毕业设计(论文)
题目
学院名称
指导教师
职称
班级
学号
学生姓名
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置效果不佳、甚至于报废。因此，在建设工业装置时，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，以试验作为工业装置建设的依据。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。
干燥强度大、设备投资省：气流干燥设备的处理量是最大的，蒸发水份能力从50kg/h－1500kg/h，而设备容积小，投资省，是其他干燥设备比不上的。
自动化程度高、产品质量好：气流干燥物料全在管道中进行，干燥时间极短（只有O.5－2秒）因此可实现自动化，产品不与外界接触，污染小，质量好。
气流干燥机干燥强度大气流干燥由于气流速度高，粒子在气相中分散良好，可以把粒子全部表面积作为干燥的有效面积，因此，干燥有效面积大大增加。同时，由于干燥时的分散和搅动作用，使气化表面不断更新，因此，干燥的传热、传质过程强度较大。干燥时间短气固两相的接触时间极短，干燥时间一般在0.5~2秒，最长为5秒。物料的热变性一般是温度和时间的函数，因此，对于热敏性或低熔点物料不会造成过热或分解而影响其质量。
气流干燥机热效率高气流干燥采用气固相并流操作，而且，在表面气化阶段，物料始终处于与其接解的气体的湿球温度，一般不超过60~65℃，在干燥末期物料温度上升的阶段，气体温度已大降低，产品温度不会超过70~90℃。因此，可以使用高温气体。一根直径为0.7m长为10~15m的气流干燥管，每小时可处理25吨煤或15吨硫铵。气流干燥器设备简单，占地小，投资省。与回转干燥器相比，占地面积减小60％，投资约省80％。同时，可以把干燥、粉碎、筛分、输送等单元过程联合操作，不但流程简化，而且操作易于自动控制。应用范围广气流干燥可使用于各种粉粒状物料。
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、电、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，燃煤热风炉；≤600℃时，燃油热风炉。
1.2.2 脉冲式气流干燥器的简介
脉冲式气流干燥器的特征是气流干燥管的管径交替缩小和扩大，采用脉冲式干燥管可以充分发挥甲酸段具有高的传热传质的作用，以强化干燥过程。加入的物料粒子首先进入管径小的干燥管内，粒子的得到加速，当其加速运动终了时，干燥管管径突然扩大，粒子依惯性进入管径大的干燥管。粒子在运动过程中，由于受到阻力而不断减速，直至减速终了时，干燥管又突然缩小，这样粒子又被加速，如此重复交替地使管径缩小和扩大，则粒子的运动速度也交替地加速和减速，空气和例子间的相对速度和传热面积均较大，从而强化了传热传质的速率，同时，在管径内气流速下降也相应增加了干燥时间。
二．设计任务及要求
2.1 设计题目
脉冲式气流干燥器的设计
2.2设计任务及操作条件
生产能力（按进料量计）：2000Kg/h
物料形态：散粒状；圆球状
物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max =
物料含水量（干基）:%251=x ;%5.02=x ;临界含水量%20=x
物料进口温度：℃20=m t
物料参数：干料的比热容℃•=Kg KJ C /26.1s ；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同）
空气性质：进口温度4001=t ℃；初始湿度Kg Kg H /025.01=绝干料 操作压强：常压
2.3 设计内容
设计方案的确定及流程说明
工艺计算
干燥器主体工艺尺寸计算
辅助设备选型及核算
设计结果汇总
工艺流程图及脉冲式气流干燥器装置图
设计评述
工艺流程图：首先是气体经过鼓风机经过加热器，通过加热后温度达到很高，然后就进入到了干燥器主体，也就是干燥管，与此同时，在加热空气的进口的上方，通过螺旋进料机将物料送入到干燥管中，高速的气体将物料吹上去，并在此同时将其干燥，干燥过后的气体和物料经过物料分离器和除尘器分开。现将大概流程图表示如下。
三.干燥器主体工艺尺寸计算
3.1 已知的基本参数
① 物料的基本参数 生产能力0G =2000kg/h ，物料的粒子平均直径d=200m μ，物料的粒子最大直径m d μ500max =；物料的密度3/2000m kg m =ρ；物料要求
从%251=x （干基）；干燥至%5.02=x （干基）；物料进口温度201=m t ℃；干物料比热)/(26.1K Kg KJ C s •=；物料的临界含水量%2=c x （干基）。 ② 空气的基本参数 进气流干燥管的空气温度4001=t ℃，进气流干燥管的湿度
Kg Kg H /025.01=绝干物料。
3.2 物料衡算和热量衡算
（1）物料衡算和热量衡算
物料衡算 气流干燥管内的物料横算式为
)()(2121H H L x x G c -=-
绝干物料量 h kJ x G G c /160025
