎ． ０ ８ ｕ ２ ０
嬲勒Ⅱ ］
强 化 气 流 干 燥 机 的 设 计
王世 富 ．
（ 辽河 油 田勘探局 石 油化工 总厂 ，辽 宁 盘锦 １ ４ ２ ） ２ ０ ２
１ 蛲器 ２ ． 炉 ３ 热风 ． 定量加料器 ４ 湿混机 ５ ． 星形加料器 矗 强化气流干燥机 ７ 风分离器 ８ 旋 ． 千料斗 ９星形阀 １ － ｎ布袋除尘器 １． １ 千料斗 １． 阀 ２ 星形 １． ３ 鼓风机 １ 引 风机 １ ． ４ ５ 洗涤器
图２ 强化 气流 干燥 机 流 程
１ 强化气 流干燥机简介
强化气流干燥机是 以粉碎 、 干燥为其主要特征的干燥
因而提高了气 固间传热传质速率 ， 并且缩短了物料 强化气流干燥机是在干燥管底部装有分散粉碎物料装 设备 ， 尽可能把物料的内部结 置 ， 以打碎滤饼状物料 ， 用 增大热空气与物料传 热面积 ， 内部水分扩散到表面的传递距离 ， 在强化器的作用 强化干燥过程 。同时 ， 高速旋转的分散装置产生高速湍动 合水转变为表 面水分进行干燥 。同时 ， 使热空气形成湍动和螺旋上升气流 ， 延长 了物料 的停 气流 ， 使物料与热空气始终保持较高的相对速度 ， 强化 干 下 ， 物料的流动得到了加速 ， 具备 了良好 的传热传质 燥作用。另外 ， 强化气流干燥机可设计成较大直径， 节省 留时间 ，
亚硫酸钠气流干燥技术方案-产量1700公斤
2675892005 一三六一六一一二九八八一、气流主机原理及特点：热空气由主机底部进风口进入干燥机内，在干燥管束直管内，气流速度较大，物料和热风初步混合，然后进入脉冲管中，气流速度放慢，物料流动速度降低，物料和热风进一步充分混合。
然后又进入下一个物料、热风混合、干燥过程中，在高速气流的冲击和带动下，团块物料逐步分散并被热气流带动向上运动，干物料最终通过脉冲管最高点，由后续捕集器收集，排出。
气流干燥机有如下特点：1、热效率高，采用脉冲管束，能使物料、热风充分接触。
2、擅于处理热敏性物料，料、风接触时间短，主机底部属于高温区，该区域气速高并迅速将物料带走，避免了物料焦化变色的可能3、系统阻力小，操作环境好，劳动强度低。
4、主机传动结构简单，机械维修点少。
二、工艺流程：空气经过加热器被加热至160～180℃左右，进入脉冲管束干燥机。
湿料由输送装置送入螺旋加料机构，螺旋加料器可无级调速。
物料经挤压后强制进入主机，随即被高温高速气流冲、夹带上升，这时气流温度急速下降，物料水分迅速蒸发从而完成干燥过程。
被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器，此时大部分的物料被分离下沉进入集料仓，剩余的少量物料随气流进入脉冲布袋除尘器。
气流由滤袋外部进入，向上排出，为防止滤袋积料，由脉冲电磁阀定时，轮流由各滤袋上部输入高压气流（0.4～0.6Mpa），反复反冲滤袋，以达到最佳除尘效果。
三、环保：全套设备操作是在负压下进行，因此，无跑粉等污染现场操作环境之忧。
四、设备设计参数：4.1 物料参数：1 物料名称：亚硫酸钠2 初水份： 4%3 终水份：≤0.5%4 产量： 1700kg/h4.2 设备选型计算：1、处理量：G=1760kg/h2、蒸发水分量：W=60kg/h H2O3、干燥管束直径：D=｛4×L/（π×V×3600）｝0.5V1直管风速16m/s (一般15-18m/s)，圆整得：D=0.3mV2脉冲管风速10m/s (一般10-15m/s)，圆整得：D=0.45m设备高度：13 米。
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。
干燥器设计
目录设计任务书 (2)设计计算 (3)一、干燥流程的确定 (3)二、干燥过程的物料衡算和热量衡算 (4)1．物料衡算 (4)2．热量衡算 (4)3．干燥器的热效率 (5)三、流化床干燥器的设计计算 (6)1．流化速度的确定 (6)2．流化床层截面积的计算 (7)3．卧式多室流化床的宽度和长度 (8)4．停留时间 (8)5．设备高度 (9)四、干燥器的结构设计 (10)1．布气装置 (10)2．隔板 (10)3．溢流堰 (11)设计计算结果总表 (11)五、附属设备的设计与选型 (13)1．风机的选择 (13)2．空气加热器 (14)3．供料器 (14)4．气固分离器的选择 (14)5．确定控制点 (14)对本设计的评述 (15)参考文献 (16)附图（工艺流程简图、主体设备工艺条件） (17)一、带控制点的工艺流程图 (17)二、主体设备工艺条件图 (18)（一）试设计一台卧式多室流化床干燥器，用于干燥颗粒状肥料。
将其含水量从0.04干燥至0.000 4（以上均为干基）。
生产能力（以干燥产品计）3 300 kg/h。
（二）操作条件1．干燥介质湿空气。
其初始湿度H0、温度根据建厂地区的气候条件来选定。
离开预热器的温度t1为80℃2．物料进口温度θ130℃3．热源饱和蒸汽，压力自选。
4．操作压力常压5．设备工作日每年330天，每天24小时连续运行。
6．厂址自选（三）基础数据1．被干燥物料颗粒密度ρs 1 730 kg/m3堆积密度ρb800 kg/ m3干物料比热容c s 1.47 kJ／(kg·℃) 颗粒平均直径d m0.14 mm临界含水量X00.013（干基）平衡含水量X* 02．物料静床层高度Z00.15 m3．干燥装置热损失为有效传热量的15%。
