直管式气流干燥器的设计讲解

Hefei University

《化工原理》课程设计——直管气流干燥器设计

题目：直管气流干燥器干燥聚氯乙烯树脂系别：化学材料与工程系

班级：10化工（1）班

姓名：陈国庆

学号：1003021037

队员：韩朝飞、陈国庆、韩朝飞

教师：高大明

日期：2013 -01-17

目录

0前言........................................ 错误！未定义书签。1任务书........................................................ - 4 -1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥聚氯乙稀树脂................ - 5 -1．2原始数据................................................ - 5 -1．2．1湿物料............................................ - 5 -

1．2．2干燥介质.......................................... - 5 -

1．2．3水汽的性质........................................ - 6 -2流程示意图.................................................... - 6 -3 流程与方案的选择说明与论证.................................... - 7 -

3. 1干燥介质加热器的选择..................................... - 7 -

3. 2干燥器的选择............................................. - 7 -

3. 3干燥介质输送设备的选择及配置............................. - 8 -

3. 4加料器的选择............................................. - 8 -

3. 5细粉回收设备的选择....................................... - 8 -4干燥器主要部件和尺寸的计算.................................... - 9 -

4. 1 基本计算................................................. - 9 -

4. 1. 1湿物料............................................. - 9 -

4. 1. 2 湿空气............................................. - 9 -

4. 1. 3 干燥管直径D的计算................................ - 10 -

4. 2 干燥管长度和干燥时间的计算.............................. - 11 -

4. 2. 1 加速段干燥管长度和所需干燥时间的计算.............. - 11 -

4. 2. 2匀速区的计算...................................... - 18 -

5 附属设备的选型............................................... - 19 -

5. 1加料器的选择............................................ - 19 -

5. 2加热器的选择............................................ - 19 -

5. 3旋风分离器的选择........................................ - 20 -

5. 4鼓风机的选择............................................ - 20 -

5. 5 抽风机的选择............................................ - 20 -

6 主要符号和单位................................................ - 21 -7参考文献...................................................... - 22 -8 设计评价...................................................... - 23 -

8. 1气流干燥器的评价........................................ - 23 -

8. 2 设计内容的评价.......................................... - 23 -

8. 3课程设计的认识和体会.................................... - 24 -

1、概论

干燥通常是指利用热能使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽排出的过程，

其本质为除去固相湿分，固相为被干燥的物料,气相为干燥介质。干燥是最古老

的单元操作之一，广泛地运用于各行各业中，几乎涉及国民经济的每个部门。同

时干燥过程亦十分复杂，因为它同时涉及到热量、质量和动量传递过程，用数学

描述常存有困难和无效性。在干燥技术的许多方面还存在“知其然而不知其所以

然”，的状况。对这一过程研究尚不成熟，正如A.S.Mujumdar在他的著作前言中

所说的那样:干燥是科学、技术和艺术的一种混合物，至少在可以预见的将来，

干燥大概仍然如此。干燥技术的运用具有悠久的历史，闻名于世的造纸术就显

示出了干燥技术的应用。在现代的工业生产中，尤其是在化工生产过程中，干燥

是最常见和耗能最大的单元操作之一。但是在过去相当长时间里，人们对于这项

技术一直没有给予足够的重视，干燥技术发展相当缓慢。经过近30年的发展,

一些新的干燥技术已展露头脚,其中有些已付诸工业应用,有些还处于不同的研

究和开发阶段，但己显示出巨大的应用潜力。预计在今后相当长的时间内，该过

程仍为化学、食品、医药、农业工程专业的研究热点之一，更新的干燥技术还会

不断涌现，并不断付诸应用

直管气流干燥器适用于干燥非结合水分及结团不严重，不怕磨损的散

粒物料，在干燥结合水分时的热效率仅在20%左右。由实验得知，加料口以

上1m左右的干燥管内，从气体传给物料的传热量约占整个干燥管的

1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部气固间传热温差较大，物料入口处气固

两相的相对速度较大，传热传质系数也大。当湿物料进入干燥管底部瞬间，

U，气流和颗粒的相对速度Ur=Ug-Um最其上升速度Um为零，气流速度为

g

大，当物料被气流吹动不断加速，气固两相的相对速度就不断降低，直到

时，即气体与颗粒间的相对速度Ut等于颗粒在气流中的沉降速度U

o

Ut=U

=(Ug-Um)，颗粒将不再被加速而维持恒速上升。由此可知，颗粒在干o

燥器中的运动情况可分为加速运动段和恒速运动段，通常加速运动段在加

料口以上1-3m内完成。传热系数在干燥管底部最大，随着干燥管高度的增

加，传热系数迅速减小，为了提高气流干燥器的干燥效率和降低其高度，

发挥干燥管底部加速段的作用，人们采取了多种措施，研制了各种新型气

流干燥设备。

本次课程设计采用直管气流干燥器干燥空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同）。通过湿物料和干燥介质的性质以确定干燥器直管长度和管径，以及干燥时间。同时选定一些其它附属设备。

本课程是化工原理课程教学的一个实践环节，是使其得到化工设计的初步训练，掌握化工设计的基本程序和方法。为毕业设计和以后的工作了坚实的奠定基础。

1. 任务书

1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥设计 1．2 原始数据

1．2．1 湿物料

原料量（h kg /）：1G =5000kg/h 物料形态：散粒状、圆球形； 颗粒直径：dp =200um d max =500um 绝干物料密度：3/2000m kg =ρ 绝干物料比热：C kg kJ C s 0/26.1?=； 初始湿度H 1=0.025kg/kg 绝干料 物料含水量（以干基计）：1x =25％ 干物料（产品）含水量：2x =0.5％

干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 临界湿含量： 02.0=c X 平衡湿含量： X*=0

操作温度：C ?=201θ C ?≤652θ 操作压力（Kpa ）：101.325 加热蒸汽压力：4atm （表压）

1．2．2 干燥介质

干燥介质：湿空气 相对湿度%750=φ 进入预热器温度 C t ?=200 离开预热器温度1t ＝400℃

1．2．3 水汽的性质

干燥介质的比热容: c v=1.884 kJ/(kg·℃)

干燥介质的比热容: c w=4.187 kJ/(kg·℃)1

0℃时干燥介质的汽化热: r o=2491.27 kJ/kg

2. 流程示意图

流程图中各部件说明：

1—鼓风机；2—预热器；3—气流干燥管；4—加料斗；5—螺旋加料器；6—旋风分离器；7—卸料阀；8—引风机。

1

7

6

5

4

3

2

8

干品

3.流程与方案的选择说明与论证

3.1 干燥介质加热器的选择

干燥介质为物料升温和湿分提供热量，并带走蒸发的湿分。干燥介质通常有空气、过热蒸汽、惰性气体等。以空气做为干燥介质是目前应用最普遍的方法。湿空气是干空气和水蒸气的混合物，这里的干空气主要是由N2、H2、O2、H2O、CO2、CO等和微量的稀有气体组成，各组成气体之间不发生化学反应，通常情况下，这些气体都远离液态，可以看作理想气体；另一方面，在一般情况下，自然界的湿空气中水蒸气的含量很少，水蒸气的分压力很低(0.003MPa～0.004MPa)，而其相应的饱和温度低于当时的空气温度，所以湿空气中的水蒸气一般都处于过热状态，也很接近理想空气的性质。所以我们选择是空气作为干燥介质。