.012000111=+=+= 干燥出去水分 h kJ x x G W c /392)005.025.0(1600)(21=-⨯=-=
代入上式 )025.0(3922-=H L
热量衡算 气流干燥管内热量衡算式为
222111)()(m w m c m w m C t x c c G LI t x c c G LI ++=++
选定空气的出口温度952=t ℃，假设物料的进口出口温度802=m t ℃。 对于水-空气系统，运用下式 H t t I )249088.1(01.1++=
其中，1.01KJ/(KJ ·K)为干空气的比热容，1.88kJ/(kg ·K)为水蒸汽比热容，2490kJ/kg 为水的汽化潜热。
进口空气的焓值为kg kJ I /485025.0)249040088.1(40001.11=⨯+⨯+⨯= 出口空气的焓值为22)24909588.1(9501.1H I +⨯+⨯==2266996H +
将21I I 、值代入热量衡算式
80
)005.0186.426.1(1600)266996(20025.0186.426.116004852⨯⨯+⨯++⨯=⨯⨯+⨯+⨯H L L ）（ 将热量和物料衡算式联立求解得
kg kg H h kJ L /1324.0;/36502== kg kJ I /4492=
① 校核假设的物料进口温度2m t 按下式进行校核
)()(222w m t t t t -=- ])())(([2)
(2222w m w c t t c x c w m w t t c x x x t t c x w m w
c -----γγγ 查的61=w t ℃，kg kJ w /2355=γ，%2=c x ，代入上式得
812=m t ℃
与假设的基本一致，可以不必再试算。
（2）气流干燥管直径的计算
①加速段气流干燥管直径的计算 取进口空气速度s m g /301=υ，空气进气流干燥管温度4001=t ℃，空气进气流干燥管的含水率kg m x g /98.1,025.0312==υ查得空气比容，代入下式 m L V D g g g g 292.036003014.398.1365043600
43600411111=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=πυυπυ ②等速段气流干燥管的直径的计算 空气在气流干燥管出口处的参数为252323222/1010.2,/963.0/28.1,/1324.095m s kg m kg kg m kg kg H t g g g •⨯=====-μγυ，查得℃，
此时，最大粒径500m μ的沉降速度选用Allen 公式计算，得
s m d g g g m t /48.310510.2963.081.920002254225443
/1510223/12222500=⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=--γμρυ 空气出口速度，取作比最大粒子的沉降速度大3m/s ，则
s m t g /48.6348.335002=+=+=υυ m L V D g g g g 505.0360048.614.328.136504360043600422222=⨯⨯⨯⨯=⨯=⨯=
πυνπυ
（3）气流干燥管长度的计算
南京化工学院计算法 本例气流干燥管采用变直径，在例子加速运动段气流干燥管直径采用0.292m
a. 粒子加速段中（预热带）气流干燥管长度的计算
ⅰ.物料热量衡算 已知物料的进口温度℃℃，用试差法求得61201==w m t t ，故
预热物料所需热量
()()h
kJ t t c x c G Q m w w m c /151306111=-+=
ⅱ.预热带空气出口温度的计算 根据空气在预热带放出热量1Q ，计算预热带终了时的空气温度a t ()a t -⨯⨯=400056.136******** 解得 ℃360=a t 预热带空气的平均温度℃3802
360
400=+=
av t 。在此温度下，()。℃定性温度为。，，时，查出空气的⎪⎭
⎫
⎝⎛=+•⨯=+=•⨯====--5.220261380/1037.3/522.096.1025.011024.3/96.1025.023531K m W m kg s Pa kg m H H ga ga ga ga av λρμνⅲ.预热带粒子运动速度的运算 传热量计算可用下式
()()()()
ma ga ma ga ga
g
ma ga a a a d Ar A Q υυυυμρυυ-⨯=⨯⨯-⨯⨯=
-=
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-=--22.310
24.3522
.0102Re Re 1Re 1144Re Re 6.015
4
44
.1044.106
.006.00''1式中
()()℃33861
36020
400ln 6136020400=-----=
∆ma t
2
255
2'
'/1037.910