一．干燥流程的确定为了保证物料能均匀地被干燥，而流动阻力又较小，选用操作稳定可靠且流动阻力较低的卧式多室流化床干燥器，其简化流程如图1所示。
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
干燥设备简明手册-气流干燥
10~20m ，管 ，因此湿物料的干燥时间仅0.5~2s ，所以无聊的干燥时间很短。
物料的出口温度约比干燥气体的出口温度低20~30℃，干燥介质温度60%~75%结构简单，紧凑，体积小，生产能力大 v mqh t△操作方便，在气流干燥系统中，把干燥，粉碎，筛分，输送等单元过程联合操作流动阻力大，必须选用高压或中压通风机，一般为3000~4000pa ，动力消耗较大，气流干燥所使用的气速高，流量大，经常需要选用尺寸大的旋风分离器和袋式除尘器。
气流干燥的适用范围物料状态，要求以粉末或颗粒状物料为主，其颗粒粒径一般在0.5~0.7mm 下，至多不超过1mm ，对于块状，泥状及膏糊状物料应选用粉碎机和分散器与气流干燥串联的流程，使湿物料干燥和粉碎。
故： 高速气流易使物料破碎，故不适用于需要保持完整的结晶形状和光泽的物料，极易粘附在干燥管的物料如：钛白粉，粗制葡萄糖等不易采用气流干燥。
如颗粒过小或有毒，不易气固分离也不易采用。
湿分和物料的结合状态气流干燥器的设计基本数据干物料产量G 2 , kg/h物料进出干燥器的湿含量名 称 进风温度 出风温度某滤饼700↑℃120煤 650℃ 80氧化硅胶 384℃ 150粘土 525℃ 75含水石膏400℃ 83气通常取出口风速为沉降速度的2倍或最大颗粒沉降速度大3m/s 干燥管的入口 y v 为湿比容 g v 为气速 L 为绝干空气量Q=h a .V .△t m 算出体积后求出高度直管型：管长10~20m 左右，长的甚至达30m 。
脉冲型：为了充分利用颗粒加速运动，强化气流干燥，可以使颗粒由收缩管进入扩大管，其惯性速度大于气速，如此反复交替，使颗粒和气流始终不会进入等速阶段，强化了传热传质速率 倒锥形 套管型旋风型气流干燥器0.577 0.628 15~17.00.31 12~149.50.45 0.34 4.5~5.28.20.26~0.440.65~1.00.39 7.3~8.40.72~0.88 1.19 0.85~1.08.7~120.9~1.3 0.9~1.1 0.49 9.8~1212.8~1427~307.0~7.2 1.09 0.72 0.73 14.8~15.56*4*3 1.18~1.28 0.51~0.70.70 0.73 7.8~8.77*3*2 1.26~1.44 0.66~0.790.47~0.700.36~0.588.4~10.52.5*4 1.13~1.25 0.39~0.50.625 0.425 7~7.52.5*4 1.13~1.25 0.39~0.511~12.50.5 8.1163um 1.41 0.56 1.6 0.73 1.0~1.510~17197-163um 0.61 0.57 1.2~1.5800~185um 0.67 0.92 1.3~2.01.53~1.62 1.5~1.80.060.45~0.64 2.2~3.00.5 1.27 0.48 2.05 0.690.13um 1.58 0.6~0.80.12 2.48 0.530.25~0.511~13.3 10.2~15.5 9.8~19.5 18.9~22.5 19.213.925~27 30~4014~16 13.8~1540*21*17 0.76 14 17*17*40 0.761340*40*30.76 90.8 0.66 6.5~7.0 15~25 55~100目2.4 1.016 8.1~103.2 2.58 1.467 6.9~10.1 粉粒状 5~17.7 0.36 3.4 0.8~2.5 0.776 8.7~9.4 1.5 1.77 0.955 10.1~13.1 粉状 0.91 0.324.3~6.1 2~30.90.4635~100目2.6 1.413.2 1.1，则所需风量 /0.25*(300-85)=6761kg/hH2=0.015+459/6761=0.083 （300-25）=47.33*104kcal/h 取热风与物料的温度差为加速管入口与出口的对数平均温差，则对数平均温度m1m2m1m2t t (30025)(8565)t t 30025lnln 8560t ------=----1212（T ）（T ）△=T T =98.5为安全起见，取干燥管的热容量系数ha=1000kcal/h.℃。
气流干燥设备课程设计
气流干燥设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解气流干燥设备的工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握气流干燥设备的主要结构组成及其功能。