3.2 干燥器的选择

气流干燥器适用于干燥非结合水分及结团不严重，不怕磨损的散粒物料，在干燥结合水分时的热效率在20%左右。由实验得知，加料口以上1m 左右的干燥管内，从气体传给物料的传热量约占整个干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部气固间传热温差较大，物料入口处气固两相的相对速度较大，传热传质系数也大。当湿物料进入干燥管底部瞬间，其上升速度Um为零，气流速度为Ug，气流和颗粒的相对速度Ur=Ug-Um最大，当物料被气流吹动不断加速，气固两相的相对速度就不断降低，直到气体与颗粒间的相对速度Ut等于颗粒在气流中的沉降速度U o时，即Ut=U o=(Ug-Um)，颗粒将不再被加速而维持恒速上升。由此可知，颗粒在干燥器中的运动情况可分为加速运动段和恒速运动段，通常加速运动段在加料口以上1-3m内完成。传热系数在干燥管底部最大，随着干燥管高度的增加，传热系数迅速减小。恒速干燥期间的物料温度几乎与热空气的湿球温度相同，所以使用高温热空气也可以干燥热敏性物料。这种干燥方法干燥速率高，设备投资少。

湿料由加料器加入直立管，空气经鼓风机鼓入翅片加热器，加热到一

定温度后吹入直立管，在管内的速度决定于湿颗粒的大小和密度，一般大于颗粒的沉降速度（约为10~20米/秒）。已干燥的颗粒被强烈气流带出，送到两个并联的旋风分离器分离出来，经螺旋输送器送出，尾气则经袋式过滤器放空。由于停留时间短，对某些产品往往须采用二级或多级串联流程。

3.3 干燥介质输送设备的选择及配置

为了克服整个干燥系统的流体阻力以输送干燥介质，必须选择适当形式的风机，并确定其配置方式。风机的选择主要取决于系统的流体阻力、干燥介质的流量、干燥介质的温度等。前送后引式，两台风机风机分别安装在干燥介质加热器前面和系统的后面，一台送风，一台引风。调节系统前后的压力，可使干燥室处于略微负压下操作，整个系统与外压差较小，即使有不严密的地方，也不至于产生大量漏气现象。

3.4 加料器的选择

气体干燥装置采用的加料器必须保证向连续均匀地加料。加料器的型式应随物料的性质及操作要求的不同而定，最常用的有螺旋加料器、星形加料器等。螺旋加料器宜于输送粉状、颗粒及小块物料，密封性能好，操作安全方便，结构简单执照费用低，此时我们所干燥的物料正好为颗粒状，所以此时选择螺旋加料器。

3.5 细粉回收设备的选择

由于从干燥器出来的废气夹带细粉，细粉的收集将影响产品的收率和劳动环境等，所以，在干燥后都应设置气固分离设备。最常用的气固分离设备是旋风分离器，对于颗粒粒径大于5微米有较高的分离效率。旋风分离器可以单台使用，也可以多台串联或并联使用。

4 干燥器主要部件和尺寸的计算

4．1 基本计算

4．1．1湿物料

11

11x x w +=

=33.025

.0125.0=- 2221x x w +==05.0105.0-=0.0526

G C =G 1(1﹣0.33)=5000*0.67=3350 kg 绝干物料/h

4. 1. 2湿空气

（1）湿空气的初始温度为C t ?=200时

H 1=H 0

???? ?

?+-=84.23311.39915916.18exp 1520t p s = ???

?

?

+-84.2332011.39915916.18152e =2.149kPa 0

0622

.0p P p H -==149.2325.101149.2622.0-=0.0135 C H0=1.005+1.884H 0= 1.005+1.114*0.0135=1.026 kJ/(kg·℃)

（2）湿空气在干燥器进口处t 1=400℃时

V H1=(0.002835+0.004557H 1)(t 1+273)=(0.002835+0.0045578*0.025)(400+273) =1.985m 3/kg 绝干气体

H1111V H g +=

ρ=985

.10135

.01+=0.5106kg/m 3 （3）湿空气干燥器出口处

222187.426.1X c X c c w s m +=+==1.26+4.187*0.005=1.281）（K Kg KJ ?/ (a) 试差法求干燥器出口处干燥产品的温度θ2

由于产品的湿含量高于临界湿含量,则产品温度（即物料终温）θ2取湿球温度t w2即θ2＝t w2，带入以下公式：

)(0H H c r t t w H

w

w --

= w w t r 3.227.2491-= w w w p P p H -=622.0

）

－（84

.23311

.39915916.18exp 152+=

w w t p 用EXCEL 表格视差计算t w

假设t w =41℃, p w =7.8077 r w =2396.97 计算值t w =50.22℃ 假设t w =42℃, p w =8.2298 r w =2394.67 计算值t w =43.1716℃ 假设t w =42.1℃, p w =8.2731 r w =2394.44 计算值t w =42.446℃ 假设t w =42.14℃, p w =8.2905 r w =2394.348 计算值t w =42.155℃ 假设t w =42.14182℃, p w =8.29125 r w =2394.3438 计算值t w =42.1418℃ 进一步细化后

当假设t w =42.1418℃, p w =8.29125 r w =2394.34 计算值t w =42.1418℃ 所以得到θ2＝t w2=42.1418℃

（b ）试差法求干燥器出口湿空气温度t 2 假设t 2=70℃带入以下公式：

)()(122121H H G X X G G G W g c -=-=-=

m W g Q Q Q += )(120θw v W c t c r W Q -+= )(211t t c G Q H g g -= )(122θθ-=m c m c G Q X Xc c c w s m 187.426.1+=+= 经计算得

G g =4805.9855 kg 绝干气/h

H 2=0.03767 kg/kg 绝干气 Q g =320511.1755 kJ/h

又由

2

2

2622

.0p P p H -=得 p 2=5.784kpa

所以84.233ln 58.1611

.39912

--=

p t d =

84.233784.5ln 58.1611.3991--=35.375℃ 所以假设满足，则t 2=70℃

4．1. 3 干燥管直径D 的计算

取进口气速：u g =25m/s

g

H

g u V G D 4

π=

=

4

25*985

.1*9855.4805π=0.486m

当D=0.285m 时，带入上式中求得u g =42.95m/s

4．2 干燥管长度和干燥时间的计算

4．2．1 加速段干燥管长度和所需干燥时间的计算

(1) 加速区的相关计算

(a) J A 的计算（整个加速段取平均值） 因为加速区气体放出热量为总热量的80％，得 Q g ′=Qg×80％=320511.1755*0.8=256408.94 kJ/h

由式)(211t t c G Q H g g -=计算出加速度区结束时气体温度t 2′=88 查′表的u g =2.132×10-5pa.s

根据 )()(122121H H G X X G G G W g c -=-=-=

m W g Q Q Q += )(120θw v W c t c r W Q -+= )(211t t c G Q H g g -= )(122θθ-=m c m c G Q X Xc c c w s m 187.426.1+=+= 且 Q g ′=302652.2 kJ/h 计算出加速区结束时 X 2′=0.1087

H 2′=0.0377 t m =0.5*(88+140)=114℃

()()1418

.428820

400ln

1418.428820400-----=

?m t =158.15

)273()004557.0002835.0('''222+?+=t H V H =(0.002835+0.004557*0.0377)(88+273)=1.0855

得

2

''21H g V H +=

ρ=0855.10377

.01+=0.956，9017.02

956.08474.021=+=+=

g g gm ρρρ 712.07)273(*10*214.3m g t u +=-=()

712

.07114273*10*214.3+-=s Pa .1023.25

-?

同理有50103.2-?=g u 根据 26

.16.04.0J 875.13m p

g

g d A ρμρ??

==()

326.211400

000145.01023.29017.0875.136

.16

.05

4.0=????-

(b) 终端速度u t 的计算（按加速区气体放出热量为总热量的80%计算） 查表知t 1= 400℃时 u g1=2.37×10-5 pa.s t 2′= 88℃时 u g2=2.132×10-5 pa.s V H2′=（0.002835+0.004557H 2′）（t 2′+273）=1.0855

ρg ′=’

2

H '2

V H 1+=0.956

26

.16.04.0Jt 875.13m p

g

g d A ρμρ??