24.336001037.333816006343600634m m g t G A ga m a ⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=∆⨯=--μλ (
)
(
)
10410
24.33522
.020001028.94342
53
42
3--⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
=
g
ga
m gd Ar μ
ρρ
在预热带内空气的平均速度为s m D L ga /69.294
36002
=⨯
=
υπ
υ
当6.9569.2922.3Re Re 000=⨯==为时，
m υ 代入
热量计算式
()
⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯+-⨯⨯=44.144.106
.006.05
6.951Re 1144104Re 6.956.01103
7.936163a a 用试算法求的74Re =a 与()s m ma ma a /13.769.292
8.374
9.76Re =-⨯==υυ，相应的粒子速度为
ⅳ.预热带气流干燥管长度的计算 由于预热带a Re 在1-500之间，所以计算其气流干燥管长度应用下式
()
0113.0]Re 1Re 1100Re 1Re 1200Re Re 5Re 1Re 15
[
3402025
.05.005.005.021=⎪⎪⎭
⎫
⎝⎛--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=a ga ga a ga a ga ga a
ga ga m d Ar Ar d d L ρμυρμυμρ
b.加速段中表面蒸发带气流干燥管长度的计算 以物料含水率的变化作分段计
算，直到加速段结束为止。 ⅰ.物料含水率由0.25-0.2区间
当物料干燥至含水率为0.2时，空气的温度b t ()()()[]2212w b w w c b a g t t c x x G t t Lc -+-=-γ
()()()[]6188.1235220.025.0160036005.13650-⨯+⨯-⨯=-⨯⨯b b t t
解得 ℃308=b t 本段内的各项物理参数 平均温度3342
308
3602=+=+=
b a bv t t t ℃ 当308=b t ℃时，空气含水率
L G H H c b )20.025.0(1-+
=()kg kg /047.03650
20.025.01600025.0=-+=
平均含水率 kg kg H H x b bv /036.02
047
.0025.021=+=+=
空气在()K m W m kg s Pa kg m kg kg H t gb gb gb gb bv bv •==+=
•⨯====-/0337.0/572.081
.1036
.011008.3/81.1/036.0334353λρμν，，时，查得其物理参数：
℃、 定性温度为
℃5.1972
61
334=+。 加速段中，粒子由时，粒子速度的计算干燥至%20%25b 1==ωω
()()()
s
m D L h
kcal t t Lc Q gb
gb b a g /4.27292.04
14.3360081
.136504
3600/47830308360252.036502
2
2=⨯⨯⨯=⨯⨯
=
=-⨯⨯=-=π
νυ
本段内粒子速度，由b Re 得表示式计算
()
()()()()()()[]
(
)
()
131
1008.3381
.9572.020001024/1006.11008.336000337.07.27216006347.27261308/61360ln 61308613604.2771.310
08.34.27572.0102Re 2
53
43
265
''5
4=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-----=
∆-⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=-----Ar m m A t d m mb mb gb
mb gb gb b ℃υυμυυρ
()()
()()m
L L s m Q mb b b b b 145.0]2.751561
572.010********.31312.75156
12004.27131)562.75(572.010251008.32.75156
154.27[1008.332000102420.025.0/3.124.2771.35656Re 56
Re 2.751Re 1144131Re 2.756.0110537.1478302.7513.74.2771.3Re 4
6225
.05.04
5
5.05.052
421mb 44.144.106
.006.06
0=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-⨯===⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣
⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯==-⨯=------相同
计算与计算区间气流干燥管长度的物料含水率由，相应的粒子速度为：与得计算公式得
量将上述各数据代入到热υυⅱ.物料含水率由0.20-0.15区间
①． 热平衡求物料干燥至湿含量0.15时之温度t
()()()[]℃
解之得2546145.056215.020.01600308262.03650=-+-=-⨯t t t
②.()()()℃））定性温度（湿气湿气干空气湿气下各项物理性质为
℃、气体在干空气
水汽平均湿度热空气之湿度℃平均温度该段内各项物理常数：
1712/61281(0276.0,81.9/1082.2/608.074.1/)0584.01(/74.10584.0281/0584.02/0693.00474.00693
.03650
15.020.016000474.02812/254308533=+=⨯==+=====+==-⨯+
==+=-g g g H ave ave ave
ave m kg kg m H t kg kg H H t λμρυ
③.该段内给热量及Re ’的计算:
()h kcal Q /51640254308262.036503=-⨯⨯=干燥所需热量
()
s m D L g
g /35.26292.04
14.3360074
.136504
36002
2
=⨯⨯⨯=⨯⨯
=
π
νυ
()
()()
()()()()[]
(
)
()
160
1082.2381
.9608.020001024/1037.71082.236000276.09.21816006349.21861254/61308ln 612546130835.2631.41082.235.26608.0102Re 2
53
43
255
''5
4=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-----=∆-⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=-----Ar m m A t d m m m g
m g g c ℃υυμυυρ
②．
()()
()()
()
m
L L s m Q m b b b b 506.0]6.601351608.010********.21606.60135
120035.26160356.60608.010251082.26.60135
1535.26[1082.232000102415.020.0/2.1835.2631.43535Re 35
Re 6.601Re 1144160Re 6.606
.011037.7516406.603.1235.2631.4Re 4
5225
.05.045
5.05.052
431m 44.144
.106.006.05
0=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯-
⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-⨯===⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯==-⨯=------相同
计算与计算区间气流干燥管长度的物料含水率由，相应的粒子速度为：与得计算公式得
量将上述各数据代入到热υυⅲ.物料含水率在0.15-0.10区间
③． 热平衡求物料干燥至湿含量0.10时之温度t
()()()[]℃
解之得5.2036145.056210.015.01600254272.03650=-+-=-⨯t t t
②.()()()℃））定性温度（湿气湿气干空气湿气下各项物理性质为
℃、气体在干空气
水汽平均湿度热空气之湿度℃平均温度该段内各项物理常数：
875.1442/6175.228(0264.0,81.9/106.2/681.0587.1/)0809.01(/587.10809.075.228/0809.02/092.00698.0092
.03650
10.015.016000698.075.2282/5.203254533=+=⨯==+=====+==-⨯+
==+=-g g g H ave ave ave
ave m kg kg m H t kg kg H H t λμρυ
③.该段内给热量及Re ’的计算:
()h kcal Q /501365.203254272.036503=-⨯⨯=干燥所需热量
()
s m D L g
g /04.24292.04
14.33600587
.136504
36002
2
=⨯⨯⨯=⨯⨯
=
π
νυ
()
()()()()()()[]
()
(
)
8
.21010
6.2381
.9681.020001024/1001.6106.236000264.05.166********.166615.203/61254ln 615.2036125404.2424.510
