课程设计
课程名称食品机械与设备课程设计题目名称喷雾干燥装置设计
学生学院轻工化工学院
专业班级食品科学与工程
学号 ****** 学生姓名 _ **** 指导教师 *****
2013 年10 月17 日
广东工业大学课程设计任务书
题目名称产量为800kg/h的喷雾干燥设备设计
学生学院轻工化工学院
专业班级食品科学与工程10（1）班
姓名***
学号*****
一、课程设计的内容
1、通过查阅有关资料，熟悉基本工作原理、特点和流程组成的设备及结构。
2、进行工艺参数的确定
3、主要设备工作部件尺寸的设计
4、绘制装配图
5、撰写课程设计说明书
二、课程设计的要求与数据
料液处理量G１＝800kg/h
料液含水量ω１＝80%（湿基，质量分数）；
产品含水量ω２＝2%（湿基，质量分数）
料液密度ρＬ＝1100 kg/m3 ；产品密度ρＤ＝900 kg/m3
热风入塔温度ｔ＝300℃；热风出塔温度ｔ＝100 ℃
料液入塔温度θ１＝18 ℃；产品出塔温度θ２＝90 ℃
产品平均粒径ｄＰ＝130 μｍ；
干物料比容热ｃｍ２＝2.0 kJ/(kg·℃）
加热蒸汽压力（表压）0.4 MPa；
料液雾化压力（表压） 4 MPa
年平均空气温度12 ℃；
年平均空气相对湿度75%
三、课程设计应完成的工作
1．课程设计说明书（纸质版和电子版）各1份（3000字）
2．设备装配图（A4）1张，装订在说明书的最后面。
四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献
[1] 陈英南, 刘玉兰. 常用化工单元设备的设计[M]. 杭州：华东理工大学出版社，
2005
[2] 张裕中.食品加工技术装备[M]. 北京：中国轻工业出版社，2000
[3] 无锡轻工大学，天津轻工业学院.食品工厂机械与设备[M].北京：中国轻工业
出版社，1989
[4] 崔建云. 食品加工机械与设备[M] . 北京：中国轻工业出版社，2008
[5] 李功样，陈兰英，崔英德. 常用化工单元设备设计[M]. 广州: 华南理工大学
出版社，2003
[4] GB/T 14690-1993-1993，技术制图比例[S]．北京：中国标准出版社，1993．发出任务书日期：2013 年10月7日指导教师签名：
计划完成日期：2013 年10月17日基层教学单位责任人签章：
主管院长签章：
摘要
这次的课程设计内容是喷雾干燥装置。
喷雾干燥往往是制造过程中最后的一个步骤，它就是经由不断的喷雾、混合和干燥来使物质从液体变为粉末。在众多储存食物的技术中，喷雾干燥法有其独特的优越性。因为此技术所使用的温度并不是很高，所以在去除微生物污染的同时，仍可以有效保留食物的味道、色泽和营养。
喷雾干燥法通常被用于去除原料中水份。除此之外，它还有着其它多种用途，例如：改变物质的大小、外形或密度，它能在生产过程中协助添加其它成份，有助于生产质量标准最严格的产品。
目录
一、工艺设计条件 ........................................................................................................................... 8 二、干燥装置流程 ........................................................................................................................... 8 三、工艺流程图 ............................................................................................................................... 9 四、工艺设计计算 (9)
（一）物料衡算 (9)
1.绝干物料流量G .......................................................................................................... 9 2.产品产量2G ................................................................................................................. 9 3.水分蒸发量W ................................................................................................................ 9 （二）热量衡算 (10)
1.物料升温所需热量
m q ............................................................................................... 10 2.汽化kg 1水的热损失
l q (10)
3.干燥塔出口空气的湿度2H ...................................................................................... 10 4.空气消耗量 ................................................................................................................. 11 （三）雾滴干燥所需时间 .. (12)
1.雾滴临界含水量
C X
(12)
2.初始滴径1d ................................................................................................................ 12
3.汽化潜热r ................................................................................................................. 13
4.导热系数λ ................................................................................................................ 13
5.恒速阶段物料表面温度 ............................................................................................. 13
6.空气临界温度
c t (13)
7.雾滴在恒速阶段的干燥时间1τ ................................................................................ 13 8.雾滴在降速阶段的干燥时间2τ ................................................................................ 14 9.雾滴干燥所需时间τ ................................................................................................. 14 （四）压力喷嘴主要尺寸的确定 .. (14)
1.雾化角θ ..................................................................................................................... 14
2.流量系数0C ............................................................................................................... 14
3.喷嘴孔径
0d (15)
4.喷嘴旋转室尺寸 (15)
5.核算喷嘴的生产能力 ................................................................................................. 15
6.空气心半径
C r (16)
7.喷嘴出口处液膜速度
0u 及其分速度x u 、y u (16)
（五）干燥塔主要尺寸的确定 (17)
1.塔径 ............................................................................................................................. 17 2.塔高 ............................................................................................................................. 19 3.干燥塔热风进出口接管管径 ..................................................................................... 22 （六）主要附属设备的选型 . (22)
1.空气加热器 ................................................................................................................. 22 2.旋风分离器 ................................................................................................................. 23 3.袋滤器 ......................................................................................................................... 23 4.风机 ............................................................................................................................. 24 （七）工艺设计计算结果汇总 ............................................................................................. 25 五、设计小结 ................................................................................................................................. 25 六、参考文献 (26)