==()

25.211400

000145.010132.2956.0875.136

.16

.05

4.0=????-

得u t =(

J A 81.9)1/1.4=4

.11

25.2181.9??

?

??=0.5757

(c) 确定加速区的α的关联式，求出n 和n A 由 Re 0=d p u t g ρ/gt μ Nu 0=0.76×Re 00.65

Re t =d p u t g ρ/gt μ Nu t =2+0.54Ret 0.5 求得

Re 0=0.000145×25×0.8474/0.000023=134.557； Re t =0.000145×0.5757×0.956/0.00002132=3.7432； Nu 0=18.3909； Nut=3.052 n=[ln(Nu 0/Nu t )]/[ln(Re 0/Re t )=0.5033 An=Nu 0/Re 0n =1.599

==-4

.01n p c n d G kA A 0.3089A n G c d p n-0.4=0.0365

(d) u mo =(分段开始时粒子速度)的计算 Aa=

2

p

m C

4

d G 6D π

ρ=

3600

285.04

000145.014003350

242????π

=140.148S -1

U m0=

06

.0A p d α=0.0.46716m/s

(2)加速区第一段——预热段的有关计算

235.0187.426.111?+=+=w s m c X c c =2.244）（

K Kg KJ ?/ C i ?=-201θ C i ?=1418.42θ 1-i t ＝400℃

由式：)()(1111,----=-=?i i m c i i i H g C G t t C G q θθ 有

i t =()H g i i m c i C G C G t /111---?-θθ=400-()026

.19855.4805201418.42238.24.680?-??=393.1619℃

=

?m t ()()i

i i i i i i i t t t t θθθθ---------1

111ln =()()

??

?

??----1418.421619.393380ln 1418.421619.39320400=365.31℃

m t =（1-+i i t t ）/2=136.581℃

s t =（11--+++i i i i t t θθ）/4=83.8259℃

)()(1111,----=-=?i i m c i i i H g C G t t C G q θθ=9366.1512

()()()()581.1362730135

.000455.0002835.027300455.0002835.0+??+=+?+=m m H t H V m =1.1863 =q ρ0.8447kg/m 3 H m =H 1=0.0135

(

)

532

61107169.1105102---?+?+??-=m m g t t u =2.3625510-?

03097.00244.010*********=+?+?+?-=--s s g t t λ

()

7.3872103625.28474.003097.01033

.151033

.006

1

4.0=??=

-+-n g n g g u A ρλλ

m m J a q t A A t D A A A A ?=???

?

??=

λαπ1244.1=99.14834581.1367.38720365.0=?? 本段平均气速：00

g H Hm gm u V V u ?=

=18.25196.1186

.1?=24.9833 01m gm ri u u u -=-=24.9833-0.2114=24.7719 假设3.1/1-=ri ri u u =19.055m/s

则 2

Bu 4

.04.01----=n ri

n ri u u =1.3746

J i-1=81.9u A 1.41-ri J -=21.3267041.1897

81.97719.244

.1=-? 4

.11

1

81.9exp 1

?????

????

???

??????????????+?=-U q i J ri B A q J A u

=8817.1781.93746.199.148341512.9366exp 7041.1897326.2114

.1=??

???????????????????????

?+?与假设不符合

用EXCEL 视差求解(下同):

假设u ri =17.8731; 有B u =1.3701; u ri =17.8627 与假设不符合 假设u ri =17.8623 ; 有B u =1.3701; u ri =17.8626 与假不设符合 当u ri =17.8626； 有B u =1.3701； u ri =17.8626

u ri =17.8626时，满足当t ri u u 5.1≥时，ri ri u u 21≤-，所以分段合理。 计算τ?和L ?

由J i =J A 4

.1u ri -9.81=21.326021.1197

81.98626.174.1=-? J i-1=4

.11-ri J u A ﹣9.81=1897.7041

J m =]u [2.4A 14

.24.21J i

u u u r ri ri

ri ----=5751.15498626.177719.248626.177719.244.2326.214.24.2=??????--

m=（J i-1-Ji ）/（1-ri u -ri u ）=101.4111 b=J m －m[(u r1+ u r2

)/2]=-612.2326

得 τ?=0.00453 L ?=0.01783 附加计算：ri gm m i u u u -==7.121， ri ri ri i u u u r -=-1=0.3868， 2

.11

=i C (3)加速区第二段的有关计算

预分段

设8.1=i R ，则：i

i R r 1

1-

==0.4444 且C i ?=1418.42θ 由

11

1---?=??i i i i i C r r

q q =0.4444/0.3868*0.833 计算得=?i q 8968.2131J/s 根据 )(11,i i i H g t t C G q -=?-- 得i t =126.6425℃ 则 2

0θw i v i

i C t C r q W -+?=

=0.0035 Kg/s

g

i i i G W H H +

=-1=0.0135+

01613.09855.48053600

0035.0=? ()i i m H H H ＋－12

1

=

=0.01482 m t =0.5*（133.1619+126.6425）=129.9022℃，

在此温度下 u g =(-2×10-6t m +5×10-3×tm+1.7169)=2.3326×10-5pa.s

)273)(004557.0002835.0(++=m m m H t H V =1.1694 m 3/kg 绝干气体

Hm m g V H +=

1ρ=0.8678kg/m 3 1,1

,--?=i gm i Hm Hmi gm u V V u =

9833.24196.11694

.1?=24.428 m/s 11---=m i gm ri u u u =24.428-7.121=17.3076 m/s ()()i

i i i i i i i m t t t t t θθθθ-----=

?----1

111ln =()()

1418

.426425.1261418.421619.133ln

1418.426425.1261418.421619.133-----=87.7201

022

.864

1418

.421418.421619.1336425.126411=+++=+++=

--i i i i s t t t θθ

λg=-2×10-8×t s 2+8×10-5t s +0.0244=3.113×10-2w/(m·℃)

6.04

.0+-=

n g

n g g A μρλλ=3959.377

A q =A 1A λΔt m =12689.9

假设3.1/1-=ri ri u u =17.3076/1.3=13.3135m/s

则2

Bu 4.04.01----=n ri n ri u u =1.3246

1i J J A -=4.11-ri μ﹣9.81=1144.85 4

.11

1

81.9exp 1

?????

????

?????????????????+?=-U q i J ri B A q J A u =118736 m/s 与假设不符合

假设u ri =118653; 有B u =1.3168; u ri =11.8474 与假设不符合 假设u ri =118474 ; 有B u =1.3168; u ri =11.8471 与假设不符合 假设u ri =118471; 有B u =1.3168; u ri =11.8471 与假设符合 u ri =11.8471时，满足当t ri u u 5.1≥时，ri ri u u 21≤-，所以分段合理。 计算τ?和L ?

