流化床干燥设计任务书
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化工原理课程设计任务书设计题目流化床干燥器设计院系专业班级姓名学号指导教师日期化工原理课程设计任务书1.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.07(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.005,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1700kg/m3 堆积密度ρb 780 kg/m3干物料比热容C s 1.45KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.14mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为80℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
2.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.06(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.004,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρb 650 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
3.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.045(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1800kg/m3 堆积密度ρb 750 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.13mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为90℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
流化床干燥实验装置指导书第 1 页共7页第 2 页 共 7页流化床干燥实验一、实验目的1. 了解流化床干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法。
2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法。
3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平 衡含水量的实验分析方法。
4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响。
二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时,被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。
由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被干燥物料而言,其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。
按干燥过程中空气状态参数是否变化,可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。
若用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变,再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变,则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。
1. 干燥速率的定义干燥速率定义为单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量,即:CG dX dWU Ad Ad ττ==− kg/(m s)(11-1)2式中,U -干燥速率,又称干燥通量,kg/(m 2s ); A -干燥表面积,m 2;W -汽化的湿分量,kg ;τ -干燥时间,s ;Gc -绝干物料的质量,kg ;X -物料湿含量,kg 湿分/kg 干物料,负号表示X 随干燥时间的增加而减少。
2. 干燥速率的测定方法 方法一:(1)将电子天平开启,待用。
第 3 页 共 7页(2)将快速水分测定仪开启,待用。
(3)将0.5~1kg 的湿物料(如取0.5~1kg 的绿豆/花生放入60~70℃的热水中泡30min ,取出,并用干毛巾吸干表面水分,待用。
(4)开启风机,调节风量至40~60m3/h ,打开加热器加热。
待热风温度恒定后(通常可设定在70~80℃),将湿物料加入流化床中,开始计时,每过4min 取出10克左右的物料,同时读取床层温度。
×××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。
55.4 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。
化工原理课程设计说明书设计名称:卧式多室流化床干燥器装置的设计一.设计任务书 --------------------------------------- 2 二.设计内容概述 ------------------------------------- 22.1 设计目的 ----------------------------------------------------- 2 2.2 干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述 ---------------------- 3三.工艺计算 ----------------------------------------- 43.1 物料和热量衡算 ----------------------------------------------- 4 3.2 流化速度的确定 ----------------------------------------------- 5 3.3 流化床层底面积的计算 ----------------------------------------- 6 3.4 干燥器的长度和宽度 ------------------------------------------- 73.5 干燥器的高度 ------------------------------------------------- 7 3.6 干燥器的结构设计 --------------------------------------------- 8四.附属设备的选型 ----------------------------------- 94.1 送风机和排风机 ----------------------------------------------- 9 4.2 气固分离设备 ------------------------------------------------- 9 4.3供热设备------------------------------------------------------ 9 4.4供料设备------------------------------------------------------ 9五.数据汇总 ---------------------------------------- 10 六.认识与体会 -------------------------------------- 11 七.参考文献 ---------------------------------------- 11卧式多室流化床干燥装置的设计.设计任务书1. 设计题目 试设计一台卧式多室流化床干燥器, 用于干燥颗粒状化肥, 将其含水量从0.04 干燥至 0.004(干基),生产能力(以干燥产品计)干燥装置热损失为有效传热量的 15%。