一、工艺设计条件
干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。具体工艺参数如下：
料液处理量 h kg G /8001= 料液含水量 %801=w （湿基）； 产品含水量 %22=w （湿基） 料液密度 31/1100m kg =ρ； 产品密度
32/900m kg =ρ
热风入塔温度 ℃t 3001=； 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度
℃181=θ； 产品出塔温度
℃902=θ
产品平均粒径 m d μ1302=；
产品比热容 )/(0.22℃kg kJ c ?= 加热蒸汽压力（表压） M P a 4.0；
料液雾化压力（表压） M P a 4
年平均温度 12℃；
年平均相对湿度 75%
二、干燥装置流程
干燥装置采用开放式流程。热风在系统中使用一次，经袋滤器除尘后，就排入大气中，不再循环使用。
三、工艺流程图
1-截止阀 2-料液过滤器 3-料泵 4-空气过滤器 5-鼓风机 6-翅片加热器 7-电加热器 8-雾化器 9-干燥塔 10-卸料阀 11-旋风分离器 12-布袋过滤器 13-引风机 14-蝶阀 15-消音器
图1 喷雾干燥装置工艺流程示意图
四、工艺设计计算
（一）物料衡算 1.绝干物料流量G
h kg w G G /160%)801(800)1(11=-=-=
2.产品产量2G
h kg w w G G /27.163%
21%)
801(8001)1(2112=--=--=
3.水分蒸发量W
h kg G G W /73.63627.16380021=-=-=
（二）热量衡算 1.物料升温所需热量m q
()()水kg kJ W c G q m /92.3673
.63618900.227.1631222=-?=-=
θθ
2.汽化kg 1水的热损失l q
W
t
F q q ?=
α11按经验公式计算
w t ，21.04.33+=αα气的传热系数—干燥塔表面对周围空—
℃t ，t w w 40——=取干燥塔外表面温度
()h ℃m kJ ??=?+=2/8.414021.04.33α
230——m F ，F =取干燥塔散热面积
室温壁温-?——t ，℃t 331245=-=? 水kg kJ W t F q /14.557
.63628308.411=??=?=α
3.干燥塔出口空气的湿度2H
根据热量衡算
()()水
kg kJ c q q H H I I H H I I w m l /784.1618187.492.3614.5511
1
1212-=?++-=++-=--=--θ
即
784.161
1
-=--H H I I ，为一直线方程
根据给出的工艺设计条件，℃t 12
0=，%75=?，由湿空气的H-I 图查出，绝干气水kg kg H H /007.001==。当℃t 3001=时，由湿空气的H-I 图查出，
绝干气kg kJ I /3261=。任取绝干气水kg kg H /05.0=，则
I 绝干气kg kJ /28.325326)07.005.0(784.16=+-?-=
连结点(
)绝干气绝干气水kg kJ ，I
kg kg H A /326/007.01
1==和点
()绝干气绝干气水kg kJ ，I kg kg H B /28.325/05.0==，并延长与℃t 1002=线相交于
点D ，点D 就是出口空气状态点。由H-I 图查出，。kg kg H 绝干气水/083.02=
t=125℃
t=100℃I 1=320kJ/kg 绝干气
t w =54℃t 1=300℃
C
B
D
A
I
H
0.063H 2Hc H 1
图2 2H 求解过程示意图
4.空气消耗量
绝干空气的消耗量为
h kg H H W L /8378007
.0083.073
.63612=-=-=
实际空气消耗量为
()()h kg H L L /8437007.0183781'0=+?=+=
（三）雾滴干燥所需时间 1.雾滴临界含水量C X
物料在干燥塔进出口处的干基含水量分别为
绝干料水kg kg w w X /4%
801%
801111=-=-=
绝干料水kg kg w w X /020.0%
21%
21222=-=-=
63.041020.01900
1100113
13
112211=??????++?=??????++?=X X d d c ρρ 初始液滴滴径
液滴临界滴径——130——12d m
d ，d d c
c μ==
即在恒速干燥阶段液滴体积收缩了37%
液滴在恒速干燥阶段由于收缩而减小的体积为
()[]
6
75
.063.06
3
3
3
d d d
ππ
=-
除去的水分质量为`
w d ρπ?6
75
.03
剩余的水分质量为
()w d ρρπ75.080.06
13
-
临界含水量为
()
绝干料
水kg kg d d X w w c /65.01120
20.01000
75.0420.075.0420.0675.080.06
11
3
13
=??-=-
=?-=ρρρπρρπ
2.初始滴径1d
由
63.01
=d d c
m d d c μ20663
.0130
63.01===
3.汽化潜热r
热空气入塔温度℃t 3001=，湿度绝干气kg kg H /007.01=，由湿空气H-I 图查出，
热空气入塔状态下的湿球温度℃t w 54=，查手册得水在℃54的汽化潜热kg kJ r /2369=。 4.导热系数λ
平均气膜温度为
℃772
100
54=+ 查手册得空气在77℃下的导热系数)/(1035℃m kW ??=-λ
5.恒速阶段物料表面温度
即空气的绝热饱和温度as t ，可以取空气入塔状态下的湿球温度w t
℃t t w as 54==
6.空气临界温度c t
恒速阶段的水分蒸发量为
()()h kg X X G W c /53665.0416011=-=-=
空气的临界湿度为
绝干气水kg kg L W H H c /071.08378
536007.010=+=+
= 在H-I 图中，过c H 作垂线，与AD 交于点C ，点C 温度即为空气临界温度c t ，由H-I 查出
℃t c 125=
7.雾滴在恒速阶段的干燥时间1τ
恒速阶段热空气与液滴的温度变化
空气：℃℃125300
→ 液滴：℃℃5418→ 平均推动力为
()()℃
t 7
.15054
12518300ln
54125183001=-----=
?
(
)()()[]s t d d r c
71.17
.150********.11006.211202369852
42
41
2
21
11=????-??=?-=---λρτ
8.雾滴在降速阶段的干燥时间2τ
降速阶段热空气与物料的温度变化
空气：℃℃100125
→ 物料：℃℃9054
→ 平均推动力为
()()℃t 1
.3190
10054125ln 90100541252=-----=
?
()()
()s t X X rd c c 03.21
.3110312020.065.09001025.12369125
2
42222
2=???-????=?-=--λρτ 9.雾滴干燥所需时间τ
s 74.303.271.121=+=+=τττ
（四）压力喷嘴主要尺寸的确定 1.雾化角θ
为了了使塔径不致过大，根据经验，选取?=49θ。
2.流量系数0C
?=49θ，由'A 与θ的关联图查出，喷嘴结构参数0.1'=A 。
0.1'=A ，由0'C A 与的关联图查出，流量系数45.00=C 。
3.喷嘴孔径0d
由1
2ρp
C F Q ??=
66
101021.51120
104245.036001120800
2-?=????=?=ρp C Q F
由2
04
d F π
=
m F
d 36
01055.214
.31021.544--?=??=
=
π
圆整，取mm d 30=。
4.喷嘴旋转室尺寸
喷嘴孔半径取1mm ，即mm r 10=
选用矩形切向通道，切身通道宽度取1.2mm ，即mm b 2.1= 旋转室直径为10mm ，则半径mm R 5=
mm b R R 4.42
2.1521=-=-
= 由bh A 21=及0.1'1
1
0==
R r A R r A π
mm R r bA R r b A h 12.34
.41
0.12.125114.3'
221001=????==
=
π 圆整，取mm h 0.3=
5.核算喷嘴的生产能力
h d 和0经圆整后
04.14
.410.32.125114.32'100=????==
R r bh
R
r A π 与原0.1'=A 很接近，不必复算，可以满足设计要求。
6.空气心半径C r
18.20
.32.125
114.320=????=
=
bh
R
r A π
18.2=A ，由A 与α的关联图查出，47.0=α
由2
21r r c -
=α
mm r r c 73.047.01110=-?=-=α
7.喷嘴出口处液膜速度0u 及其分速度x u 、
y
u
()
()
s m r r Q u c /28.13500073.0001.014.3360011208002
22
200=-??=-=
π
液膜与轴线成
2
θ
角喷出，u 可分解成径向速度x u 和轴向速度y u s m u u x /10.56249sin 28.1352sin 0=?
?=?=θ
s m u u y /10.1232
49cos 28.1352cos 0=?
?=?
=θ
图3 离心型压力式雾化器结构示意图
表1 压力喷嘴主要尺寸
单位：
（五）干燥塔主要尺寸的确定 1.塔径
塔内空气的平均温度为
℃t 2002
100
300=+=
由手册查出，在200℃下，空气的动力粘度为s mPa a ?=026.0μ，空气的密度为
3/75.0m kg a =ρ。
（1） 由径向分速度x u ，计算0=τ时的雷诺数0Re
33310026.075
.010.561006.2Re 3
410=????==
--a
a
x u d μρ
0/10.56333Re Re 0====τs ，m ，u
x
时
（2） 取一系列Re ，求出相应的雾滴水平飞行速度x u 和停留时间τ。 如取Re=100，由a
a
x u d μρ10Re =
，与100Re =对应的雾滴水平飞行速度为
s m d u a a x /8.1675
.01006.210026.0100Re 4
3
1=????=??=--ρμ 由Re 与
?
??5
102Re
2
Re
(Re)
ξd 的列线图查出 2221021352102100
21005.01040.11045.1Re
(Re)Re (Re)55
---???=?-?=?-?=??
ξξd d A 相应的的停留时间为
()
s Ad a 3
3
2
4212
1101.110
026.0311201098.11005.0434----?=???????==μρτ 其余各项计算结果列于表2。
表2 停留时间τ与雾滴水平运动速度x u 的关系
（3） 以τ为横坐标，x u 为纵坐标画出τ～u x 关系曲线，如图4，用图解积分可得
m d u S x 722.0313
.00
==?