3. 学生能了解气流干燥过程中涉及的热力学和流体力学基础知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决气流干燥设备在实际应用中出现的问题。
2. 学生能设计简单的气流干燥流程，并进行基本的设备参数计算。
3. 学生能通过图表和数据，对气流干燥过程进行评价和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对气流干燥技术的研究兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识，使其认识到气流干燥技术在节能减排方面的重要性。
3. 培养学生的团队协作精神，使其在小组讨论和实践中学会倾听、尊重和合作。
课程性质：本课程为应用技术类课程，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理和数学基础，思维活跃，动手能力强。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解、案例分析、小组讨论和实地考察等多种教学方式，使学生在掌握基本知识的同时，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 气流干燥设备的基本概念与工作原理- 气流干燥的定义及分类- 气流干燥设备的工作原理及特点- 相关物理现象的介绍（如传热、传质等）2. 气流干燥设备的主要结构及功能- 进料系统、干燥室、风机、加热器等组件的结构及作用- 各部件的相互关系及其对干燥效果的影响3. 气流干燥过程的热力学和流体力学基础- 热力学基本概念及在气流干燥中的应用- 流体力学基本原理及其在气流干燥设备中的应用4. 气流干燥设备的设计与计算- 设备参数的确定方法- 干燥流程的设计原则- 基本干燥计算方法及应用5. 案例分析与评价- 分析典型气流干燥设备在实际应用中的优缺点- 探讨不同工况下气流干燥设备的性能评价方法6. 实践操作与考察- 组织学生进行气流干燥实验操作，加深对理论知识的理解- 安排实地考察，了解气流干燥设备在工业生产中的应用教学内容按照教学大纲进行安排和进度制定，确保科学性和系统性。
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附图1: 干燥装置流程示意图16废气产品[1] 泽勇.气流干燥技术的应用[J].科技, 2000, (5)[2]功样等主编.常用化工单元设备设计. 市.华南理工大学.2003年[3]化工学院:干燥技术进展1976（54[4]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]永康主编.现代干燥技术.市.化学工业.1998年（36）[7] XX大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版) [M]. XX: XX科技,1996（35）[8] 黄少烈、邹华生主编.化工原理（第二版）.市.高等教育.2002年月第一版（19）[9] 柳金江, 超锋, 何清凤. 烟丝气流干燥系统气流干燥器的设计[J].化工, 2009,37(6): 173-174.[10]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.市.中国农业.2001（27）[12]匡国柱史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.市. 化学工业2002年1月第一版（29））[6] 柴诚敬.《化工原理课程设计》[M]. XX: XX科学技术, 2000（45）[7] 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) 泽勇.气流干燥技术的应用[J].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2.物料含水量w=25%（质量分数）1= 14%（质量分数）3.产品含水量w24.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℃7.新鲜空气湿度X：0.007317.物料进口温度1m t :25℃8.干燥生产能力G 1: 15000t/y(产品) 9.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⨯围,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.气流干燥管的平均操作气速a u :如果取气流干燥管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的平均操作气速a u =15 m/sc.干燥管直径D:干燥管空气的平均温度为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的温度及湿含量变化如下图所示，气体：1H =0.0073 2H =0.023w t =30℃物料：1M =0.333 2M =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。