流化床干燥实验指导书流化床干燥实验一、实验目的1. 了解流化床干燥装置的基本结构、工艺流程和操作方法2. 学习测定物料在恒定干燥条件下干燥特性的实验方法3. 掌握根据实验干燥曲线求取干燥速率曲线以及恒速阶段干燥速率、临界含水量、平衡含水量的实验分析方法4. 实验研究干燥条件对于干燥过程特性的影响二、基本原理在设计干燥器的尺寸或确定干燥器的生产能力时,被干燥物料在给定干燥条件下的干燥速率、临界湿含量和平衡湿含量等干燥特性数据是最基本的技术依据参数。
由于实际生产中被干燥物料的性质千变万化,因此对于大多数具体的被干燥物料而言,其干燥特性数据常常需要通过实验测定而取得。
按干燥过程中空气状态参数是否变化,可将干燥过程分为恒定干燥条件操作和非恒定干燥条件操作两大类。
若用大量空气干燥少量物料,则可以认为湿空气在干燥过程中温度、湿度均不变,再加上气流速度以及气流与物料的接触方式不变,则称这种操作为恒定干燥条件下的干燥操作。
1. 干燥速率的定义干燥速率定义为单位干燥面积(提供湿分汽化的面积)、单位时间内所除去的湿分质量,即:CG dX dW U Ad Ad ττ==- kg/(m 2s) (11-1)式中,U -干燥速率,又称干燥通量,kg/(m 2s );A -干燥表面积,m 2;W -汽化的湿分量,kg ;τ -干燥时间,s ;Gc -绝干物料的质量,kg ;X -物料湿含量,kg 湿分/kg 干物料,负号表示X 随干燥时间的增加而减少。
2. 干燥速率的测定方法方法一:(1)将电子天平开启,待用。
(2)将快速水分测定仪开启,待用。
(3)准备0.5~1kg 的湿物料,待用。
(4)开启风机,调节风量至40~60m3/h ,打开加热器加热。
待热风温度恒定后(通常可设定在70~80℃),将湿物料加入流化床中,开始计时,每过4min 取出10克左右的物料,同时读取床层温度。
将取出的湿物料在快速水分测定仪中测定,得初始质量i G 和终了质量iC G 。
化工原理课程设计任务书(干燥装置设计)(一)设计题目:气流和单层流化床联合干燥装置设计(二)设计任务及操作条件1.用于散颗粒状药品干燥2.生产能力:处理量13735 Kg/h 物料含水率(湿基)22% ,气流干燥器中干燥至10%,再在单层流化床干燥器中干燥至0.5%(湿基)。
3.进料温度20℃,离开流化床干燥器的温度120℃。
4.颗粒直径:平均直径d m=0.3mm最大粒径d max=0.5mm最小粒径d min=0.1mm5.干燥介质:烟道气(性质与空气同)。
初始湿度:H0=0.01 kg水/kg绝干气入口温度:t1=800℃废气温度:t2=125℃(两种干燥器出口温度相同)6.操作压力:常压(101.3 kPa)7.年生产日330 天,连续操作24 小时/天。
8.厂址:柳州地区(三)设计内容1. 干燥流程的确定及说明.2. 干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
3. 辅助设备的选型及核算(气固分离器、供风装置、供料器)。
4. A3 图纸2 张:带控制点的工艺流程图主体设备图(四)设计基础数据1.被干燥物料:颗粒密度:ρs =2000 kg/m3干物料比热容:C s =0.712kJ/kg.℃假设物料中除去的全部为非结合水。
2.分布板孔径:d0 = 5mm3.流化床干燥器卸料口直接接近分布板4.干燥介质的物性常数可按125℃的空气查取5.干燥装置热损失为有效传热量的15%目录1设计方案简介 (1)1.1 气流干燥器 (1)1.2 单层圆筒流化床干燥器 (1)1.3 气流和单层流化床联合干燥 (2)2 气流干燥器的设计计算 (3)2.1 物料衡算 (3)2.1.1 水分蒸发量 (3)2.1.2 气流干燥器的产品量 (4)2.1.3 绝干物料量 (4)2.1.4 物料的干基湿含量 (4)2.1.5 空气的用量 (4)2.2 热量衡算 (4)2.2.1 物料在气流干燥室的出口温度和空气的出口湿含量 (4)2.2.2 热损失 (5)2.2.3 物料升温所需要的热量 (6)2.2.4 总热量消耗 (6)2.3 气流干燥管直径的计算 (6)2.3.1 最大颗粒的沉降速度 (6)2.3.2 干燥管内的平均操作气速 (6)2.3.3 干燥管的直径 (6)2.4 气流干燥管的长度 (7)2.4.1 物料干燥所需的总热量 (7)2.4.2 平均传热温差 (7)2.4.3 表面给热系数 (8)2.4.4 气流干燥管的长度 (8)2.5 气流干燥管压降的计算 (8)2.5.1 气、固相与管壁的摩擦损失 (8)2.5.2 克服位能提高所需的压降 (9)2.5.3 局部阻力损失 (9)2.5.4 总压降 (9)3 单层圆筒流化床的设计计算 (9)3.1 物料衡算 (9)3.1.1 流化床干燥器中水分蒸发量 (9)3.1.2 流化床干燥器的产品产量 (10)3.1.3 绝干物料量 (10)3.1.4 物料的最终干基湿含量 (10)3.2 热量衡算 (10)3.2.1 水分蒸发所需热量 (10)3.2.2 干物料升温所需热量 (10)3.2.3 干燥器中所需热量 (10)3.2.4 热损失 (10)3.2.5 干燥过程所需总热量 (10)3.2.6 干空气用量 (11)3.2.7 最终废气湿含量 (11)3.3 最小颗粒的逸出速度 (11)3.4 扩大段直径的确定 (11)3.5 床层直径的确定 (11)3.6 分离段直径的确定 (12)3.7 流化床干燥器总高度的确定 (12)3.7.1 流化床床层高度 (12)3.7.2 分离段高度 (13)3.7.3 扩大段高度 (13)3.7.4 总高 (13)3.8 颗粒在流化床中的平均停留时间 (13)3.9 流化床的分布板 (13)3.9.1 选用侧流式分布板 (13)3.9.2 分布板的孔数 (13)3.9.3 开孔率 (13)4 主要附属设备的选型与计算 (14)4.1空气预热器 (14)4.1.1 饱和蒸汽温度 (14)4.1.2 空气的平均温度 (14)4.1.3 初步选型 (14)4.1.4 空气从t0升到t1所需热量 (14)4.1.5 实际风速和空气的质量流速 (14)4.1.6 排管的传热系数 (14)4.1.7 传热温差 (14)4.1.8 所需传热面积 (15)4.1.9 所需的单元排管数 (15)4.1.10性能校核 (15)4.2 风机 (15)4.3 旋风分离器 (16)4.4 供料器 (16)5 主要设计结果列表 (16)6 设计述评 (17)7 参考资料 (17)8主要符号说明 (18)1设计方案简介1.1气流干燥器气流干燥器主要用于小颗粒物料的干燥。