τ
即雾滴由沿径向运动的半径距离为m S 722.0=，则塔直径为
m S D 444.1722.022=?==
圆整后取m D 50.1=。
图4 τ～u x 关系曲线图
τ,s
u x ,m /s
2.塔高
（4） 降速运动时间内雾滴的下降距离1H
①0=τ时，雾滴轴向运动的雷诺数0Re 为
5.22310
026.075.013.391006.2Re 3
410=????==
--a
a
y u d μρ ()(
)
()(
)
8.12310
026.0375.011001006.275.081.9434Re 2
33
4213
12
=??-?????=-==--a a a f f d g μρρρξφ
由2Re Re ξ与的关系列线图查出，雾滴由降速运动变为等速运动时的瞬时雷诺数为
8.3Re =f 。可见雾滴在降速阶段的雷诺数变化范围为3.8～223。
由5.223Re 0=查出4
2
00107.3Re ?=ξ
54
2001071.28
.123107.31
Re 1-?=-?=-φξ ②取一系列雷诺数8.3Re 200Re 250Re 21=?==f ，，，，由2Re Re ξ与的关系列线图查出相应的2
Re ξ值，再计算出相应的
φ
ξ-2
Re 1
值，结果列于表3。 表3 Re 与
y 、u φ
ξ-2
Re 1
及'τ的关系
③以Re 为横坐标，φξ-2Re 1为纵坐标作图，得到Re Re 1
2
～φ
ξ-关系曲线， 如图5。
0.00E+00
5.00E-03
1.00E-02
1.50E-02
2.00E-02
2.50E-02
50
100
150
200250300350
图5
Re Re 1
2～φ
ξ-关系曲线图
④以Re=250为例，雾滴在降速运动时间内的轴向分速度为
s m d u a a y /01.3575
.01098.110026.0200Re 4
3
1=????==--ρμ 对
Re Re 1
2
～φ
ξ-关系曲线图解积分得 3
295
25021002.1Re Re -?=-?φ
ξd 则停留时间为
()
s
d d
a
00227.01002.110026.031098.111204Re Re 34'33
2
4
295
25022
1
1=???????=-=---?φξμρτRe
1/(ξR e 2－φ)
封面（按要求的格式制作）
食品工程原理课程设计任务书 专业：XXX 班级：XXX 姓名：XXX 一、计题目：年产全脂奶粉——奶粉喷雾干燥 二、设计条件： 1、生产任务：年产全脂奶粉750吨（学号：1--9）； 800吨( 例） 850吨（学号：10--18）； 900吨（学号：19--24）； 950吨（学号：25--30） 以年工作日310天（例），300（学号尾号为单数）；330天（学号尾数为双号），日工作二班，班实际喷雾时间6小时计。产品质量符合国家“全脂奶粉质量标准”。 2、进料状态：浓缩奶总固形物含量48%（例） 46%（学号5,6,11,12,17,18,23,24,29,30） 50%（学号：3,4,9,10,15,16,21,22,27,28） 52%（学号：1,2,8,7,13,14,19,20,25,26）温度55℃、密度1120kg/m2、表面张力0.049N/m、黏度15cp。 成品奶粉含水量≯2.5%（一级品）、密度600 kg/m2、比热2.1kJ/kg.K。 3、新鲜空气状态：t 0=20℃、ф =50%（例） t 0=22℃、ф =52%（学号1—10）； t 0=23℃、ф =55%（学号11—20）； t =25℃、ф =60%（学号21—30） 大气压760mmHg 4、热源：饱和水蒸气。 三、设计项目： a)工艺流程的确定 b)喷雾干燥装置的计算 c)辅助设备的选型及计算 d)绘制工艺流程图（涉及各设备平面图） e)编制设计说明书 四、设计时间和设计要求 时间：1周 要求：根据设计任务，确定方案合理，论证清楚，计算正确，简述简明，图纸整洁无误，书写整齐清洁。
广东工业大学课程设计任务书 一、课程设计的内容 1．设计任务与要求 设计一喷雾干燥装置以干燥某种物料悬浮液。干燥介质为空气，热源为蒸气和电；雾化器采用旋转型压力喷嘴，选用热风-雾滴（或颗粒）并流向下的操作方式。 2．概述、原理、优点、流程 通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。 3．根据计算的最主要尺寸绘制流程示意图 二、课程设计的要求与数据 料液处理量1G ＝300h kg / 料液含水量1ω＝80％（湿基，质量分数） 产品含水量ω=2%(湿基，质量分数) 料液密度L ρ=11003/m kg 产品密度D ρ=9003/m kg 热风入塔温度 t 1＝300℃ 热风出塔温度t 2=100℃ 料液入塔温度1θ=20℃ 产品出塔温度2θ＝90℃ 产品平均粒径dp =125μm 干物料比容热m c =2.5kJ/(kg.·℃) 加热蒸汽压力（表压）0.4MPa 料液雾化压力（表压）4MPa 年平均空气温度12℃ 年平均空气相对湿度 70％ 注意：以上数据仅作为例子，每个学生设计时应按下表要求独立自选参数3个，并登记入点名册，所选参数完全一致的学生无效，上述示例数据不能选。
三、课程设计应完成的工作 1、通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。 2、工艺计算 3、主要设备尺寸的设计 4、绘制工艺流程 5、撰写课程设计说明书 四、课程设计进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 陈英南刘玉兰主编. 常用化工单元设备的设计. 华东理工大学出版社2005年第一版。 发出任务书日期：2009年6月22日 指导教师签名：
喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊设备将液料喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体，如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、中间体、肥皂粉和无机盐等。 喷雾干燥机产品特点 喷雾干燥机干燥速度快，料液经雾化后表面积大大增加，在热风气流中，瞬间就可蒸发95%-98%的水份，完成干燥时间仅需数秒钟，特别适用于热敏性物料的干燥。产品具有良好的均匀度、流动性和溶解性，产品纯度高，质量好。生产过程简化，操作控制方便。对于含湿量40—60%(特殊物料可达90%)的液体能一次干燥成粉粒产品，干燥后不需粉碎和筛选，减少生产工序，提高产品纯度。对产品粒径，松密度，水份，在一定范围内可通过改变操作条件进行调整，控制和管理都很方便。 适用于对热敏感性物的干燥如生物制品、生物农药、酶制剂等，因所喷出的物料只是在喷成雾状大小颗粒时才受到高温，故只是瞬间受热，能保持这些活性材料在干燥后仍维持其活性成份不受破坏。料量可通过进料泵调节，最小 整个喷雾干燥过程都是在玻璃器皿中进行，操作人员可清楚看到，如有问题可及时调整。玻璃器皿内壁都经抗静电处理，故在一般干燥情况下干粉不会粘到内壁上。 对于某些药品的喷雾干燥，为达无菌的目的，可在使用前用高温热空气消毒，空气进口设置过滤器，以保持空气的洁净。 干燥后的成品干粉，其颗粒度较均匀、一致90%以上的干粉在同一颗粒度范围。本机设有喷咀清洁器(通针)，在喷咀被堵塞时，会自动清除。 热风温度及流量均有液晶显示。所有采用的各项参数均有液晶显示。 喷雾干燥机分类工作原理 空气经过滤和加热，进入喷雾干燥机顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器，(旋转)喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由引风机排空。 喷雾干燥机技术参数： 1、最大干燥能力：1.0Kg水/小时；干燥时间：1.0—1.5秒；最大空气流量：35m3/h。 2、最大压缩空气流量：3000L/h(标准状态)； 3、最高温度：220℃；加热控温精度：±2℃。 4、hLED数字显示：进口处温度；出口处温度；抽风机风量；蠕动泵转速。 5、喷咀孔径：0.7毫米；电源电压：220V/50Hz±10%；电流：14A；功率：2900W。