由 J i =J A 4.1u ri -9.81=669.3636 J i-1=4

.11-ri J u A ﹣9.81=1144.85 J m =

]u [2.4A 14

.24.21J i

u u u r ri ri

ri -----9.81=910.9513 m=（J i-1-Ji ）/（1-ri u -ri u ）=87.0785 b= J m －m[(u r1+ u r2

)/2]=-358.422

得 τ?=0.006136 L ?=0.061932

附加计算：ri gm m i u u u -==12.5812 m/s ri

ri

ri i u u u r -=

-1=0.4609 i

i i i i r r q q C 1

1--???=

=0.8035 (3)加速区第三段—第九段的有关计算结果见表格所示

i q ?

i t

H i V Hm C Hi g ρ

λg×10-2 第一段 9366.1511 133.1619 0.0135 1.196 1.034693 0.8474 3.097 第二段 8968.213 126.0032 0.01613 1.184023 1.038343 0.866884 3.113 第三段 6197.10026 121.0096 0.0176982 1.15637 1.041933 0.879402 3.0964 第四段 7497.0449

116.228

0.0196036 1.143731 1.04511 0.890638 3.0756 第五段 6612.895958 112.149680 0.0212896 1.133757 1.048283 0.900058 3.0583 第六段 6587.856844 108.099151 0.0229742 1.124798 1.051309 0.908725 3.0427 第七段 6262.190884 104.260515 0.0245803 1.11606 1.05488 0.917314 3.0275 第八段 7365.686573 99.7584458 0.0264757 1.106777 1.061573 0.926589 3.0115 第九段

13718.3547

91.4593

0.0322

1.10924

1.0615

0.941224

2.9868

μg×10-5 A λ Aq △t m u gm

u ri-1

u ri

第一段 2.3625 3872.7 14834.99 104.8433 24.9833 24.7119 17.8626 第二段 2.3326 3959.377 12689.9 87.7201 24.16855 17.3076 11.8471 第三段 2.3605 4022.4548 10815.38 80.57445 23.7518 13.3244 10.3707 第四段 2.2821 4095.67 10778.76 79.7555 23.5092 10.1281 6.8923 第五段 2.2617 4172.817 10239.2 75.3267 22.2754 6.6585 3.6890 第六段 2.2432 4255.7445 9685.107 70.8732 22.0621 4.4757 3.0891 第七段 2.2252 4334.4638 9115.595 66.3571 21.8572 2.8443 2.0312 第八段 2.2061 4412.3594 8652.892 62.6349 21.4882 1.7303 1.2990 第九段

2.1766

4496.044

7998.086

57.3852

20.4390

0.8768

0.821

m -b τ?310-? L ?210-?

U mi r i C i 第一段 101.4111 612.2326 4.53 1.783 7.121 0.3868 0.8333 第二段

87.0785

358.422

6.136

6.1932

12.5812

0.4609

0.8035

第三段 73.593 249.782 5.651 9.2291 18.0039 0.33892 0.922532 第四段 62.8152 150.067 8.407 16.5674 21.11237 0.454525 0.902072 第五段 53.5758 86.0683 9.271 20.5693 23.10477 0.422924 0.947975 第六段 45.4902 48.5183 11.377 27.1329 24.50857 0.443838 0.94927 第七段 38.19309 26.3443 12.381 30.8847 25.38946 0.399272 1.056667 第八段 31.60213 13.5982 12.843 32.9048 25.95275 0.334767 1.402857 第九段

24.74245

5.80258

14.486

38.3767

26.11584

0.3102

1.533

第九段结束时，

)273()004557.0002835.0(+?+=i H i t Hi V =1.0789 u mi =u gm -u ri=26.1158m/s ，0

0H Hi

g gi V V u u ?

==26.6892m/s mi gi ri u u u -＝真)(=0.5734m/s ，

令k u u t ri =/（真） 则k=1.0013≈1 且k≥1，则表示加速段结束。 加速区总时间τ?=0.0704 加速区总管长L ?=1.4563

4.2.2 匀速区的计算

()i i m H H H ＋－12

1

=

=0.0338 )273()004557.0002835.0(+?+=m m H m t H V =1.1018

Hm

m

g V H +=

1ρ=.09382 21-+=i i m t t t =83.229

u g =(-2×10-6t m +5×10-3×tm+1.7169)=2.1191×10-5pa.s

1,1

,--?=

i gm i Hm Hmi

gm u V V u =27.003 由)(11,i i i H g t t C G q -=?--， ()()

i

i i i i i i i m t t t t t θθθθ-----=

?----11

11ln

得q ?=23.326KJ/s m t ?=39.149℃ t gm m u u u -==26.427

4

1

1--+++=

i i i i s t t t θθ=63.367℃ 在此温度下得

λg=-2×10-8×t s 2+8×10-5t s +0.0244=2.9389×10-2w/(m·℃)

由Re t =d p u t g ρ/gt μ ， Nu t =2+0.54Ret 0.5 得Re=3.6960, Nu=3.0381

α=λg Nut/d p =615.783 a=

Um

D d G p

m c

2

4

6π

ρ=3.0962

L ?=q ?/[αa(24

D π

)m t ?]=4.893 τ?=L ?/Um=0.18515

计算得到：

干燥管的总时间τ?=0.2256 干燥管的总长度L ?=6.3494m

由于k=t ri u u /（真）=1.0013≈ 1 由于继续分段后J i ,J i-1表明提前进入匀速区,所以设计时干燥管总管长：

L ?′=6.3494×

1.2=7.619m 5 附属设备的选型

5.1 加料器的选择

聚氯乙烯树脂为粉末状物料，用螺旋输送器宜于输送粉末、粒状及小颗粒物料，密封性能好，操作安全方便、结构简单、制造费用低，考虑适用性和经济性选择螺旋加料器。

5．2加热器的选择

根据加热蒸汽的蒸汽压P=4×101.325= 405.3 Kpa ，查表知加热器中蒸汽的温度t=145℃

（1） 加热器型号的选择

所需的通风截面积S=G/Vp=[4805.9855 ×(1+0.0135)]/（3600×8）=0.1691m 2 选择型号为3/66?SRL 查表得 S′=0.15 m 2 A′=23.6 m 2

代入Vp=G/S=4805.9855/0.1691/3600=7.8934 传热系数 K=15.1Vp 0.43=36.7114

()()140

1451418.42145ln

1401451418.42145tm -----=

?=32.3614℃

加热面积：A=Q/K m t ?=19.1266 加热器个数： N=A/ A′=4.072=5 空气阻力：?P 1=3.03(Vp)1.62=86.1021Pa

5.3 旋风分离器的选择

)273()004557.0002835.0(222+?+=t H V H =（0.002835+0.004557*0.03767）（70+273）=0.9724

t 2=70℃时 2

2

21H g V H +=

ρ=1.0671 气体处理量：V= G g (1+H 2)/2g ρ=4673.3643 m 2/h

选择型号：CLP/A —6.5 查表可知风速为u=18 m/s , V′=4700 m 3/h ?P ′=1913 Pa

?P 2=（?P′×V 2 ）/ V′2=1411.81Pa

5.4 鼓风机的选择

t=28℃时 0

01H g V H +=

ρ=0.8474 V= G g (1+H 0)/0g ρ=5747.9587m 3/h ?P 总=（?P 1+?P 2+1000）×

（1+20%）=1797.4953pa 所以选型号为选择4—79型离心通风机： 机号 转速（r/min ） 全风压 风量 出风口方向 型号

功率（Kw ）

4 2900

2050

5760

0°～225°

Y132S1-2

5.5

5．5抽风机的选择

t 2=70℃ 气体处理量V=G g (1+H 2)/2g ρ=4673.3643m 3/h

气流干燥机计算

气流干燥器计算 一、基本计算 1. 汽化水份量W ； G C =G 1 （1-W 1 ) X 1 =11(1) w w - X 2 = 22(1) w w -= 0.04(10.04) -=0.04167 W=G C (12()X X - 2. 绝干空气消耗量L ① 物料出口温度2 θ （湿球温度w t ）： s p = 215 3991.11exp(18.5916)20233.84 -+=2.3382 kN m 0H ；1H c ； 1()w w W H r t t H H c =- - (1) 2491.27 2.3w w r t =- (2) 0.622 w W w p H P p =- (3) 23991.11exp(18.5916)15 233.84 w w p t = -+ (4) 联立以上四个方程，采用试差法可以求得湿球温度 ② 绝干空气消耗量L 假设出口温度 2t →L ，H 2； 3. 干燥管直径D 的计算； 假设气体进干燥器的速度… 4.沉降速度t u 的计算 8.02 11=--t t t t t →t t →t q →t W →t H →Ht v →t g ρ→t Jt u A → m p gt gt Jt d A ρμρ6 .16 .04.0875 .13= 4.11 )81.9( Jt t A u =