目录流化床干燥装置设计任务书 (1)设计计算部分 (2)一、设计方案简介 (2)(一)干燥装置的选择 (2)(二)干燥流程的确定 (2)二、主要设备的工艺设计计算 (3)(一)干燥条件的确定 (3)(二)物料衡算与热量衡算 (4)1.物料衡算 (4)2.热量衡算 (4)3.干燥器的热效率 (4)(三)干燥器的工艺设计 (5)1.流化速度的确定 (5)2.流化床层底面积的计算 (5)3.干燥器的宽度和长度 (7)4.停留时间 (7)5.干燥器高度 (7)(四)干燥器的结构设计 (8)1.布气装置 (8)2.分隔板 (8)3.物料出口堰高 (9)三、典型辅助设备的选型与计算 (9)(一)风机 (9)1.送风机 (9)2.排风机 (10)(二)空气加热器 (11)(三)供料器 (12)(四)气固分离器 (13)四、设计一览表 (14)对本设计的评述 (15)参考文献 (16)附图 (17)流化床干燥装置设计任务书(一)设计题目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0.0004(以上均为干基)。
生产能力(以干燥产品计)2050kg/h。
(二)操作条件1.干燥介质:湿空气。
其初始湿度H0、温度t0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θ1:30℃。
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)设计内容1.干燥流程的确定和说明。
2.干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
3.辅助设备的选型及核算(气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器)。
(四)基础数据1.被干燥物料:颗粒密度ρs 1730kg/m3堆积密度ρb800kg/m3干物料比热容c s 1.47kJ/(kg·℃) 颗粒平均直径d m0.14mm 临界含水量X00.013(干基)平衡含水量X*02.物料静床层高度Z:0.15m3.干燥装置热损失为有效传热量的15%。
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 (19)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。
55.4 气固分离器 (17)6 干燥过程的计算 (26)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 (27)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 (23)6.3 附属设备的选型 .............................................................错误!未定义书签。
中原工学院化工原理课程设计卧式多室流化床干燥器2013/01/15:支玉惠学院:纺织学院班级:轻化101学号: 1指导老师:瑾课程设计设计任务书(一).设计题目设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥颗粒状肥料。
将其湿含量从0.04+0.001 ×1=0.041 干燥至 0.0003+0.0001=0.0004 (以上均为干基),生产能力(以干燥产品计) 3000+100=3100kg/h。
(二).操作条件1.干燥介质:湿空气。
其初始湿度和温度根据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:θ 1=30℃。
3.热源:饱和蒸汽,压力400kPa。
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:新市龙湖地区。
(三)、设计容(1)干燥流程的确定和说明。
(2)干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
(3)辅助设备的选型及核算(气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器)。
(三).基础数据1.被干燥物料颗粒密度ρ s=1730kg/m3;绝干物料比热 Cs=1.47kJ/(kg 临界湿含量 Xc=0.013(kg/kg ·℃);绝干料);堆积密度ρ b=800kg/m3;颗粒平均直径dm=0.14 ㎜;平衡湿含量 X*=0。
2.物料静床层高度Ζ 0 为 0.15m。
3 干燥装置热损失为有效传热量的15%。
目录(一)、设计方案简介: (3)(二)、干燥过程的流程说明 (4)( 三) 、干燥过程的计算 (4)3.1 主体设备的工艺设计计算 (4)3.1.1 物料衡算 (4)3.1.2 空气和物料出口温度的确定 (5)3.1.3 干燥器的热量衡算 (5)3.1.4 预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (6)3.2 干燥器的设计 (7)3.2.1 流化速度的确定 (7)3.2.2 流化床层底面积的计算 (8)3.2.3 干燥器的宽度和长度 (9)3.2.4 干燥器高度 (9)3.2.5 干燥器结构设计 (10)(四)辅助设备的选择及计算 (11)一、风机 (12)二、供料装置 (13)三、除尘设备 (14)四、换热器选型 (15)五、空气过滤器 (16)六、管路计算及管道选择 (17)(五)、优化分析 (18)5.1.1.干燥器年总费用G (18)5.1.2 干燥设备投资折旧费用GD (18)5.1.3 空气年预热费用Gh (19)5.1.4 风机年运转费用 (19)5.2 .1 干燥器优化设计工艺分析 (20)5.2.2 风机风量 (20)5.2.3 干燥器体积的计算 (20)(六)、设计一览表 (22)(七)、评述 (24)(八)、参考文献 (25)(一)、设计方案简介:在化学工业中,为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输,常常需要用到干燥过程。
一.设计任务书(一).设计题目设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥PVC湿物料。
将其湿含量从0.1干燥至0.005(以上均为干基),生产能力(以干燥产品计)3000kg/h。
(二).操作条件1.干燥介质:湿空气。
其初始湿度和温度根据成都地区的气候条件来选定。
进干燥器温度t1为100o C。
2.物料进口温度:θ1=20o C。
3.热源:饱和蒸汽,压力400kPa。
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:四川大学江安校区。
(三).基础数据1.被干燥物料颗粒密度ρs=1400kg/m3;堆积密度ρb=700kg/m3;绝干物料比热Cs=1.256kJ/kg o C;颗粒平均直径d m=150μm;临界湿含量Xc=0.05;平衡湿含量X*=0。