喷雾干燥器的设计 一、 概述 (一) 喷雾干燥的原理 喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。 物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。 (二) 喷雾干燥的特点 1. 喷雾干燥的优点主要是： （1） 干燥速度快。 （2） 产品具有良好的分散性和溶解性。 （3） 生产过程简化，操作控制方便。 （4） 产品纯度高，生产环境好。 （5） 适宜于连续化大规模生产。 2. 喷雾干燥的缺点有： （1） 低温操作时，传质速率较低，热效率较低，空气消耗量大，动力消耗也随之增 大。 （2） 从废气中回收粉尘的设备投资大。 （3） 干燥膏糊状物料时，干燥设备的负荷较大。 二、 工艺设计条件 干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。具体工艺参数如下： 料液处理量 h kg G /3301= 料液含水量 %801=w （湿基）； 产品含水量 %22=w （湿基） 料液密度 31/1100m kg =ρ； 产品密度 32/900m kg =ρ 热风入塔温度 ℃t 3001=； 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度 ℃201=θ； 产品出塔温度 ℃902=θ 产品平均粒径 m d μ1252=； 产品比热容 )/(5.22℃kg kJ c ?= 加热蒸汽压力（表压） M P a 4.0； 料液雾化压力（表压） M P a 4 年平均温度 12℃； 年平均相对湿度 70%
出于不同的需要，喷雾干燥机也有许多分类方法，如按气液流向分有并流式(顺流式)、逆流式和混流式；按雾化器的安装方式分有上喷下式、下喷上式；按系统分有开放式，部分循环式和密闭式等等。众所周知，喷雾干燥的雾分器有多种，但按其雾化基理，雾化器分为离心式、压力式和气流式三种。习惯上，人们对喷雾干燥机按雾化方式进行分类，也就是按雾化器的结构分类。将喷雾干燥分为转盘式(离心式)、压力式(机械式)、气流式等三种型式。大量使用喷雾干燥机是近二十年的事，我国最早工业化的应是气流式喷雾干燥机。但随着离心式、压力式喷雾干燥机的成功开发，气流式喷雾干燥机能量消耗大的缺点就显现出来(雾化器消耗的能量是另两种的4～8倍)。最近几年，这种机型在大工业生产中逐渐被其它两种机型所取代，但由于制药行业的特殊需要仍在使用。离心式喷雾干燥机的高速雾化器是关键设备，放大问题具有很高的技术要求，我国目前不但具备生产气流、机械及机电一体的离心雾化器的能力，而且可以达到每小时处理量45t水。在杭州、西宁、无锡、靖江等地有专业的雾化器制造厂。目前离心式喷雾干燥机从每小时处理量几千克到几十吨已经形成了系列化机型。生产制造技术基本成熟。压力式喷雾干燥机所得产品为微粒状，在合成洗涤剂、染料、水处理剂等方面都有大量应用。目前，我国自行设计制造的压力式喷雾干燥机直径可达8m，总高达50多米，蒸发能力达每小时几吨水之多。 目前，在众多的干燥设备中，喷雾干燥机是产值较高的干燥机之一，每台套从几十万到几百万之间。在温州、上海、无锡、江阴、西宁等地有多家喷雾干燥机的专业制造厂，每年向用户提供上百套喷雾干燥设
备。从研究方面，每次全国干燥会的学术论文中，喷雾干燥技术的研究内容占各机型之首，理论的不完善性和应用的广泛性始终吸引着大批研究人员的目光。 丹麦Niro公司开发的离心雾化器以高精度、高转速和节能著称，不仅可达到均匀和可控粒度的雾化，而且最大的单机处理能力已达到200t/h。这为大型喷雾干燥机的发展提供了强有力的雾化手段。Anhydro 公司的离心雾化器采用皮带传动并改进了润滑系统，也取得很好的效果。这些成就是离心雾化的应用迅速增长的重要原因之一。我国已开发到每小时蒸发几十吨，与国外水平仍有不小的差距。 喷雾干燥机是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。它是用喷雾的方法，使物料成为雾滴分散在热空气中，物料与热空气呈并流、逆流或混流的方式互相接触，使水分迅速蒸发，达到干燥目的。采用这种干燥方法，可以省去浓缩、过滤、粉碎等单元操作，可以获得30~500μm的粒状产品。而干燥时间极短，一般干燥时间为5~30s。适用于高热敏性物料和料液浓缩过程中易分散的物料的干燥，产品流动性和速溶性好。 喷雾干燥机中气固两相接触表面积大，但是气固两相呈稀相流动，故容积传热系数小，一般为20~100kcal/m3?h?℃，热空气进口温度在并流操作时为260~500℃，逆流操作时为200~300℃。工业规模的喷雾干燥机，热效率一般为30~50%。国外带有废热回收的喷雾干燥，热效率可达到70%，但这种设备只有在大于100kg(水)/h的生产能力时才有经济意义。
喷雾造粒干燥机是一种通过对物料进行流态化、除尘、雾化、固化等处理，达成粒度要求后产出产品的一种干燥设备。工艺流程一般是空气经加热器加热后进入流化床底部，穿过分布板与物料接触，使物料呈流态化。母液或粘结剂由压力泵等造压设备分别送到雾化喷嘴，雾化后涂布于流化颗粒表面或使颗粒相互粘结，经不断地流化、涂布、干燥，颗粒逐渐长大，达到所要求的粒度后从流化床出料口排出。广泛应用于化工、医药、食品等行业。为此，如今市面上有很多喷雾干燥造粒机厂家，竞争也是愈发激烈的。而杭州钱江干燥设备有限公司制造的XLP系列闭路循环喷雾干燥机有哪些其他喷雾干燥设备所不具备的优势呢？ 1.系统优势：XLP系列闭式循环喷雾干燥系统是在密闭的环境下工作，干燥介质为惰性气体，一般为N2,适用于有机溶剂的物料干燥有毒气的物料或干燥过程中易发生氧化的物料的干燥；该系统采用惰性气体作为循环气体，对干燥的物料具有保护作用，循环气体经历载湿、去湿的过程，介质可重复使用；氮气经加热器加热后进入干燥塔，液体物料经螺杆泵输送至离心喷头处，液体被高速循环的雾化器雾化成液滴，在干燥塔内完成热质交换过程，被干燥后的粉状物料从塔底排出，被蒸发的有机溶剂气体在风机负压的压力下，把夹在气体中的粉尘经旋风分离器、喷淋塔除尘后饱和的有机溶剂气体经冷凝器冷凝成液体排出冷凝器，
