流化床干燥器课程设计

×××大学

《材料工程基础》课程设计

设计题目： 2700kg/h卧式多室流化床干燥器的设计

专业：材料科学与工程班级：

学号：姓名：

日期：

指导教师：

设计成绩：日期：

目录

1设计任务书 (1)

2 概述 (2)

2.1.流态化现象 (2)

2.2 流化床干燥器的特性 (3)

2.3 流化床干燥器的型式及干燥流程 (4)

3 流化床干燥器的设计简介 (5)

3.1流化床干燥器的设计步骤 (5)

3.2流化床干燥器干燥条件的确定 (5)

4 干燥过程的物料衡算和热量衡算简介 (18)

4.1 主体设备的工艺设计计算 (8)

4.1.1 物料衡算 (8)

4.1.2 空气和物料出口温度的确定 (9)

4.1.3 干燥器的热量衡算 (9)

4.2 干燥器的设计 (10)

4.2.1 流化速度的确定 (10)

4.2.2 流化床底层面积的计算 (11)

4.2.3 干燥器的宽度和长度 (12)

4.2.4 干燥器的高度 (12)

4.2.5 干燥器的结构设计 (12)

4.2.6 干燥流程的确定 (13)

5 干燥装置附属设备简介 (14)

5.1 风机 (14)

5.2 空气加热器 (15)

5.3 供料器................................................................... 错误!未定义书签。5

5.4 气固分离器 (17)

6 干燥过程的计算 (25)

6.1 主体设备的设计计算 (17)

6.1.1 物料衡算 (17)

6.1.2 空气和物料出口温度的确定 (18)

6.1.3 干燥器的热量恒算 (18)

6.1.4 预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (19)

6.2 干燥器的设计 (19)

6.2.1 流化速度的确定 (19)

6.2.2 流化床层底面积的计算 (26)

6.2.3 干燥器的宽度和长度 (21)

6.2.4 干燥器高度 (21)

6.2.5 干燥器结构设计 (22)

6.3 附属设备的选型............................................................. 错误!未定义书签。

6.3.1 送风机和排风机 (25)

6.3.2气--固分离设备 (25)

6.3.3 供料装置 (26)

6.3.4除尘设备 (26)

6.3.5 换热器选型 (26)

6.3.6 空气过滤器 (22)

6.3.7 管路计算及管道选择.......................................... 错误!未定义书签。符号说明. (29)

计算结果汇总表............................................................................ 错误!未定义书签。认识与体会.................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献........................................................................................ 错误!未定义书签。附录................................................................................................ 错误!未定义书签。

卧式多室流化床干燥器设计任务书

（一）设计题目

2700kg/h 卧式多室流化床干燥器的设计

（二）操作条件与条件

细颗粒物料初水分为3%，要求在卧式多室流化床中干燥至0.3%（以上均为湿基）

1、生产能力（按进料量计） 2700kg/h

2、颗粒密度sρ 1400（kg/m3）

ρ 450（kg/m3）

3、堆积密度b

4、干物料比热容s C 1.256 kj/㎏.℃

5、临界湿含量0

X 0.015（干基）

6、平衡湿含量近似取为0

7、颗粒平均直径m d 0.15mm

8、进口温度1θ 40℃

9、在干燥系统要求收率 99.5%（回收5um以上颗粒）

10、干燥介质---湿空气参数：

25℃

进预热器温度t

105℃

进干燥器温度t

1

初始湿度H

0.018 kg水/kg干气

11、热源 392.4kPa的饱和水蒸汽

（三）要求

卧式多室流化床干燥器主体结构设计、工艺流程及主排风机的选型计算

2.概述

借助于固体的流态化来实现某种处理过程的技术，称为流态化技术。流态化技术已广泛应用于固体颗粒物料的干燥、混合、煅烧、输送以及催化反应过程中。目前绝大多数工业应用都是气－固流化系统。流化干燥就是流态化技术在干燥上的应用。

2.1流态化现象

当流体以不同速度由下向上通过固体颗粒床层时，根据流速的不同，可能出现以下几种情况。

1.固定床阶段

当流体速度较低时，颗粒所受的曳力较小，能够保持静止状态，不发生相对运动，流体只能穿过静止颗粒之间的空隙而流动，这种床层称为固定床。

2.流化床阶段

当流速增至一定值时，颗粒床层开始松动，颗粒位置也在一定区间内开始调整，床层略有膨胀，但颗粒仍不能自由运动，床层的这种情况称为初始流化或临界流化。此时床层高度为L mr，空塔气速称为初始流化速度或临界流化速度。如继续增大流速，固体颗粒将悬浮于流体中作随机运动，床层开始膨胀、增高，空隙率也随之增大，此时颗粒与流体之间的摩擦力恰好与其净重力相平衡。此后床层高度将随流速提高而升高，这种床层具有类似于流体的性质，故称为流化床。在流态化时，通过床层的流体称为流化介质。

3.稀相输送床阶段

若流速再升高达到某一极限时，流化床的上界面消失，颗粒分散悬浮于气流中，并不断被气流带走，这种床层称为稀相输送床，颗粒开始被带出的速度称为带出速度，其数值等于颗粒在该流体中的沉降速度。