2.物料静床层高度z o为0.15m。
3干燥装置热损失为有效传热量的15%。
(四).设计内容1.干燥流程的确定与说明。
2.干燥器主体工艺尺寸的计算及结构设计。
3.辅助设备的选型及计算(气固分离器、空气加热器、供风装置、加料器)。
4.绘制干燥器结构图。
二.干燥原理(一).概述干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发湿分(大多数情况下是水),而获得一定湿含量固体产品的过程。
湿分以松散的化学结合或以液态溶液存在于固体中,或积集在固体的毛细微结构中。
当湿物料作热力干燥时,以下两种过程相继发生:过程1.能量(大多数是热量)从周围环境传递至物料表面使湿分蒸发。
过程2.内部湿分传递到物料表面,随之由于上述过程而蒸发。
干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率控制,从周围环境将热能传递到湿物料的方式有对流、传导或辐射。
在某些情况下可能是这些传热方式联合作用,工业干燥器在型式和设计上的差别与采用的主要传热方法有关。
在大多数情况下,热量先传到湿物料的表面热按后传入物料内部,但是,介电、射频或微波干燥时供应的能量在物料内部产生热量后传至外表面。
整个干燥过程中两个过程相继发生,并先后控制干燥速率。
流化床干燥器固体流态化技术设计书第一章概述第一节流化床干燥的特点将大量固体颗粒悬浮于运动这的流体之中,从而使颗粒具有类似于流体的某些表观特性,这种流固接触状态称为固体流态化。
流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体颗粒干燥的一种工业设备,目前在化工、轻工医学、食品以及建材工业中得到广泛的应用。
流化干燥又名沸腾干燥,是固体流态化技术在干燥上的应用。
流体自下而上通过由固体颗粒堆成的床层时,若气流速度较低,则床层仍维持原状,气流从颗粒间空隙流过,这种床层称为固定床。
当流速u提高到大于某一临界值u mf(称为起始流化速度)后,颗粒推理其原来的位置而在流体中浮动,并在床内无规则地运动,这种床层称为流化床。
在流化床内,由于颗粒分散并作不规则运动,造成了气固两相的良好接触,加速了传热和传质的速度,而且床内温度均匀便于准确控制,能避免局部过热。
设备结构较简单、紧凑,容易使过程连续化,故得到较广泛的应用。
为了改善产品质量,生产上常采用卧式多室流化干燥器,干燥室的横截面做成长方形,用垂直挡板分隔成多室(一般为4~8室),挡板与多孔板之间留有一定间隙(一般为几十毫米),使物料能顺利通过。
湿物料自料斗加入后,依次由第一室流到最后一室,再卸出。
由于挡板的作用,可以使物料在干燥室内的停留时间趋于均匀,避免短路。
并可根据干燥的要求,调整各室的热、冷风量以实现最适宜的风温与风速。
也可在最后一、二室内只通冷风,以冷却干物料。
干燥室截面在上部扩大,以减少粉尘的带出。
流化床干燥器还可以做成多层式。
与卧式多室流化床干燥器相比,其优点是热效率较高。
但由于压降大,而且物料由上一层溢流到下一层的装置较复杂,生产上不如卧式用得广泛。
流化床干燥有以下特点:(1)颗粒在干燥器内停留时间比气流干燥器内得的长,且热气体和物料错流接触或逆流接触,故干燥后物料的最终含水率较低。
但对于热敏性物料,必需严格控制床层内的温度,使之不超过容许限度。
(2)操作气速低,故物料和设备的磨损较轻。
中原工学院化工原理课程设计卧式多室流化床干燥器2013/01/15姓名:***学院:纺织学院班级:轻化101学号: ************指导老师:***课程设计设计任务书(一).设计题目设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥颗粒状肥料。
将其湿含量从0.04+0.001×1=0.041干燥至0.0003+0.0001=0.0004(以上均为干基),生产能力(以干燥产品计)3000+100=3100kg/h。
(二).操作条件1.干燥介质:湿空气。
其初始湿度和温度根据成都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:θ1=30℃。
3.热源:饱和蒸汽,压力400kPa。
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:新郑市龙湖地区。
(三)、设计内容(1)干燥流程的确定和说明。
(2)干燥器主体工艺尺寸计算及结构设计。
(3)辅助设备的选型及核算(气固分离器、空气加热器、供风装置、供料器)。
(三).基础数据1.被干燥物料颗粒密度ρs=1730kg/m3;堆积密度ρb=800kg/m3;绝干物料比热Cs=1.47kJ/(kg·℃);颗粒平均直径dm=0.14㎜;临界湿含量Xc=0.013(kg/kg绝干料);平衡湿含量X*=0。
2.物料静床层高度Ζ0为0.15m。
3干燥装置热损失为有效传热量的15%。
目录(一)、设计方案简介:.............................................................................................. 3 (二)、干燥过程的流程说明...................................................................................... 4 (三)、干燥过程的计算................................................................................................ 4 3.1主体设备的工艺设计计算 .. (4)3.1.1 物料衡算 ......................................................................................................................... 4 3.1.2 空气和物料出口温度的确定 ......................................................................................... 5 3.1.3 干燥器的热量衡算 ......................................................................................................... 5 3.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (6)3.2 干燥器的设计 (7)3.2.1 流化速度的确定 ............................................................................................................ 7 3.2.2 流化床层底面积的计算 ................................................................................................. 