6.204.24681.0102Re 2
53
43
255''5
4=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=
⨯=⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-----=
∆-⨯=⨯-⨯⨯⨯=-=-----Ar m
m A t d m m m g
m g g c ℃υυμυυρ
()()
()()
()
m
L L s m Q m b b b b 783.1]6.301141681.010*******.21606.30114
120004.248.210146.30681.01025106.26.30114
1504.24[106.232000102410.015.0/4.2104.2424.51414Re 14
Re 6.301Re 11448.210Re 6.306
.011001.6501366.302.1804.2424.5Re 4
5225
.05.045
5.05.052
441m 44.144
.106
.006.05
0=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯-⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯+-⨯⨯⨯⨯⨯-
⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=-=-⨯===⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯==-⨯=------相同
计算与计算区间气流干燥管长度的物料含水率由，相应的粒子速度为：与得计算公式得
量将上述各数据代入到热υυ粒子和空气相对速度的计算
对速度为
处，空气和粒子间的相因此在物料含水率为本处的空气速度为。
，，，
时℃、当10.06
.2218.1/92.0/2000102,1062.2,/587.1g ,092.05.20333453====⨯=•⨯====--g p g m g c m kg m kg m d s Pa kg m H t υρρμν
s
m m g /9.04.213.22r =-=-=υυυ4
3
/15223
/12210292.01062.281.9200022542254--⨯⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪
⎪⎭⎫ ⎝
⎛⨯=d g g g m t ρμρυ粒子沉降速度为s m /42.1=
r t υυ与相差不大，粒子加速基本结束，故可以认为物料含水率为0.1以后粒子进入等速段4321L L L L L +++=燥管长度为因此，加速段的气流干
m 445.2783.1506.0145.00113.0=+++
c.等速段中表面蒸发带气流干燥管长度的计算 在例子等速运动段，气流干燥管直
径采用扩大0.505m ，物料含水率为0.1-0.02（物料临界含水率）是表面蒸发带。下面
分段计算。
ⅰ.物料含水率由0.1-0.05区间
()()()[]
()()[]()()(),
/0304.0,
/82.0343
.11030
.01,1057.2/343.11030.045.192/1030.02
092
.01139.02/1139.03650
05.010.01600092.005.010.04.18145.1922
4
.1815.20324.1816188.1235205.010.01600)5.203(18.1365005.0353e 2243e K m W m kg s Pa kg m H t kg kg H H H kg
kg L G H H t t t t t t t t t c H H G t t Lc t ge ge ge ge ev ev d e v c d e e e d ew e e e w e w c e d p •==+=•⨯=====+=+=
=-⨯+
=-+===+=+==-⨯+⨯-⨯=-⨯⨯-+-=--λρμνγ，时，查的其物理参数℃、空气在平均湿度℃时，空气湿度当℃
平均温度本段内的各项物理参数
℃
解得的计算含水率时空气温度物料干燥至s
m d
g ge ge m
te /41.110279.01057.281.920002254225443
/15223
/12
2=⨯⨯⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯=⎪⎪⎭
⎫ ⎝
⎛⨯
=--ρμρυ的计算
空气和物料间给热系数
s
m s m D
L me ge ge /39.541.180.6/80.6505.04/14.33600343
.136504
360095
.848.2/287.041.1102Re 2
24=-==⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯=-υπνυ粒子运动速度气速所以
