PAGEPAGE4附圖1:干燥裝置流程示意圖 16旋風分離器干燥器空氣加熱器旋風分離器干燥器空氣加熱器廢氣產品風機風機布袋過濾器布袋過濾器[1]劉澤勇.氣流干燥技術的應用[J].甘肅科技,2000,(5)[2]李功樣等主編.常用化工單元設備設計.廣州市.華南理工大學出版社.2003年[3]上海化工學院:干燥技術進展1976（54[4]上海化工學院編:干燥技術進展、第三分冊、氣流干燥、(1979)（34）[5]畢克侶:氣流干燥器的設計、化工技術資料(設計分冊)1964（9[6]潘永康主編.現代干燥技術.北京市.化學工業出版社.1998年（36）[7]天津大學化工原理教研室編，《化工原理》上、下冊(第二版)[M].天津:天津科技出版社,1996（35）[8]黃少烈、鄒華生主編.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,劉超鋒,何清鳳.煙絲氣流干燥系統氣流干燥器的設計[J].廣州化工,2009,37(6):173-174.[10]張言文.氣流干燥器數學模型及分段設計計算方法[J].計算機與應用化學,2006,(04).[11]高嘉安主編.淀粉與淀粉制品工藝學.北京市.中國農業出版社.2001（27）[12]匡國柱史啟才主編.化工單元過程及設備課程設計.北京市.化學工業出版社2002年1月第一版（29））[6]柴誠敬.《化工原理課程設計》[M].天津:天津科學技術出版社,2000（45）[7]合肥工業大學化工系化工原理教研組:對流式干燥設備的設計(1963).（22)劉澤勇.氣流干燥技術的應用[J].甘肅科技,2000,(5):712.熱量衡算:干燥管內熱量衡算式:L+G(+)=L+G(+)選定空氣出口溫度=50℃,假設物料的出口溫度=35℃對于空氣-水系統,運用下式:I=(1.01+1.88X)t+2490X所以進口空氣的焓值:=(1.01+1.88×0.0073)×90+2490×0.0073=110kJ/kg出口空氣的焓值:=(1.01+1.88)×50+2490=50.5+2584將代入熱量衡算式中:110L+400×(1.55+4.186×0.333)×25=L(50.5+2584)+400×(1.55+4.186×0.163)×35整理得L=聯立物料衡算中的①式可求得:=0.023L=4331kg/h=110kJ/kg3.檢驗假設的物料出口溫度,按下式進行校核-=(-)其中:--物料臨界濕含量%--物料比熱容kJ/kgt--出口空氣處濕度溫度℃r--濕球溫度t下水的氣化潛熱kJ/kg由工藝條件得:=50℃=1.55KJ/(kg·℃)=0.333=0.163=0.02查表得:t=30℃r=2423.7kJ/kg代入上式求得=34℃,與假設溫度35℃基本相同,假設正確.4.氣流干燥器直徑的計算a.最大顆粒沉降速度:取3=3×0.154≈0.45mm干燥管內空氣的平均物性溫度為=70℃,查干空氣性質表得:該空氣下的粘度=0.0206×Pa·s,=1.029kg/，另外淀粉=1500kg/所以===3248因為屬于1.83～3.5范圍內,由經驗式+0.14=把=3248代入,用試差法求得=55所以===7.15m/sb.氣流干燥管內的平均操作氣速:如果取氣流干燥管內的平均操作氣速為最大顆粒沉降速度的2倍,即=2=2×7.15=14.3m/s,圓整后取氣流干燥管內的平均操作氣速=15m/sc.干燥管內直徑D:干燥管內空氣的平均溫度為70℃，平均濕度===0.0151kg水/kg干空氣，則平均濕比容=(0.772+1.244×0.0151)×=0.994濕空氣/kg干空氣所以干燥管內體積流量V=L=4331×0.994=4305/h故氣流干燥管直徑D為：D===0.32m取整，即D=0.35m5.