8 3.2.3 干燥器的宽度和长度 .................................................................................................... 9 3.2.4 干燥器高度 .................................................................................................................... 9 3.2.5 干燥器结构设计 . (10)(四)辅助设备的选择及计算.................................................................................. 11 一、风机...................................................................................................................... 11 二、供料装置.............................................................................................................. 13 三、除尘设备.............................................................................................................. 14 四、换热器选型.......................................................................................................... 14 五、 空气过滤器......................................................................................................... 16 六、管路计算及管道选择.......................................................................................... 17 (五)、优化分析........................................................................................................ 18 5.1.1.干燥器年总费用G (18)5.1.2干燥设备投资折旧费用GD ......................................................................................... 18 5.1.3 空气年预热费用hG (19)5.1.4风机年运转费用............................................................................................................ 19 5.2 .1干燥器优化设计工艺分析 ........................................................................................... 19 5.2.2 风机风量 ....................................................................................................................... 20 5.2.3 干燥器体积的计算 (20)(六)、设计一览表.................................................................................................... 22 (七)、评述................................................................................................................ 24 (八)、参考文献 .. (25)(一)、设计方案简介:在化学工业中,为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输,常常需要用到干燥过程。
课程设计设计题目卧式多室流化床干燥器的设计学生姓名杨姝静学号20083164专业班级化工工艺08-2班指导教师吕建平姚涛2011年4月18日化工原理课程设计成绩评定表化工原理课程设计任务书专业班级姓名设计题目:卧式多室流化床干燥器的设计设计时间:2011.4.18—2011.5.6指导老师:吕建平姚涛设计任务:年处理 1.3 万吨某颗粒状物料。
操作条件:从气流干燥器来的细颗粒状物料,初始含水量为3%,要求在卧式多室流化床干燥器中干燥至 0.02%(以上均为湿基)。
已知参数如下:被干燥物料颗粒密度 1200 kg/m³堆积密度 400 kg/m³干物料比热容 1.20kJ/kg·K平衡湿含量近似取为 0临界湿含量 0.013(干基)颗粒平均粒径 0.15 mm进口温度 30℃在干燥系统要求收率99.5%(回收5µm以上颗粒)干燥介质——湿空气进预热器温度t0 45℃初始湿度 0.02 kg水/kg干空气进干燥器温度t1 105℃加热介质——饱和水蒸气,压力自选。
年工作日——300天,连续生产。
试设计干燥器主体,,选择并核算气固分离设备、空气加热器、供风装置、供料器。
图纸:带控制点工艺流程图一张(3#图纸);主体设备工艺条件图一张(1#图纸)。
目 录摘要 (4)Abstract (5)1干燥过程的设计方案及流程说明 (6)1.1干燥过程的设计方案(流程图) (6)1.1.1 主体设备的设计 (6)1.1.2 辅助设备的选择 (7)1.2干燥过程的流程说明 (7)2 优化设计 (8)2.1.优化分析 (8)2.1.1.干燥器年总费用J (8)2.1.2干燥设备投资折旧费用D G (9)2.1.3 空气年预热费用h G (9)2.1.4风机年运转费用 (10)2.2 干燥器优化设计工艺分析 (10)2.2.1 风机风量 (10)2.2.2 干燥器体积的计算 (11)2.2.3 干燥器的物料和热量衡算 (11)2.2.4 预热器热负荷及加热蒸汽消耗量 (13)2.2.5体积传热系数的确定 (13)2.2.6 总对数平均推动力的计算 (14)3 干燥过程的计算 (16)3.1主体设备的工艺设计计算 (16)3.1.1 物料衡算 (16)3.1.2 空气和物料出口温度的确定 (16)3.1.3 干燥器的热量衡算 (17)3.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (18)3.2 干燥器的设计 (18)3.2.1 流化速度的确定 (18)3.2.2 流化床层底面积的计算 (19)3.2.3 干燥器的宽度和长度 (20)3.2.4 干燥器高度 (20)3.2.5 干燥器结构设计 (21)3.3 附属设备的选型 (23)3.3.1 送风机和排风机 (23)3.3.2 供料装置 (24)3.3.3 除尘设备 (26)3.3.4 换热器选型 (27)3.3.5 空气过滤器 (29)3.3.6 管路计算及管道选择 (30)3.3.7 气固分离器 (31)3.3.8干燥器主体材质的选择 (33)4 计算结果汇总表 (34)5 说明与体会 (36)符号说明 (38)参考文献 (41)附录 (42)前言干燥过程广泛用于生产和生活中。