5. 确定加速度Nu 和R e r 间的关系 n r n A Nu Re = 设400Re

气流干燥器设计说明书(1)

第一章气流干燥的设计原则 (2) 干燥的目的及各种不同干燥方式 (2) 气流干燥过程及适用范围 (2) 气流干燥过程 (2) 气流干燥器适用对象 (3) 对流干燥流程、设备和某些操作条件的确定 (3) 干燥流程的主体设备 (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) 颗粒在气流干燥管中的运动 (5) 加速运动与等速运动及其特征 (5) 球形颗粒在气流中的运动速度 (5) 颗粒在气流干燥器中的对流传热系数 (6) 颗粒在气流干燥器中的对流传热速率 (6) 加速运动阶段 (6) 等速运动阶段 (7) 第三章气流干燥器的设计计算 (8) 物料、热量衡算 (8) 设计条件 (8) 干燥器的物料衡算 (9) 干燥器的热量衡算 (9) 气流干燥管直径和高度的计算 (11) 干燥管管径的计算 (11) 干燥管高度计算 (12) 气流干燥管的压降 (14) 气固相与干燥管壁的摩擦损失 (14) 克服位能提高所需压降 (14) 颗粒加速所引起的压降损失 (14) 局部阻力损失 (14) 辅助设备的选型 (15) 风机 (15) 预热器 (15) 及壁厚的核算 (15) 第四章后记 (17) 设计心得体会 (17) 符号说明 (17) 附录 (19) 参考文献 (19)

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。 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。 将湿物料中的湿分(常见的为水分)除去的方法很多，如压榨﹑过滤﹑离心﹑冷冻及利用干燥剂等等。但综合除湿程度﹑操作的可靠性﹑经济性和处理能力，干燥是工业生产中应用最普遍的除湿方法。就干燥而言，根据传递方式的不同可分为传导干燥﹑对流干燥﹑辐射干燥和介电加热干燥。 气流干燥过程及适用范围 1.2.1 气流干燥过程 气流干燥装置是连续常压干燥器的一种。颗粒状或粉末状湿物料通过带式供料器从干燥器底部进入，同时高温干燥介质也从干燥器底部进入，并达到一定的流速将湿物料分散和悬浮于气流中，在物料和热介质气流一并沿干燥管向上流动的同时,发生高效的传质传热，达到快速干燥的目的。 适当的安装风机在系统中的位置，气流干燥器可以在正压下操作，对于有毒或粉尘污染可能较大的情况，采用真空操作，产品不宜泄露,有利于保持生产环境；同时也有利于降低水分汽化温度，保护热敏性物料。但此时风机处于抽气工作状态,所抽的气体温度较高，并可能含有一些颗粒和

喷雾干燥器设计计算

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：

气流干燥器设计说明书(1)

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。 将湿物料中的湿分(常见的为水分)除去的方法很多，如压榨﹑过滤﹑离心﹑冷冻及利用干燥剂等等。但综合除湿程度﹑操作的可靠性﹑经济性和处理能力，干燥是工业生产中应用最普遍的除湿方法。就干燥而言，根据传递方式的不同可分为传导干燥﹑对流干燥﹑辐射干燥和介电加热干燥。 1.2 气流干燥过程及适用范围 1.2.1 气流干燥过程 气流干燥装置是连续常压干燥器的一种。颗粒状或粉末状湿物料通过带式供料器从干燥器底部进入，同时高温干燥介质也从干燥器底部进入，并达到一定的流速将湿物料分散和悬浮于气流中，在物料和热介质气流一并沿干燥管向上流动的同时,发生高效的传质传热，达到快速干燥的目的。 适当的安装风机在系统中的位置，气流干燥器可以在正压下操作，对于有毒或粉尘污染可能较大的情况，采用真空操作，产品不宜泄露,有利于保持生产环境；同时也有利于降低水分汽化温度，保护热敏性物料。但此时风机处于抽气工作状态,所抽的气体温度较高，并可能含有一些颗粒和粉

烘干机计算说明书

烘干机计算说明书 1. 应知参数 ① 原料情况 状态：形状、颗粒大小； 初水份：干基水份=物料重量水份重量 湿基水份=水份 物料水份重量+ 一般情况下初水份是指湿基水份。 ② 烘干系统 气流干燥系统：颗粒较小或水份较小； 回转滚筒干燥系统：颗粒较大或水份较大（30%以上）； ③ 成品要求 终水份要求； ④ 进风温度情况 气流干燥：木屑类的进风温度控制在180℃-200℃，以180℃为基准，水份在30%-40% 或以上，温度可以控制在180℃以上； 回转滚筒干燥：水份较高时（30%-40%或以上）温度可控制在200℃以上（木屑类）； 低水份类温度可控制在160℃以下； 注意：设计时，气流干燥和回转滚筒干燥系统在干燥木屑类物料时进风温度可控制在200℃， 木塑行业中的木粉不得超过180℃。 ⑤ 出风温度 终水份在10%以上，回转滚筒干燥系统控制在60℃，气流干燥系统控制在80℃； 终水份在5%下，回转滚筒干燥系统控制在70℃，气流干燥系统控制在90℃； 2. 计算 ① 蒸发量计算（单位：kg/h ） 型号按蒸发量选 蒸发量=初水份 终水份）（产量--11*-产量 产量单位：kg/h ② 系统风量 系统风量=出风温度 进风温度蒸发量-3000* 选用鼓风机； ③ 回转滚筒干燥系统 直径=风速 引风机风量*14.3*3600*2 风速为1.5m/s 左右，一般取中间值；按引风机风量计算。 长度=直径*(6-10)倍 气流干燥系统 直径=风速 系统风量*14.3*3600*2 风速为16-20m/s ，一般取中间值； 长度=直径*(60-100)倍 ④ 热源计算（单位：kCa ） 热量=系统风量*0.25*（进风温度-20℃）

气流式干燥器设计计算

气流式干燥器设计计算

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气流式干燥器设计计算?设计计算方法及步骤: （1)基本数据包括设计条件、设计者自行确定、自行查询的数据。 ?（2）进行干燥管的物料衡算和热量衡算,确定干燥除水量及干燥 用热空气量L(ｋg/ｈ)。 （3)干燥管直径D的计算?①湿空气在干燥管中的流速从气流输 送角度来看，只要气流速度大于最大颗粒的沉降速度,则全部物料 便可被夹带出,但为操作安全起见，通常取出口气速为最大颗粒沉 降速度的2倍,或取出口气速比最大颗粒沉降速度大3m/s。至于 干燥管的入口气速,一般取20~３0m／s。?②干燥管直径D 干燥管 直径用下式计算：? （4）气流干燥管的高度计算 根据空气至固体颗粒的传热速率方程式，整理得: ? ● 空气传给物料的热量Q由两部分组成,即: —恒速干燥阶段传热量(包括物料预热），其值可用下式计算: —降速干燥阶段的传热量,其值可用下式计算： ｋW ? kＷ ● 干燥管内的传热系数α的计算：?颗粒在气流干燥器中的传热系数的研究工作尚不充分。对于空气-水系统, 颗粒在等速运动段，可用下式估算。●??单位干燥管体积内的干燥表面积a，可用下式简化 ??（5）气流干燥系统的压力损失?气流干燥各部分的压力损失可按下述数值估算:９0～29０ Pa 旋风分离器 7９０～1200 Ｐａ 干燥管１200~2５00 Pa 总压力降 2５00~45０0 Pａ?粉碎机 290~490 设计示例：[例］现有含水W１=2%的某晶体物料,物料平均颗粒直径ｄp=0.6mｍ，颗粒最大直 径ｄp mａx=1mｍ,密度ρs=2490kg／，经实验测定其临界含水量Ｗc=1%,干物料的定压比热 c m=1.005kJ/kgｏ℃，要求产品量为７30ｋg／ｈ,干燥后产品含水Ｗ2=0．03%(均为湿基）。 已知物料进入干燥器的温度为15℃,离开干燥器的温度为６0℃（实测值），使用空气作干 燥介质,空气进入预热器的温度为15℃,相对湿度φ=80%，进入干燥器的温度为14６℃，离 开干燥器的温度为64℃。试设计一气流干燥器完成此干燥任务。