氣流干燥管長度Y：物料和氣體在氣流干燥管內的溫度及濕含量變化如下圖所示，氣體：=0.0073=0.023=90℃=50℃=30℃物料：=0.333=0.163=25℃=35℃因為＞所以物料一直處于恒速干燥階段。在恒速干燥階段（包括預熱段），水的氣化溫度為=30℃（查I-H圖得），水的氣化潛熱=2423.7kJ/kg.a.物料干燥所需的總熱量Q:Q=G[(-)+(+)(-)]=[(0.333-0.163)×2423.7+(1.55+4.186×0.333)×(35-25)]=49.0kw平均傳熱溫度差：===34.1℃傳熱膜系數：對平均直徑0.154mm的顆粒來說，===130查阿基米德數與雷諾數關系圖知≈5，故===0.7m/s則=（2+0.54）=×（2+0.54×）=619w··°f.氣流干燥管長度Y:a=,其中為非球形顆粒的面積系數及體積系數,一般情況下,/=6,故a可簡化為由于a===0.20所以干燥管長度Y===11.6m圓整后取Y=12m主要符號說明--阿基米得數a--單位干燥管體積內的干燥表面積,--顆粒與流體間的對流傳熱系數,w/(·℃)五、主要附屬設備的計算與選型1．空氣加熱器的選擇——翅片加熱器將濕空氣由15℃加熱到90℃所需的熱量為Q=L（1+）CP1（90-15）=4331（1+0.0073）1.009（90-15）=3.30（kJ/h）取加熱蒸汽壓力為0.2Mpa蒸汽的飽和溫度為120℃，汽化潛熱為2205.1kJ/kg，冷凝水的排出溫度為120℃，則水蒸氣的耗量為==149.8（kg/h）傳熱溫差為△==60℃若選SRZ5×5Z翅片式散熱器，（附表2）每片傳熱面積為8.78，通風凈截面積為0.155m2，則質量流速為[kg/(m2·s)]，查得傳熱系數K1=100KJ/(m2·h·℃)，故所需傳熱面積為A1==m2所需片數為，取7片，實際傳熱面積為61.5m2。由此，可選SRZ5×5Z翅片式散熱器共7片。2.進料器的選擇根據進料量，選取Zd-2000傳動送料器。該吸收歐美上料機先進技術，自行設計生產的高效上料機，適用各種粉、粒、破碎回料及化工原料，每小時上料量0.4噸的系列產品，直接上料高度2～5m，具有性能穩定、節省人力、安全可靠等特點。電源為?3／380V50Hz；A電機功率為1.1Kw；B電機功率為0.75Kw；送料管直徑為141?；送料容量為200Kg；料箱尺寸L×W×H為（140×85×90）cm；機器重量為460Kg。3.風機的選擇因為操作壓強為常壓，系統需要2臺風機，即干燥管前安裝1臺鼓風機，干燥管后安裝1臺引風機。阻力也以干燥管為基準分前段（從空氣加熱器至干燥管之間的設備和管道）阻力和后段（干燥管后的設備和管道）阻力。在操作條件下，空氣流經系統各設備和管道的阻力如下表所示。系統阻力估算:設備壓降/Pa設備壓降/Pa翅片加熱器200旋風分離器1200管道、閥門、灣頭等300脈沖布袋除塵器2000合計500干燥管1500消音器300管道、閥門、灣頭等400合計5400a.鼓風機的選型鼓風機入口處的空氣溫度為15℃，濕含量為0.0073，則=（0.773+1.2440.0073）=0.83（m/kg干空氣）V=L=43310.83=3595(m/h)取安全系數，故所需的空氣流量為3595×1.1=3954(m/h)系統前段平均風溫按65℃計，密度為1.044kg/m,則所需風壓（規定狀態下）為500（1.18/1.004）=587.6（Pa）。取安全系數故所需的風機風壓為587.6×1.1=646.4Pa綜上所計算，選用6-46-11型離心通風機，其風量為503~~48770m/h,風壓為500～3230Pa。