卧式多室流化床干燥装置的设计(总15页)-本页仅作为预览文档封面,使用时请删除本页-目录一.设计任务书-------------------------------------------------------------2二.设计内容概述----------------------------------------------------------2设计目的------------------------------------------------------------------------------2干燥流程简介及卧式多室流化床干燥意义简述------------------------------3三.工艺计算----------------------------------------------------------------4物料和热量衡算---------------------------------------------------------------------4流化速度的确定---------------------------------------------------------------------5流化床层底面积的计算------------------------------------------------------------6干燥器的长度和宽度---------------------------------------------------------------7干燥器的高度------------------------------------------------------------------------7干燥器的结构设计------------------------------------------------------------------8四.附属设备的选型-------------------------------------------------------9送风机和排风机---------------------------------------------------------------------9气固分离设备------------------------------------------------------------------------9供热设备------------------------------------------------------------------------------9供料设备------------------------------------------------------------------------------9五.数据汇总-------------------------------------------------------------------------10六.认识与体会------------------------------------------------------------11七.参考文献---------------------------------------------------------------11卧式多室流化床干燥装置的设计一.设计任务书综合工程设计任务书设计题目:年产22000吨肥料卧式多室流化床干燥装置的设计学号:姓名:专业:化学工程与工艺指导教师:系主任:一、主要内容及基本要求1.设计题目试设计一台卧式多室流化床干燥器,用于干燥颗粒状化肥,将其含水量从干燥至(干基),生产能力(以干燥产品计)为3000 kg /h。
化工原理课程设计任务书设计题目流化床干燥器设计院系专业班级姓名学号指导教师日期化工原理课程设计任务书1.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.07(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.005,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1700kg/m3 堆积密度ρ b 780 kg/m3干物料比热容C s 1.45KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.14mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为80℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
2.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.06(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.004,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 650 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
3.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.045(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1800kg/m3 堆积密度ρ b 750 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.13mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为90℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
4.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.04(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1600kg/m3 堆积密度ρ b 550 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.2mm临界含水量X0 0.02(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