不凝性气体介质连续加热后作为干燥载体在系统内重新循环使用。 但是常规的普通的离心喷雾干燥是通过不断的送、排风达到排湿的目的，这也是防爆型闭式离心喷雾干燥设备与普通离心喷雾干燥设备的一个明显区别；干燥系统内干燥介质为N2，内部为正压操作，保持一定的正压值，如果内部压力下降，由压力变送器来自动控制N2进量，保证系统压力平衡。 2.速度优势：干燥速度快，一般只需5-15秒，具有瞬时干燥特点。 3.生产优势：生产过程简化，操作控制方便，适宜连续控制生产。并且XLP 系列闭式循环喷雾干燥机在食品工业中的应用既克服了物料不易贮藏的缺点,保留了物料的营养价值，又简化生产过程，避免了干燥过程中的粉尘困扰。XLP系列闭路循环喷雾干燥机可减轻操作人员劳动强度，减少操作人数，降低作业费用，提高丁烘后的食药品质等。 4. 产品优势：XLP系列闭式循环喷雾干燥机生产的产品分散性、流动性、溶解性良好。 看到这里，您是否感到心动了呢？就来杭州钱江干燥设备有限公司吧！公司是中国通用机械干燥设备行业协会副理事长单位和首批骨干企业、浙江省科技型企业，是一家从事热力干燥技术开发、设备制造、销售、安装和技术咨询服务一
目录 一．设计题目----------------------------------------------2二．设计任务及条件-------------------------------------2三．工艺设计计算 1．物料衡算----------------------------------------------3 2．热量衡算----------------------------------------------3 3．雾滴干燥所需时间 计算--------------------------3 4．压力式喷嘴主要尺寸的确定----------------------5 5．干燥塔主要尺寸的确定----------------------------6 6．主要附属设备的设计或选型---------------------11 四．设计结果汇总表------------------------------------13五．参考文献---------------------------------------------13
“压力式喷雾干燥塔设计”任务书 （一）设计题目 压力式喷雾干燥器设计。 （二）设计任务及设计条件 1、干粉生产能力：（湿基）见下表。 2、设备型式：压力式喷雾干燥器，干燥物质为陶瓷原料料浆，干燥介质为空气，热源为发生炉煤气。 3、设计条件： （1）料浆含水量 w 1＝40wt ％（湿基） （2）干粉含水量 w 2＝6wt ％（湿基） （3）料浆密度 ρl ＝1200kg/m 3 （4）干粉密度 ρp ＝900kg/m 3 （5）热风入塔温度 t 1＝450℃ （6）热风出塔温度 t 2＝70℃ （7）料浆入塔温度 t m1＝20℃ （8）干粉出塔温度 t m2＝50℃ （9）干粉平均粒径 d p ＝60μm （10）干粉比热容 c m ＝(kg ·℃) （11）料浆雾化压力 2MPa （表压） （12）取冬季的空气参数 温度t a ＝2℃，相对湿度φa ＝70％ （13）进料量 1100kg/h(干基) (三）工艺设计计算 1.物料衡算 （1）料液处理量G 1 2121100100611001723.3kg/h 10010040 G G ωω--==?=-- （2）水分蒸发量W 2.热量衡算 （1）使物料升温所需热量：
喷雾干燥设备的结构组成与使用 喷雾干燥机为连续式常压干燥器的一种。用特殊设备将液料喷成雾状，使其与热空气接触而被干燥。用于干燥有些热敏性的液体、悬浮液和粘滞液体，如牛奶、蛋、单宁和药物等。也用于干燥燃料、中间体、肥皂粉和无机盐等。 一、工作原理：本机的工作原理是空气通过加热装置后进入干燥室顶部的热风分配器，通过热风分配器的热空气均匀地进入干燥室内，并呈螺旋状转动，同时将料液送到装置在干燥室顶部的离心雾化器，料液被喷成极小的雾状液滴，使料液和热空气接触的表面积大大增加，水分迅速蒸发，在极短的时间内干燥成品。干燥后的产品从塔底排出，尾气通过除尘器收尘后，由风机引出排入大气。 二、设备组成 1塔体具有冷风夹套; 2塔体上装有自动振打装置; 3塔体、管路配有快开清洗孔及排污孔; 4自动控制恒温加料罐; 5手工高压洗塔随机附件; 6与物料接触的部分采用不锈钢材料制作;(或全不锈钢制造) 7物料收集采用两级旋风除尘装置，或一级旋风除尘器和湿式除尘器; 8进风温度实现自动控制及连续装置; 9配有气扫装置。
三、系统特点： 1．干燥速度迅速：料液经离心雾化后，表面积大大增加，在高温气流中，瞬间就可蒸发95-98%水分，完成干燥仅需几秒钟。 2．采用并流型干燥室：由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，不致使干燥物料受热过度，因此也适宜于热敏性物料干燥。 3．使用范围广：根据物料的特性，可以用热风干燥，也可以用冷风造型，大批特性差异很大的产品都能用此机生产。 4．干燥产品具有较好的流动性、分散性和溶解性。由于干燥过程是在瞬间完成后，产品基本能保持液滴近似的球体。 5．简化生产过程，操作控制方便。和传统湿法工艺相比，减少了生产工序，简化了生产工艺流程。 四、设备的正确操作与使用 （一）、设备运行前的准备，应作如下检查： 1．管道连接处是否装好密封材料，然后将其连接，以保证管路系统不漏风不漏气。 2．门和观察窗孔是否关上，并检查是否漏气。 3．塔底部和旋风分离器底部排料器在安装前应检查密封圈是否脱落。 4．检查离心风机方向是否正确。 5．离心风机出口处调节蝶阀是否打开，不要把蝶阀关死。 6．进料泵连接管道是否接好，电机与泵的旋转方向是否正确。
目录 一、课程设计目的和任务 (2) 设计目的 (2) 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 (2) 喷雾干燥塔背景描述 (2) 喷雾干燥塔工艺流程简介 (3) 燃烧系统 (3) 干燥系统 (4) 投料系统 (4) 除尘系统 (4) 三、控制系统的硬件设计 (5) 喷雾干燥塔控制功能描述 (5) 控制网络拓扑图 (6) 控制系统的 I/O清单 (6) PLC的选型报告 (8) PLC的I/O端子接线图 (10) 四、控制系统的软件设计 (10) 软件说明书 (10) 控制系统软件程序 (13) 五、控制系统流程图 (15) 燃烧系统流程图 (15) 投料系统流程图 (17) 燃烧系统流程图 (19) 除尘系统流程图 (20) 六、控制系统调试报告 (21) 系统准备阶段 (21) 点火启动过程 (21) 投料系统进入工作过程 (21) 除尘系统进入工作 (21) 手自切换系统 (21) 安全保护系统 (21) 报警系统 (21) 真实调试结果 (21) 七、心得体会 (22)
一、课程设计目的和任务 设计目的 PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点： 1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法； 2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解； 3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程加深对 PLC控制系统的理解与掌握； 4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。 设计任务 本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于 M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立