气流干燥器的设计2

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w 2 4.产品平均粒径 d：0.154㎜ p 5.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：0.0073 1

玻璃器皿气流烘干器使用说明书

玻璃仪器气流烘干器使用说明书 一·玻璃气流烘干器 玻璃仪器气流烘干器，又称为玻璃仪器烘干器、玻璃器皿烘干器，玻璃仪器气流烘干器，玻璃烘干器，气流烘干器、试管烘干器等，是使用玻璃仪器的各类实验室、化验室干燥玻璃仪器的必备烘干器材。 二·功能 玻璃仪器气流烘干器具有快速、节能、无水渍、使用方便、维修简单等优点。该烘干器分B、C型两种型号。B型为改进新型,有调温自动控制装置（可调温40-120℃），C型为全不锈钢调温型。 三·规格 （1） 12孔20孔30孔可依据需要任意选择。 （2）标准管、异形管、粗细长度不等。 四·参数

外形尺寸：（外径×高度，风管不计mm）：φ400×400 五·操作方法 （1）根据需烘干的玻璃器皿的大小，将相应规格的风管接插到上盖的出风口上。 （2）将需烘干器皿的水滴甩干，试管口朝下插入支架内烘干。 （3）将温度设定旋钮旋到所需要的温度。使用时将电源插头插入220V交流电源，接通电源开关，则冷风指示绿灯亮，电机工作吹出冷风，再接通热风开关，则热风指示红灯亮，电机工作吹进热风。 （4）当气流温度升至设定温度附近时，热风指示灯灭，加热停止（吹风电机继续工作），当气流温度降到设定温度以下时，热风指示灯亮，继续加热。 （5）当玻璃器皿被烘干后，先关掉热风开关，等玻璃器皿被吹凉后取下，并确定吹出的气流为冷风时，再最后关闭电源开关，切断电源。 六·清洁 每次使用前后对仪器表面做好清洁工作。 七·维护 需按照操作规程正确使用。 八·注意事项 （1）仪器在使用过程中不宜剧烈振动，以免待干燥玻璃器皿损坏。 （2）严禁烘干后直接关闭电源开关，以免剩余热量滞留于设备内部，烧坏电机和其他部件。 （3）电源插座要安装地线，以确保安全。

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 ()()1.5350 7250 155ln 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

气流干燥机工作原理

主要结构与工作原理 主要结构： SH93型叶丝高速膨胀干燥机主要由进料罩、进料气锁、喷射式松蒸装置、紊流装置、干燥装置、物料管道、旋风分离装置、回风管道、循环风机、排潮管道、分配管道、间接式热风发生炉、混合箱、检修平台、电控以及水气汽管路系统等组成 工作原理： 叶丝经超级回潮机充分加温加湿后（22～35%MC，55±5℃）。由进料振槽均匀地将叶丝送入进料气锁，然后由气锁落入松散装置内。期间高温蒸汽不断地喷入松散装置里，使叶丝不但快速松散，而且温度得以升高。 由松散装置落下的叶丝接着被高速度的过热蒸汽流带入干燥机内，叶丝与高温蒸汽充分接触迅速进行热交换，其内部水份的瞬间蒸发的速度远比从叶丝壁排出的速度要快，因此叶丝在干燥的同时得以迅速膨化。(同时叶丝中的部分青杂气被去除)。其后叶丝在重力和风力的作用下，进入物料管道进一步干燥。最后，叶丝进入旋风分离装置，与蒸汽分离的同时冷却部分定型，并从旋风分离装置下部的出料气锁排出，输送到下一工序进行处理。而分离出的温度下降的蒸汽则进入回风管道和循环风机（主风机），在风机下部的排潮管排出部分的潮湿废蒸汽后，进入热风发生炉加热，经混

合箱被循环使用。 使用与操作： 1. 操作规程 1.1 开机前应检查蒸汽、水、气等的供应是否正常。 1.2 排放蒸气管道内的冷凝水（一般排放5～10min）。 1.3 检查系统的所有的排污球阀（热风发生炉排污球阀、紊流装置排污球阀、干燥装置排污球阀）和检修门是否关闭到位。 1.4 检查燃料（油、天然气或液化气）的供应是否完全符合国家标准的要求，否则将会造成一系列严重后果。 1.5 叶丝高速膨胀干燥机的烘丝温度（即混合风温）与炉温的关系 一般炉温比烘丝温度高20℃～35℃之间为好，而且温差越小越好。特别注意不要用调节风门来较大幅度的降低温度，否则将会造成炉温设定的很高，烘丝温度与炉温之间的温差过大，系统内大量的循环风不经过热风发生炉，这样一来热风发生炉内的热量就不能及时有效的被带走，最终导致热风发生炉烧损。 1.6 SH9叶丝高速膨胀干燥机的生产进行分三个阶段，分别在主控电脑的控制界面上进行操作 1.6.1 预热阶段 当准备生产时，通过选择“预热”按钮而使设备进入预

气流干燥设计示例

设计示例：[例]现有含水W1=2%的某晶体物料，物料平均颗粒直径dp=0.6mm，颗粒最大直径dp max=1mm，密度ρs=2490kg/，经实验测定其临界含水量Wc=1%，干物料的定压比热c m=1.005kJ/kg℃，要求产品量为730kg/h，干燥后产品含水W2=0.03%（均为湿基）。已知物料进入干燥器的温度为15℃，离开干燥器的温度为60℃（实测值），使用空气作干燥介质，空气进入预热器的温度为15℃，相对湿度φ=80%，进入干燥器的温度为146℃，离开干燥器的温度为64℃。试设计一气流干燥器完成此干燥任务。[解] （1）水分蒸发量W 则加料量G1=G2+W=730+14.7=744.7≈745kg/h。 （2）空气消耗量 首先确定空气离开干燥器的出口状态。由于过程存在热损失，有： 依题意：t0=15℃，t1=146℃，t2=64℃，H1=H0，φ0=80%， 查饱和水蒸气表可得t0=15℃时，Ps=1.71kPa，根据式（10.6），有 过程中干燥器没有补充加热，所以q D=0 物料升温所需热量q1： 热损失粗略估计可取绝热干燥过程总热量消耗的10%。按绝热过程计算，单位空气消耗量为： 式中，H'2为按绝热过程计算所得的空气出口湿度，即， 即 解得： 则： 而I1=（1.01+1.88H1）t1+2490H1=（1.01+1.88×0.0085）×146+2490×0.0085 =170.79kJ/kg水 I0=（1.01+1.88H0）t0+2490H0=（1.01+1.88×0.0085）×15+2490×0.0085 =36.55 kJ/kg水