5.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.03(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1500kg/m3 堆积密度ρ b 750 kg/m3干物料比热容C s 1.356KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.25mm临界含水量X0 0.02(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 35℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
6.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.03(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)2000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 550 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.02(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为80℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
7.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.03(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)1500kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 450 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.24mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为90℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
8.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.04(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)2000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 17000kg/m3 堆积密度ρ b 650 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.3mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为105℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
9.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.03(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 750 kg/m3干物料比热容C s 1.356KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.13mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为80℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
10.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.035(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)2500kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 450 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为90℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
11.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.03(干基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)4000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1700kg/m3 堆积密度ρ b 580 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为105℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
12.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.07(干基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.007,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1700kg/m3 堆积密度ρ b 750 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.16mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
13.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.08(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.008,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1900kg/m3 堆积密度ρ b 800 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.13mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为100℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。
试设计合适的干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。
14.从气流干燥器来的细颗粒物料,其含水量为0.06(湿基,下同),要求在卧式多室流化床中干燥至0.003,生产能力(以湿物料计)3000kg/h,已知参数:⑴.被干燥颗粒:颗粒密度ρs 1400kg/m3 堆积密度ρ b 650 kg/m3干物料比热容C s 1.256KJ/(㎏.℃)颗粒平均直径d m 0.15mm临界含水量X0 0.013(Kg水/Kg绝干料)平衡含水量X* 0物料进口温度θ1 30℃干燥介质湿空气其初始湿度为H0 0.013 Kg/Kg绝干气,进预热器时的温度t1为30℃,离开预热器时的温度t1为90℃,热源为392.4kpa的饱和水蒸气。