二、工艺流程确定 （首先应初选你的工艺流程，如：） 选用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。 （接着要论证这一工艺过程的合理性，大致从牛奶的特性，如牛奶属热敏性、高营养等等，以及喷雾干燥的特性或优势，以说明要喷雾干燥这个单元操作是比较适合用来加工牛奶成为奶粉的） 在接着要进行对比论证： 1、? 2、为什么要采用并流立式（优缺点，当然重点要突出优点） 3、为什么要采用离心喷雾（有的的压力喷雾）（优缺点，当然重点要突出 各自的优点，略述缺点） 最后明确你的选择工艺流程。整个论证过程要突出对比，要充分论述并说明对于任务书提出的产品加工要求你为什么要选择这样的工艺流程，表达的文字要简洁，让别人能够知道你选择的理由。 喷雾干燥流程图： （此处要给出你确定的工艺流程简图（步骤框图），让别人能够知道生产加工的总体框架，框图以美观、协调、步骤的前后工序明了，图形的画法按自己的理解思考） )
三、喷雾干燥装置的计算： １物料及热量衡算 （这部分主要进行干燥静力学计算，期间要确定一些状态参数，所有公式简单罗列了一下，有的自己可以用公式编辑器重新书写，图形和版面可以作些调整，但应围绕工整简洁，要用适当的语言表述计算过程进行以及逻辑推理关系，所有的公式应标明出处，关键参数的选择要充分说明理由） １－１空气状态参数的确定 G1 t M1 新鲜空气蒸汽热空气浓奶排气 ~ L t 0ф0 H0υH0I0 ２ 热损失q l 空气加热器冷凝水干燥塔奶粉G2 t M1 物料、热量衡算图 \ a 新鲜空气状态参数：（参化工原理P２１６～２１８） 由设计条件给定：t0＝℃ф0＝ 查得２５℃饱和水蒸汽压P s0＝ m/mHg 求湿含量H ＝０.６２２（ф0P s0）／（P-ф0P s0）
工业大学课程设计任务书 一、课程设计的容 1．设计任务与要求 设计一喷雾干燥装置以干燥某种物料悬浮液。干燥介质为空气，热源为蒸气和电；雾化器采用旋转型压力喷嘴，选用热风-雾滴（或颗粒）并流向下的操作方式。 2．概述、原理、优点、流程 通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。 3．根据计算的最主要尺寸绘制流程示意图 二、课程设计的要求与数据 料液处理量1G ＝300h kg / 料液含水量1ω＝80％（湿基，质量分数） 产品含水量ω=2%(湿基，质量分数) 料液密度L ρ=11003/m kg 产品密度D ρ=9003/m kg 热风入塔温度 t 1＝300℃ 热风出塔温度t 2=100℃ 料液入塔温度1θ=20℃ 产品出塔温度2θ＝90℃ 产品平均粒径dp =125μm 干物料比容热m c =2.5kJ/(kg.·℃) 加热蒸汽压力（表压）0.4MPa 料液雾化压力（表压）4MPa 年平均空气温度12℃ 年平均空气相对湿度 70％ 注意：以上数据仅作为例子，每个学生设计时应按下表要求独立自选参数3个，并登记入点名册，所选参数完全一致的学生无效，上述示例数据不能选。 三、课程设计应完成的工作 1、通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。 2、工艺计算 3、主要设备尺寸的设计 4、绘制工艺流程 5、撰写课程设计说明书 四、课程设计进程安排
五、应收集的资料及主要参考文献 英南玉兰主编. 常用化工单元设备的设计. 华东理工大学2005年第一版。 发出任务书日期：2009年6月22日 指导教师签名： 计划完成日期： 2009年7月2日 基层教学单位责任人签章： 主管院长签章： 摘要 物料在加工成为成品之前，必须除去其中超过规定的湿分。化学工业中常用干燥法除湿，它是利用热能使湿物料中的水分汽化，并排出生成的蒸汽，以获得湿含量达到要求的产品。干燥过程中物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中的水汽的分压，两者差别越大，干燥操作进行得越快。所以干燥介质应及时将汽化的水汽带走，以维持一定的扩散推动力。
随着新分子实体开发的不断深入，新药的分子的结构越来越复杂，溶解性也越来越差。对于溶解度低的分子，无疑是对制剂工作者的一大考验。根据文献报道，全球在售药，有百分之40是难溶型药，而在研药却高达百分之90，那么有什么方法容易提取呢？答案就是喷雾干燥法，那么，什么是喷雾干燥法呢？有什么类型的喷雾干燥机器呢？下面由小编来举例子介绍一下其中一种。 这里主要介绍的是中-药浸膏高速离心喷雾装置。 该机采用全封闭形式,所有部件均采用不锈钢制造,配有三级净化装置,过滤后的空气达十万级要求.筒体装有冷壁装置,使壁温＜80℃,物料在壁上停留也不焦化变质现象,大大增加了收粉率(达百分之95以上),而且不会产生混药现象和粘壁现象。 其运用喷雾干燥法的原料:中-药浸膏高速离心喷雾装置是离心式喷雾干燥技术在特定物料干燥中的应用,也是利用高速离心式雾化器使物料分散成雾状，与热空所充分接触，完成瞬间干燥，形成粉状成品的干燥装置。
中-药浸膏专用干燥机是专门用来解决中-药浸膏和植物提取液的喷雾干燥机，它解决了物料在原LPG高速喷雾干燥机在中-药浸膏干燥中出现的以下情况： 1、物料粘壁，收粉率低； 2 、物料在壁上停留时间长，产生物料的焦化变质现象 3 、难以清洗，不符合GMP要求； 4 、产量低：LPG-150型喷雾干燥机，其产量只能处理50-60kg/h料液。 鉴于以上状况，我厂根据中-药浸膏的物料性质与工艺要求设计中-药浸膏干燥机难题，干燥后的物料颜色好、不变质、大大地提高了工厂的经济效益，中-药浸膏与LPG高速离心喷雾干燥机相比有以下特点： 1 、采用了三级空气净化，使进风达到30万级要求； 2 、采用了冷壁装置，使内壁温度达到80℃，物料在壁上停留也不焦化； 3、整个体积是原LPG标准离心喷雾的3.5倍。 4 、采用快开冲洗装置，适用于多品种生产要求 5 、除尘采用了湿式除尘，使粉尘无外出，符合环保要求；
喷雾干燥是液体工艺成形和干燥工业中应用广泛的工艺。适用于从溶液、乳液、悬浮液和糊状液体原料中生成粉状、颗粒状固体产品。因此，当成品的颗粒大小分布、残留水份含量、堆积密度和颗粒形状须符合确的标准时，喷雾干燥是一道十分理想的工艺。 原理： 空气经过过滤和加热，进入干燥器顶部空气分配器，热空气呈螺旋状均匀地进入干燥室。料液经塔体顶部的高速离心雾化器，（旋转）喷雾成极细微的雾状液珠，与热空气并流接触，在极短的时间内可干燥为成品。成品连续地由干燥塔底部和旋风分离器中输出，废气由风机排空。 特点： 1．干燥速度快，料液经雾化后，表面积大大增加，在热风气流中，瞬间就可蒸发百分之95-98的水份，完成干燥时间仅需数秒钟，特别适用于热敏性物料的干燥。 2．产品具有良好的均匀度、流动性和溶解性、产品纯度高、质量好。 3．生产过程简化，操作控制方便。对于湿含量百分之40-60(特殊物料可达百分之90)的液体能一次干燥成粉粒产品，干燥后不需粉碎和筛选，减少生产工
序，提高产品纯度。对产品粒径、松密度、水份，在一定范围内可通过改变操作条件进行调整，控制和管理都很方便。 喷雾干燥设备价格询问就来杭州钱江干燥公司，公司具有多年喷雾干燥机制造经验，我们将竭诚为您提供高质量喷雾干燥机设备产品，我们一直以产品的质量为导向，以客户利益为我们的企业价值，为客户提供可靠的喷雾干燥机。 杭州钱江干燥设备有限公司是中国通用机械干燥设备行业协会副理事长单位和先批要点骨干企业、浙江省优化科技型企业，是一家从事热力干燥技术开发、设备制造、销售、安装和技术咨询服务于一体的高新技术企业。 公司拥有固定资产2000万元，现代化生产厂区5000平方，工艺装备齐全。公司还创办了国内干燥行业一的期刊《干燥技术与设备》，聘请国内干燥行业知名专家负责编辑《干燥技术与设备》杂志。其中FG沸腾干燥机荣获全国干燥行业首批推荐产品称号，内加热流化床干燥机己通过浙江省科技成果鉴定，其热效率高达百分之75。公司还主持起草了《卧式流化床干燥机》、《喷雾造粒流化床干燥机》的部级标准，并荣获杭州市科技成果奖。 本公司与浙江大学、中国农业大学、浙江工业大学等高校、科研单位进行科技合作，利用高校、科研单位的科技力量和多学科交叉的综合优势，在新技术、