故比热量消耗： 所以，热损失为q L=4130.42×10%=413 kJ/kg水 湿空气比热近似取为进口湿度下的湿比热，即：c H=1.01+1.88×0.0085=1.026kJ/kg·℃ 水的汽化潜热r0=2490kJ/kg 水的定压比热c W=4.18 kJ/kg·℃ 湿物料进口温度θ1=15℃ 解得：H2=0.0246kg水/kg干空气 故该过程干空气的消耗量，得： 湿空气的体积： 湿空气的比容v可按平均温度t=（146+64）/2=105℃及平均湿含量H=（0.0246+0.0085）/2=0.0165 kg水/kg干空气计算，即： 湿空气/kg干空气 则湿空气体积为：V=913×1.1=1004 湿空气/h 故取湿空气的体积为1010 湿空气/h。 （3）总热量消耗Q 该过程总热量消耗Q为： （4）干燥管直径 采用变径干燥管。 ①加速段管径计算 取加速段管内的气体速度W=30m/s，此时，加速段管径D为： ②等速段干燥管直径计算 取等速段管内速度： u=u t+3 m/s 式中，u t为颗粒自由沉降速度，已知，dp=1mm，ρs=2490kg/。空气的物性按平均温度t=105℃计算，查得空气粘度μ=0.022×Pa·s， 密度。

脉冲气流旋流干燥机

◎脉冲气流旋流干燥机 电源缺相，加热器不能全部加热，处理方法是维修或更换固态继电器。而加热器的局部断路，也将使加热不能全部工作，造成加热过程过于缓慢。维修或更换加热器。将故障问题完全处理好。闭合循环烘箱空气开关，按照该烘箱的操作说明书运行其程序，经过2.5h的升 工作原理 湿物料经输送机与加热后的空气同时进入干燥器，松散的粉粒状物料分散悬浮于热空气中，二者充分混和，在气流夹带的过程中瞬间脱除水分。通过气流干燥器管径的大小交替变化，使得物料颗粒在干燥的目的、干燥后的成品从旋风分离器排出，一小部分飞粉由二级旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用根据干燥作业形式不同，有以下四种系列产品：1、Ｆ系列2、ｚ系列3、ｘ系列4、ｓｚ系列。Ｆ型是负压操作，物料经过风机带有粉碎作用，Ｘ型为多级尾气循环型，ＳＺ型是集闪蒸干燥与气流干燥为一体的强化型气流干燥器，式我公司根据用户要求设计的新型干燥设备。 产品特点 ● 适用于粒径范围在5um～5mm之间的粉粒状物料表面水的干燥； ● 干燥强度大、设备投资省：占地面积小。 ● 自动化程度高、产品质量好，干燥时间极短，产品不与外界接触，污染小，质量好。 ● 设备成套供应、热源自由选择，用户可根据需要添置除尘器或其他辅助设备。 在加热方式选择上，气流干燥设备有较大的适应性，用户可以根据所在地区的条件选用蒸汽、点、热风炉加热、同时又可根据物料耐热温度(或热风温度)选择：≤150℃时。可选用蒸汽加热；≤200时，电加热(或蒸汽加热，电补偿或导热油加热)；≤300℃时，热媒热风炉；≤600℃时，燃油热风炉。 技术咨询及试验 气流干燥式一种批量大、热效率较高的快速连续瞬间干燥设备，虽然其适用于多种物料的干燥，如糯米粉、糟渣类、南瓜子皮等饲料颗粒、A.B.C中间体、白炭黑、苯吡唑酮、茶粕、草酸催化剂、沉淀碳粉、对乙酰氮基苯磺酰氨、对氨基水杨酸、哆耳玛托、对苯二酸、二乙

气流干燥器设计说明书

第一章气流干燥的设计原则..............................错误!未定义书签。 干燥的目的及各种不同干燥方式 ........................错误!未定义书签。 气流干燥过程及适用范围 .............................错误!未定义书签。 气流干燥过程..................................错误!未定义书签。 气流干燥器适用对象..............................错误!未定义书签。 对流干燥流程、设备和某些操作条件的确定 ..............错误!未定义书签。 干燥流程的主体设备 .............................错误!未定义书签。 干燥对象氯酸钠的特性................................错误!未定义书签。第二章气流干燥器的设计基础 .............................错误!未定义书签。 颗粒在气流干燥管中的运动............................错误!未定义书签。 加速运动与等速运动及其特征 ......................错误!未定义书签。 球形颗粒在气流中的运动速度 .....................错误!未定义书签。 颗粒在气流干燥器中的对流传热系数 ...................错误!未定义书签。 颗粒在气流干燥器中的对流传热速率 ...................错误!未定义书签。 加速运动阶段....................................错误!未定义书签。 等速运动阶段....................................错误!未定义书签。第三章气流干燥器的设计计算 .............................错误!未定义书签。 物料、热量衡算......................................错误!未定义书签。 设计条件........................................错误!未定义书签。 干燥器的物料衡算................................错误!未定义书签。 干燥器的热量衡算................................错误!未定义书签。 气流干燥管直径和高度的计算 ..........................错误!未定义书签。 干燥管管径的计算................................错误!未定义书签。 干燥管高度计算..................................错误!未定义书签。 气流干燥管的压降....................................错误!未定义书签。 气固相与干燥管壁的摩擦损失 ......................错误!未定义书签。 克服位能提高所需压降 ............................错误!未定义书签。 颗粒加速所引起的压降损失 ........................错误!未定义书签。 局部阻力损失....................................错误!未定义书签。 辅助设备的选型......................................错误!未定义书签。 风机............................................错误!未定义书签。 预热器..........................................错误!未定义书签。 及壁厚的核算....................................错误!未定义书签。第四章后记.............................................错误!未定义书签。 设计心得体会........................................错误!未定义书签。 符号说明............................................错误!未定义书签。附录....................................................错误!未定义书签。 参考文献............................................错误!未定义书签。

干燥机设计说明书

摘要 筒体是卧式滚筒软化干燥机的机体。筒体内既进行热和质的传递又输送物料，筒体的大小标志着卧式滚筒软化干燥机的规格和生产能力。筒体应具有足够的刚度和强度。在安装和运转中必须保持轴线的直线性和截面的圆度。筒体的材料一般用Q235钢和普通低合金钢。提高了传热效率,充分发挥了蒸汽的潜能,降低了蒸汽消耗;提高了滚筒软化干燥机加热列管的管壁温度,增加设备处理量,提高物料软化效率。应根据油料的种类和含水量的不同，制定软化温度；当油料含水量低时，软化温度应相应高些，反之，应低些。根据油料含水量的不同，可进行加热润湿或加热去水。根据轧呸效果调整软化条件。轴的设计工作中的另一个重要方面是一根轴与另一根轴之间的直接联接方法。这由刚性或者弹性联轴器来实现的。联轴器是用来把相邻的两个轴端联接起来的装置。在机械结构中,联轴器被用来实现相邻的两根转轴之间的半永久性联接。 关键词：滚筒；软化；效率; 联轴器

Title The Softening kettle Abstract：T he tube body is the machine body that the softening kettle. The tube body inside since carry on heat and qualities' deliver and transport the material, the size of the tube body symbolizes the specification and the production ability that the softening kettle. The tube body should have enough of just degree and strength.Must keep the straight line of the stalk line and cut a degree of the noodles in install and revolve.The material of the tube body uses the low metal alloy steel of Q235 steel and commonness generally. Raised to transmit heat the efficiency, developed the potential of the steam well, lower the steam to eliminate Consume; raised the roller to soften the tube wall temperature of a pot of heating row tube, increase the equipments processing quantity, raise the material to soften the efficiency. Should according to the category and dissimilarity with amount of waters that oil anticipate, draw up to soften the temperature;When the oil anticipates to contain the amount of water low, soften the temperature and should correspond a little higher, whereas, should be a little lower. Anticipate the dissimilarity with amount of water according to the oil, can carry on heat smooth wet or heat to the water. A djust to soften the condition according to the force result. Another important aspect of shaft design is the method of directly connecting one shaft to another. This is accomplished by devices such as rigid and flexible couplings. A coupling is a device for connecting the ends of adjacent shafts. In machine construction, couplings are used to effect a semi permanent connection between adjacent rotating shafts. Keywords：Rotary Drum；Softening；efficiency; coupling