()3
22423/64.639.5505.0414.336002*********.01.011600643600161m m D d G A m me m c =⎪⎭⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⎪
⎭
⎫
⎝⎛++⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛⨯+=
-υπρω所具有的传热面积
气流干燥管体积中粒子
()
()()()284
.04
1
1.13161
4.18161
5.203ln
614.181615.203/kcal 227484.1815.203282.03650/304864.69.45/459102/95.854.020254.0,Re 54.025*******.05.0=⇒∆⨯⨯⨯==-----=
∆=-⨯=••=⨯=••=⨯⨯+=+=-L t L D a Q t h Q h
m kcal a h m kcal a Nu a a π得：
将上述各数据代入下式℃
传热平均温差干燥所需热量℃℃故关联式可用故在等速段，给热系数 ⅱ.表面蒸发带，物料湿含量自0.05-0.02区间（0.02是物料临界湿含量） 求干燥至湿含量0.02时气体的温度t
()()()℃
解得0.11945.053402.005.04.1812935.023.2=+-=-⨯t t t
()()()s
m s
m D
L s m H H t t m g g g g g ave ave /48.537.185.6/85.6505.04/14.33600352
.136504
360095
.91027.2/825.037.1102Re /37.1102825.01027.281.9200022540243
.0,1027.2,
825.0352.11205
.02/1139.01271.01271.03650/03.016001139.01192.1502/4.1811192
2544
3
/1522t 5g =-==⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯==⨯====+==⨯+===+=-----υπνυυλμγν颗粒运动速度气速颗粒沉降速度，物理性质为在上述条件下气体各项℃时，气体的℃
该段内各项物理常数
()()
()()m L L t h Q h
m kcal a h
m kacl a D d G A a me m c 38.14.852.028********.8561
119614.181ln
61119)614.181(/kcal 668481194.1812935.03650/284432.6450/450102/95.954.020243.032
.648.5505.0414.336002*********.002.011600643600166663245.02
4
2=⇒⨯⨯⨯==-----=
∆=-⨯=••=⨯=••=⨯⨯+==⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⎪
⎭
⎫
⎝⎛++⨯⨯=⎪
⎭⎫
⎝⎛⨯+=--所以℃
传热平均温差干燥所需热量℃℃υπρω
d.粒子等速段中，降速干燥带物料含水率由0.02-0.003区间气流干燥管长度计算方法同上。
()()()()
297153.6455455102/43.1154.020238.0/53.616.5505.0414.3360020001022003.002.01160064360016/16.542.158.6/58.6505.04/14.336003
.136504
360043
.111016.2/869.042.1102Re /41.1102869.01016.281.9200022540238.0,869.0,1016.2,/3.1132
.02/)1281.0136.0(1072/95119/26280951193.0365045.03
22422
2544
3
/152253g 7=⨯==⨯⨯+==⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯⎪
⎭
⎫
⎝⎛++⨯⨯=⎪
⎭
⎫
⎝⎛⨯+=
=-==⨯⨯⨯=⨯==⨯⨯⨯⨯==⨯⨯⎪
⎪⎭
⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯===⨯===+==+==-⨯=-------a me m c m g g t g g g ave ave a a m m D d G A s
m s
m D
L s m kg m H t h kacl Q υπρωυπνμυλγμν上述条件下查得数据℃各项物理性质干燥所需热量
()()m
L L Q t 39.18.312.029********.3161
9561
119ln
619561119777=⇒⨯⨯⨯===-----=
∆℃
平均传热温差
气流干燥管总长度