◆工作原理及特点 喷雾干燥制粒机（一步制粒设备），是一种将喷雾干燥技术与流化床制粒技术结合为一体的新型中成药，西药制粒设备。该设备集混合、喷雾干燥、制粒、颗粒包衣多功能于一体；可生产出微辅料，少剂量、无糖或低糖的中成药产品；颗粒速溶，冲剂易于溶出，片剂易于崩解，符合“GMP”要求。在制粒速、颗粒质量及自动化水平等多方面，向国际先进水平又迈出了重要一步。 ◆主要用途 食品行业：砂糖、可可、咖啡、香料、奶粉、调味品等。 制药工业：中药浸膏、片剂颗粒、胶囊剂颗粒、低糖或无糖的中成药颗粒。 其他行业：农药、饲料、化肥、颜料、染料等。 ◆工作原理及特点 喷雾干燥制粒机（一步制粒设备），是一种将喷雾干燥技术与流化床制粒技术结合为一体的新型中成药，西药制粒设备。该设备集混合、喷雾干燥、制粒、颗粒包衣多功能于一体；可生产出微辅料，少剂量、无糖或低糖的中成药产品；颗粒速溶，冲剂易于溶出，片剂易于崩解，符合“GMP”要求。在制粒速、颗粒质量及自动化水平等多方面，向国际先进水平又迈出了重要一步。 ◆主要用途 食品行业：砂糖、可可、咖啡、香料、奶粉、调味品等。 制药工业：中药浸膏、片剂颗粒、胶囊剂颗粒、低糖或无糖的中成药颗粒。 其他行业：农药、饲料、化肥、颜料、染料等 载体喷雾流化干燥器工作原理 发布时间：2007年10月24日 Audo look6.0下载惰性载体喷雾流化干燥器的典型结构如图所示，料液（溶液、悬浮液、提取液、糊状物）经雾化器均匀地喷洒到呈流化状态的惰性粒子上，惰性粒子在分布板上方，受穿过分布板热空气的冲击而流化。热空气在使惰性粒子流化的同时，也将热传递给粒子。当料液喷洒到粒子表面时，接受粒子的热量（由内向外）和热空气的热量（由外向内）使水分迅速蒸发，物料在粒子表面形成薄壳。物料由弹缩性变为弹脆性，由于粒子的剧烈运动产生碰撞和摩擦，使已干燥的物料从粒子表面脱落，并被研磨成细粉，呈分散状态随尾气带出由气固分离装置收集。大体可以分为三个阶段，即料液涂布于惰性粒子表面，水分受热气化物料干燥，干物料脱落。但在实际生产中，这三个阶段并不完全独立，见图5-11、图5-12，部分物料干燥条件见表5-7。
一、课程设计目的和任务 1.1 设计目的 PLC课程设计A教学的主要任务是在学生修完《可编程序控制器 A》理论课程后，进行的实践教学。通过课程设计既能验证所学的基本理论知识，同时也可以培养学生的基本操作技能与设计能力，使课堂上所学理论知识得以在实践中运用，做到“学以致用”的教学目标。主要做到以下几点： 1）掌握可编程序控制器在本专业上具体应用的设计过程和实现方法； 2）加深对可编程序控制器原理、应用、编程的进一步理解； 3）结合对有关顺序控制系统和保护控制系统的可编程序控制器的实现过程加深对 PLC控制系统的理解与掌握； 4）拓展可编程序控制器及其在相关行业中应用的相关知识。 1.2 设计任务 本次设计的主要任务是在研究喷雾干燥塔系统的工艺流程的基础上，基于 M340 PLC 对喷雾干燥塔控制系统硬件设计，编写喷雾干燥塔控制系统下位机软件，并对控制系统进行调试。本课程设计为后续实践课程《计算机控制系统课程设计》的下位机部分，并与《计算机控制系统课程设计》的上位机程序设计组成一套完整的计算机控制系统实践环节体系。 二、控制对象喷雾干燥塔的分析 2.1喷雾干燥塔背景描述 喷雾干燥塔将液态的料浆经喷枪雾化后喷入干燥塔内，干燥塔利用燃料燃烧的能量将鼓风机送入的空气进行加热;热空气在干燥塔内将雾化的料浆干燥为超细颗粒粉态成品。粉状成品在塔内利用旋风分离原理从热空气中分离出来，有塔的底部翻版阀定期排入收集袋中的合格原料。热空气则通过布袋除尘器除尘后排除。喷雾干燥塔控制系统主要由燃烧、干燥、投料、除尘等几个主要部分组成。主要用于把液态原料制备成固体粉末原料的设备。它被广泛得使用于化工、食品、陶瓷等诸多行业，作为原料或成品加工的设备，该设备一般都作为一套相对独立的系统进行成套供应。 2.2 喷雾干燥塔工艺流程简介
喷雾干燥热风分布器的设计原则 王宗濂,韩磊,唐金鑫,黄春明 (中国林业院林产化工研究所，中国南京 210042) 摘要：喷雾干燥装置中的热风分布器与干燥的传热传质密切相关。指出，干燥的传热传质系数与R e数有关并呈0.8次方关系。文中列出了工业中常见的三种不正确的分布形式，并提出三条设计热风分布器的原则。 关键词：喷雾干燥；热风；分布器 由于喷雾干燥具有流程简短、可处理热敏性物料、易大型化等优越性，已经在许多领域得到应用。改革开放以后，我国出现了一大批专业化的干燥设备企业。近十年内喷雾干燥技术已取得了长足进步，产品质量已可与世界著名厂商相媲美，不仅满足了国内轻化工、环保行业的需要，而且已向国外市场拓展。 长期以来，对喷雾干燥装置的注意，一般着力于： ⑴雾化器（机）的选择； ⑵足够风量和热量的配置； ⑶粉末回收及排放。 王喜忠等指出：“一个成功的喷雾干燥器的设计，应包括与雾化器相适应的热风进出口的方式和热风分布装置”[1]。K.Master’s也提到在干燥塔内水分蒸发速率随着雾滴与热风的相对速度增加而增加[2]。 唐金鑫等在热风分布器设计要求中，提出三条重要的原则[3]，都强调了热风分布对喷雾干燥的重要性。 在随后出现的装置中，发现大多数企业仍然没有给予足够的重视，只是从结构上做到“形似”而实质仍未掌握，以致出现以下情况： ⑴在塔内同一截面上温度差较大，导致物料局部粘壁； ⑵由于气液两相接触不合理，使干燥强度大为下降，于是干燥塔的体积越做越大； ⑶在一台比原设计处理量大为减小的干燥塔中，未注意热风分布的流速范围，降低了干燥强度，物料仍然大量粘壁； ⑷热效率很低，出塔风温难以下降。 因此，我们认为热风分布器的设计正确与否，直接影响到干燥系统运行的成败。本文拟在以前知识的基础上，提出气液两相接触的合理方式，以求对热风分布器设计有正确的分析和指导。———————————————————— 作者简介：王宗濂，男，研究员。
北京来亨科学仪器有限公司 1 喷雾干燥机的四个干燥过程 作用机理：
北京来亨科学仪器有限公司 2 由上图所示，整个干燥过程分为四个阶段： AB 段：液滴开始接触热空气，干燥速率很快的建立起来。液滴表面温度略有升高，此时的液体得到了蒸发时所需要的汽化潜热。此阶段是增速干燥阶段，但一般在液滴---空气界面处进行传热而达到平衡所需的时间只有千分之几秒即达到B 点。 BC 段：液滴进入恒速干燥阶段。此过程所蒸发掉的水分都为液滴周围的非结合水。液滴内部不断的有非结合水向液滴的表面移动，在表面维持饱和状态，并与表面汽化所失去的水分达到平衡。此时物料表面始终被水所湿润，物料表面的蒸汽压等于同温度下水的饱和蒸汽压。也就是说，此时的外部热量与被蒸发的水分在液滴表面达到了平衡，液滴内部的温度并没有急速的升高，而是基本接近空气的湿球温度。这也是为什么在喷雾干燥过程中，虽然入口温度很高，但产品却不会过热受损的根本原因。 CD 段：过了临界点C 之后，物料进入了降速干燥阶段。这一阶段，液滴内部迁移到表面的水分开始不再维持其饱和的湿润状态，在由C 点到D 点的过程中，物料的固体表面外壳逐渐形成，直到D 点的那一刻，固体外壳将完全形成。此过程中的干燥速率下降的很快，物料表面的蒸汽压低于同温度下水的饱和蒸汽压。由于热空气传给湿物料的热量大于水分汽化所需的热量，因此物料表面的温度将逐步上升，开始接近热干燥空气的温度。 DE 段：由于物料的固体表面已经完全形成，所以此时的传质阻力全部在固体层上。物料内部的结合水向外迁移蒸发已经很困难了，固体物料的温度也会进入快速的升温阶段。蒸发将持续到物料的湿含量与周围空气达到平衡为止。其实，趋近与平衡湿含量E 是十分缓慢的。在喷雾干燥的操作中，干燥成品的湿含量都高于平衡湿含量E 。