XFG-1F吸附式氢气干燥器使用说明书要点

氢冷式发电机及氢站配套设备 XFG-1F吸附式氢气干燥器 使用说明书 牡丹江市北方电站设备有限公司

目录 一、工作原理——1 二、主要技术参数————2 三、设备型号说明————3 四、设备的安装————3 五、设备启动前注意事项————4 六、启动运行程序步骤————5 七、设备控制箱的净化说明————7 八、设备的净化过程————8 九、人机界面按键使用说明————9 十、设备的拆卸维护和安装————15 十一、设备的预防性维护程序————17 十二、附安装图、工艺流程图、运行记录表————19

XFG-1F吸附式氢气干燥器使用说明 一、工作原理 XFG-1F型氢气干燥器是清除汽轮发电机内氢气中水蒸汽的专用设备。 氢气干燥器对氢气进行干燥处理的原理是利用活性氧化铝的吸收性能。活性氧化铝是一种固态干燥剂，清除水分是将湿度高的氢气通过填满活性氧化铝的吸收塔来实现的。高疏松度的活性氧化铝具有非常大的表面积和强吸湿能力，对绝大多数气体和水蒸气来说，使用活性氧化铝作为干燥剂主要是利用它的化学惰性和它无毒的特性。当活性氧化铝吸收水分达到饱和后，它的“再生”可通过加热来清除自身的水蒸气，从而恢复它的吸收能力，并且活性氧化铝的性能和效率并不受重复再生的影响。 氢气干燥器中，利用埋入式的电加热器加热干燥剂使束缚的水分汽化，与此同时一股封装的氢气流过吸附层带走释放出的水蒸气，干燥剂恢复最初的特性，然后将氢气（含有水蒸气）冷却，冷凝水通过分离器排出，一般情况下，活性氧化铝的吸湿性能可通过加热的方式来完成它的再生，并可以重复进行。 干燥器本身有两个吸收塔，当其中一个吸收塔处于吸湿过程中，另一个则处于再生过程，所以干燥器能够连续的工作。 在预定的工作周期，控制器自动地控制着四通阀门，并把氢气流从已饱和的吸收塔自动的转换到完成再生过程的吸收塔中。与此同时自动地将已吸湿饱和的吸收塔置于再生循环中，完全实现了设备的自动化工作。 XFG-1F型氢气干燥器 二、主要技术参数

化工原理干燥器课程设计

目录 1 概述 (3) 1.1干燥技术现状及进展 (3) 1.1.1干燥技术的概况 (3) 1.1.2干燥技术现状 (3) 1.2气流干燥器的简介 (4) 1.2.1气流干燥器的简介 (4) 1.2.2脉冲式气流干燥器的简介 (5) 2.设计任务及要求 (5) 2.1设计题目 (5) 2.2设计任务及操作条件 (5) 2.3设计内容 (5) 3.干燥器主体工艺尺寸计算计算 (6) 3.1基本参数的确定 (6) 3.2 物料衡算和能量衡算 (6) 3.2.1物料衡算和热量衡算 (6) 3.2.2气流干燥管直径的计算 (7) 3.2.3气流干燥管长度的计算 (8) 4.辅助设备的选型及核算 (17) 4.1鼓风机 (18) 4.2加热器 (18) 4.3进料器 (18) 4.4分离器 (19) 4.5除尘器 (19) 5.设计结果汇总 (19) 6 结论 (19) 参考文献 (19) 致谢……………………………………………………………………………… 附图 一. 概述： 1.1 干燥技术现状及进展 人们通常把采用热物理方式将热量传给含水的物料并将此热量作为潜热而是水分蒸发、分离操作的过程称为干燥。其特征是采用加热、降温、减压或其他能量传递的方式使物料中的水分挥发，冷凝、升华等相变过程与物料分离以达到去湿的目的。 干燥技术的应用，在我国具有十分悠久的历史，文明于世界的造纸技术，就显示了干燥技术的应用，

现代干燥技术在国民生产中应用的程度与一个国家的综合国力和国民生活质量的水平密切相关，从某种意义上来说，它标志着这个国家国民经济和社会文明的发达程度。 1.1.1干燥技术的概况 干燥技术的目的是除去某些原料、半成品中的水分或溶剂，就化学工业而言目的哦在于，使物料便于包装、运输、加工和使用，具体为 （1）悬浮液和滤饼状的化工原料和产品，可经干燥成为固体，便于包装和运输。 （2）不少的化工原料和产品，由于水分的存在，有利于微生物的繁殖，易霉烂、虫蛀或变质，这类物料经过干燥便于贮藏，例如生物化学制品、抗生素及食品等，若含水量超过规定标准，易于变质影响使用期限，需要经干燥后才有利于贮藏。 （3）为了使用方便。例如食盐、尿素和硫胺等，当其干燥至含水率为0.2-0.5%左右时，物料不易结块，使用比较方便。 （4）便于加工。一些化工原料，由于加工工艺要求，需要粉碎到一定的粒度范围和含水率，以利于在加工和使用。 （5）为了提高产品的质量。某些化工原料和产品，其质量的高低和含水量有关，物料经过干燥处理，水分除去后，有效成分相应增加，提高了产品质量。 1.1.2干燥技术现状 干燥技术有很宽的服务领域，面对众多的产业，理化性质各不相同的物料，产品质量及其他方面千差万别的要求，干燥技术是一门跨学科、跨行业、具有实验性科学性的技术。 干燥时比较古老。通用和必不可少的化工单元操作。据报道，到目前为止已有400多种形式的干燥器，其中，有100多种形式应用较多。由于高的汽化潜热和以热空气为干燥介质（最通用）导致了固有的热效率低，使干燥成为可与蒸馏相比的高能耗单元操作。一般工业发达的国家（美国、英国等）干燥能耗占全国总能耗的10%-15%。同时它又是一个缺乏能够精确指导实践的科学理论和设计方法。在实际中，依靠经验和小规模实验的数据来指导设计、制造、生产还是主要的方法。因此，往往导致其结局是装臵效果不佳、甚至于报废。因此，在建设工业装臵时，尤其是在设备安装之前，一定要进行充分的、有说服力的实验，以试验作为工业装臵建设的依据。这就是干燥技术应用的显著特点。 1.1.3 干燥技术的进展 传统的干燥器主要有厢式干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、转鼓干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥器、微波和高频干燥器、红外热辐射干燥器等。此外，在各个行业，例如谷物、水果和蔬菜、石油化工、燃料和颜料、食品、乳制品、中药材等行业也由适合自身特点的专用干燥技术和和干燥器。这些传统干燥技术发展历史较长、成熟可靠，在世界各国已经得到广泛的应用。 1.2气流干燥器 1.2.1 气流干燥器的简介 气流干燥机热空气进入干燥器后快速冲击物料并在瞬间与物料充分混合使物料流态化与空气的接触面积最大化从而迅速蒸发水份，气固两相经过除尘分离后得到产品。脉冲气流干燥是在直管气流干燥器的基础上增加了较粗的缓冲管目的是增加气固两相的相对运动过程从而提高干燥速率。适用于粘性不大或无粘性的滤饼装物料的干燥，一般干燥之前需经过机械脱水。气流干燥机的干燥时间较短一般为1-4秒，产品在温度还未升高之前已经离开了干燥器，所以适合热敏性物料干燥。 干燥的水份形式以表面水为主，对含内部水较多的物料比较难达到工艺要求。该机可根据工艺要求设计成鼓风系统、引风系统、鼓引风系统，鼓风机可兼作分散器。鼓引风机系统中风机可采用变频器无级变速，实现系统“0压力”精确的控制在进料处或旋风分离器的易漏风处。对于易燃易爆物料普通焊接管道容易积料导致温度过高，本厂拥有独特的加工工艺使干燥管道内壁、法兰连接处等物料经过处绝对光滑保证物料不在器内停留。