（附表3）b.引風機的選型系統后段平均溫度按50℃計，密度為1.093Kg/m,則引風機所需風壓為5400取安全系數故所需的風機風壓為6133×1.1=6746Pa取引風機入口處的風溫為50℃，濕含量=0.023，則=（0.773+1.2440.023）×=0.948（m/kg干空氣）V5=L=43310.948=4106(m/h)取安全系數，故所需的空氣流量為4106×1.1=4516(m/h)故選用9-27-11型離心通風機，風量為1310--11020/h,風壓為3700--9150Pa。（附表3）4.旋風分離器的選擇進入旋風分離器的含塵氣體近似按空氣處理，則取溫度為70℃，===0.0151kg水/kg干空氣，則平均濕比容=(0.772+1.244×0.0151)×=0.994濕空氣/kg干空氣V=L=43310.994=4305(m/h)選蝸殼式入口的旋風分離器，取入口風速為15m/s,則0.225D0.3D15=即D=0.99m,圓整后取D=1m。其尺寸如下所示：D=1000mm(圓柱體體直徑)a=0.3D=300mm(進口高度)L=0.8D=800mm(圓柱體高度)b=0.225D=225mm(進口寬度)L=2D=2000mm(圓錐體高度)d=0.35D=350mm(排氣管直徑)l=0.7D=700mm(排氣管深度)d=0.2D=200mm(排塵管直徑)可選用規格為XC-5型蝸殼式入口的旋風分離器（附表1）5.袋式的選擇取進入布袋過濾器的氣體溫度為50℃，則=（0.772+1.2440.023）=0.95（m/kg干空氣）V=L=43310.95=4114(m/h)取過濾氣速為4m/min.則所需過濾面積為，由脈沖布袋過濾器選型表查得，可選取MC24型脈沖布袋過濾器，（附表3）其過濾面積為18，過濾風量為2160-4300/h。六、工藝設計計算結果匯總表通過上述工藝設計計算得到的設計計算結果匯總表如下所示。工藝設計的計算結果匯總表物料處理量/(kg·h-1)533蒸發水量/(kg·h-1)68產品產量/(kg·h-1)400空氣用量/(kg干空氣·h-1)4331干燥管直徑/m0.35干燥管高度/m12翅片加熱器的型號SRZ5×5Z翅片加熱器傳熱面積/m255旋風分離器的型號XC-12旋風分離器直徑/m1.4引風機型號9-27-11型離心通風機鼓風機型號6-46-11型離心通風機供料器型號Zd-2000七干燥裝置的工藝流程濕物料新鮮空氣旋風分離器干燥器空氣加熱器新鮮空氣旋風分離器干燥器空氣加熱器廢氣產品風機風機布袋過濾器布袋過濾器參考文獻黃少烈、鄒華生主編.化工原理（第二版）.北京市.高等教育出版社.2002年8月第一版高嘉安主編.淀粉與淀粉制品工藝學.北京市.中國農業出版社.2001中國石化集團上海工程有限公司編.化工工藝設計手冊.北京市.化學工業出版社.2006匡國柱史啟才主編.化工單元過程及設備課程設計.北京市.化學工業出版社2002年1月第一版梁世中主編.生物工程設備.北京市.中國輕工業出版社.2006曹崇文、朱文學著.生產品工藝過程的計算機模擬.北京市.中國農業出版社.2001李功樣等主編.常用化工單元設備設計.廣州市.華南理工大學出版社.2003年馬連湘主編.化工設備算圖手冊.北京市.化學工業出版社.2002年

潘永康主編.現代干燥技術.北京市.化學工業出版社.1998年大連理工大學化工原理教研室編.化工原理課程設計.大連市.大連理工大學出版社.1997年附表1旋風分離器規格型號公稱直徑(mm)處理風量（M3/h)風阻（Pa)除塵效率（%）XC-360028001200-200099XC-5100050001200-200099XC-71150700