化工原理 课程论文(设计) 授课时间：2013——2014年度第一学期 题目：喷雾干燥 课程名称：化工原理课程设计 __ 专业年级： _ 学号：______ _____ 姓名：_______ _ _______ 成绩：________________________ 指导教师： _____ __ 年月日 目录 1.喷雾干燥的简介 (4) 1.1喷雾干燥的原理 (4) 2.喷雾干燥系统设计方案的确定 (5) 3加热器[4] (7) 4.计算热流量及平均温差[6] (7) 4.3 阻力损失计算 (9) 4.4 传热计算 (10) 5.进风机的选择 (11)
5.1 风量计算 (11) 5.2 风压计算 (12) 6 排风机的选型 (13) 6.1风量计算 (13) 6.2 风压计算 (13) 参考文献： (14) 化工原理课程设计任务书 姓名学号 一、设计题目 喷雾干燥系统设计 二、设计条件 1、物系：牛奶 2、原料含水率：45 % （①45；②50；③55） 3、生产率(原料量)：0.5 t / h （①0.3；②0.5；③0.7） 4、产品(乳粉)含水量：2 % 5、加热蒸汽压力：700 KPa （绝压） 6、车间空气温度：20 ℃ 7、车间空气湿度：0.012 kg / kg （①0.012；②0.014；③0.016） 8、预热后进入干燥室的空气温度：150 ℃ 9、离开干燥室的废气温度：80 ℃ 10、离开干燥室的废气湿度：0.12 kg / kg 三、设计内容 1、计算所需过滤面积，选择新鲜空气过滤器和废气除尘器的型号。 2、计算所需空气流量和风压，选择进风机和排风机的型号。 3、计算所需换热面积，选择换热器（预热器）的型号。 4、画出整个喷雾干燥系统设备布置的流程图（设备可用方框加文字表示）。 四、编写设计说明书 喷雾干燥系统设计
食品机械与设备实验报告 喷雾干燥实验
（一）实验目的 ①了解喷雾干燥设备流程及气动离心雾化器工作原理； ②熟识喷雾干燥的操作； ③通过实验深入了解喷雾干燥的优点和缺点； ④了解喷雾干燥产品形态。 （二）实验原理与内容 喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴，并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、乳浊液、悬浮液。 液体的雾化器将料液分散为雾滴，增大干燥过程的传热传质速率。雾化器是喷雾干燥的关键部件之一，目前常用的有3种，即压力式雾化器、离心式雾化器、气流式雾化器。 雾化的液体与热气流的接触表面积很大，它与较高温度的气流一接触就迅速进行传热传质，雾滴水分吸收热量后又迅速蒸发成水蒸气，空气既作载热体又作载湿体。在干燥初期，雾滴很小，物料内部湿含 量的扩散传递而造成的干燥阻力几乎等于零，物 料的温度一直处于物料的表面湿球温度，为恒速 干燥阶段。在物料表面没有充水分时，物料就开 始升温并在内部形成温度梯度，为降速干燥阶段。 若当温度梯度很大，物料内部的蒸汽压大于物料 粒子表面内聚力时，粒子即会爆开，瞬时增大传 质蒸发表面。因此喷雾干燥的粉末大多是非球形。 本实验是采用离心喷雾，实验内容包括 1、喷雾干燥设备流程及设备结构介绍； 2、喷雾干燥设备使用操作要点介绍； 3、喷雾干燥； 4、干燥产品形态观察。 （三）实验仪器、设备
小型离心喷雾干燥设备（移动式高速离心喷雾干燥机，型号LPG—5，江苏省常州先锋干燥设备有限公司）。设备参数：离心盘直径50mm、干燥室直径800mm,圆筒高600毫米，筒锥角度60°。这样的离心喷雾高速旋转的动力是采 自压缩空气，压缩空气推动涡轮通过挠性轴带 动离心盘转动,液料从加工料中均匀滴入离心 盘中央受离心力的作用以切线方向甩出,绕成 大小均匀的雾状水滴，分别于干燥室中；由于 离心盘转速高达2.5万转/分。挠性轴细小，故 注意操作，小心加料均匀，防止结焦以保证离 心盘的动力平衡。 实验材料：牛奶 测量仪器：小型离心喷雾干燥设备上热电 偶温度计(进出风)、形态观察仪器。 （四）实验步骤 1．测定实验环境温度、牛奶含水率及可溶性固性物含量等。 2.认真检查设备流程和各部件的结构构造。 3.启动排风机，检查系统部分连接是否良好,有无漏气的地方。 4.接上加热电源预热干燥室，设定温度为190℃。 5.达到所要求的温度，即启动离心转盘到正常运转、并慢慢进少量的物料，观察雾滴的在干燥室中状态，调节供料量直到能看见雾状液滴在干燥室中运动，稳定供料。 6.干燥操作完成后，停止进料、停加热器及停止离心盘转动，待出口温度低于80℃后再停止排风机。 7.拆卸管道、分离器，收集粉料。 8.取出离心喷雾头小心拆开清洗，后抹干安装好垂直放置,盒中保存。 注意：拆洗离心转盘,要特别小心，因它是桡性轴很容易压变形而致损坏。 9．测定产品的含水率及观测形态。 （五）实验装置流程图
ZLPG系列喷雾干燥器设计计算书 一、设计参数的确定 1、喷雾干燥成套设备设计计算基本型的确定 考虑到我国现阶段工厂企业的规模，规定以ZLPG32型喷雾 干燥机组为设计计算的基本型比较合适。以下ZLPG32型为 例计算。 干燥除去的水分量W=50kg/h 换算成标准单位为1.39x10-2kg/s 2、设计计算的基本参数的确定 假设物料的初含水分ω1＝80％ 物料终含水分ω2＝3％ 湿物料的平均比热C m=3.28KJ/(kg绝干物料℃) 干物料温度θ1＝60℃ 气体初始温度t0=20℃ 气体进风温度t1=200℃ 气体出风温度t2=90℃ 3、进入干燥器原料液体重量G1的计算 G1=W(100-ω2)/(ω1-ω2) =50(100-3)/(80-3)=63kg/h 4、绝对干物料G2的计算 G2＝G1-W＝63-50＝13kg/h 5、空气消耗量L的计算
L＝W/(X2-X1) 式中X2、X1分别为进出干燥器的空气湿含量， kg水汽/kg绝干空气。 根据t0=20℃φ=80% 在I-X焓湿图上查得： X0＝0.0118kg水蒸汽/kg干空气 I0=11.76Kcal/kg干空气 当t1=200℃,t2=90℃时，在I-X焓湿图上查得： I1=I2=59 Kcal/kg干空气 X2=0.0525 kg水蒸汽/kg干空气 则L=W/ (X2- X0)＝50/(0.525-0.0118)=1244kg绝干空气/h 假设设备漏气8％ 则实际空气消耗量L=1244/0.92=1352kg绝干空气/h 6、进风风量Q1的计算 空气在20℃时的空气比容为V0=0.862m3/kg干空气 则进风量Q1＝L V0=1352X0.862=1166m3/h 7、排风量Q2的计算 当尾气为90℃排出的含湿空气比容V2=1.11m3/ kg干空气则排风量Q2=L V2=1352x1.11=1501 m3/h 8、冷风风量Q3的确定 按截面风速0.5m/s计算，则 冷风风量Q3=0.785x(3.352-3.22)x3600/0.5=1300m3/h 9、预热器中消耗的热量Q P的计算