7654321L L L L L L L L ++++++=
39.138.1284.0783.1506.0145.00113.0++++++= m 4993.5=
四.辅助设备的选型及核算
4.1鼓风机：在干燥的装置中所选用的风机一般都采用离心式风机。
目前，国内尚无干燥器专用风机，一般选用4-72型离心式风机，该系列风机是为一般厂房及大型建筑物室内通风换气用的。干燥器选用4-72风机，流量偏大，压力偏低，为保证压力就要选用大一号的风机，其结果，使风机的流量更加偏大，装机容量增加，耗能加大，因此厂家设计生产了干燥设备通用送风专用GG系列离心式风机。
干燥设备送风专用GG系列离心式风机用于输送洁净的、无腐蚀性和无黏性的空气。空气所含尘土及硬粒物不大于150mg/3
m，气体温度不超过80℃。
该系列风机为单吸入式，共有五个机号：4.5C、5C、6.3C、8C、10C。风机的出口位置以机壳的出风口角度表示，左右制成0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°共7种角度。
经过计算，当我们假设风速为30m/s,那么计算得其流量大约为1800左右，因此我们选择4.5C Y132S1-2型号的风机，其性能参数如下所示
机号4.5，传动方式C，转速2390r/min，电动机型号Y132S1-2，功率5.5KW，V带型号B，V带根数2，V带内周长2240min，主轴带轮160×38×B2，电动机带轮132×38×B2，电动机导轨ST0201×02，
4.2加热器
根据前面所选的所需热量选择对于空气加热的加热器，经过计算，其空气所需热量大约为h
KJ/
9.85
因此我们选择的是型号为RLY-YL3型燃煤热风炉，
10
首先我们选择的是螺旋加料器。现在计算其参数。
螺旋直径及螺旋转速的计算：
焦亚硫酸钠－干燥设备QG-300型脉冲式气流干燥机技术说明 一、用途及适用范围 本系列气流干燥机适用于各种不同要求淀粉的干燥，适用于粒径范围一般在5um～5mm之间的各种粉状、颗粒状、块状物料的干燥，亦广泛用于食品、化工、医药、建材等行业，如淀粉、饲料、农药、合成药、化肥、染料等各种助剂。 二、工作原理 a)经过净化的空气经加热器加热后，温度升至进风温度，湿物料经螺旋加料器送入气流干燥机中，物料在干燥管中被高速气流分散，并悬浮在热空气中，气固（物料）作并流运动。热空气将热量传递给物料。物料气化的水分进入空气中，因而在脉冲气流干燥管中，不断进行着气固间的热质传递过程，直到干燥管的上部时，物料已接近或低于临界湿含量（即物料干燥过程的恒速干燥期结束）。之后物料进入减速干燥期，当气固混合物进入旋风分离器后，物料与气体即分离，干物料存积于旋风分离器底部料仓中，空气（尚含少量未被分离的物料微粒），从旋风分离器上部出口进入布袋除尘器中。经布袋过滤后，湿空气排入大气中，物料颗粒则留存于滤袋外。这样只要分别从其出料口收集成品即可。 b)根据实验表明。在加料口以上1m左右，物料已被加速至最高速度，气固之间相对速率亦最大，此时的干燥速率亦最大。它是气流干燥机整个干燥管中最为有效的干燥部分。为强化干燥器的效率，将干燥管设计成不同直径的管路，使气固传递速度不断有规律地变化；亦即类似于脉冲式的改变。这样，提高了物料停留时间，加大了干燥效率，亦缩短了管路长度。使现今的气流干燥机具有较高的干燥效率且能耗低。 三、结构特点 a)干燥强度大，设备投资少，气流干燥的处理量是最大的，水分蒸发能力从50kg/h~5000kg/h，是其它干燥设备比不上的。 b)自动化程度高，连续操作。只需控制螺旋加料器的进料速度，物料在极短时间内（0.5~2秒）就完成了干燥，劳动强度小。 c)物料温度低。尽管空气温度很高（最高可达500℃），但由于物料处于恒速干燥期，物料表面温度只能是空气湿球温度，因此，适用于热敏性物料的干燥。 d)物料不与外界接触，污染小。 e)加热方式可任意选择。本厂可提供，蒸汽加热（140℃以下），电加热方式（或两者合用），燃煤热风炉（300℃以下），燃油热风炉（600℃以下），用户可根据条件选择。 四、基本参数： 1.物料名称：焦亚硫酸钠 2.初水份：5％ 3.终水份：0.5％ 4.产量：2500Kg/h； 5.物料状态：粉状 6.进风温度：200℃（用户自备） 7.干燥形式：气流干燥+气流冷却 8.收料形式：旋风分离器组 9.电源：380V、50HZ 10、材质：物料接触处为不锈钢SUS304制作。
聚氯乙烯干燥设计指导书 张浩勤 2008.8 概述 去湿干燥工业上常常用机械去湿方法除去大量湿分之后，用热能去湿（称为干燥）除去少量湿分。干燥一般包括两个基本过程，一是对固体加热达到湿分汽化的过程；另一个是汽化后湿分扩散进入气相的传质过程，同时湿分从固体内部扩散源源不断达到固体表面，这是湿分在物体内部的传质过程。所以，干燥过程的特点是传热和传质同时伴生且相互影响、相互制约的过程。化学工业用的较多的是对流干燥，尤其是分散悬浮干燥应用得最广泛，最突出的是气流干燥和流化床干燥，这里着重讨论气流干燥。 第一节干燥设计基础知识 干燥涉及气、固两相之间的动量、热量、质量传递，计算较为复杂。本节讨论几个基本问题。 1.1干燥设计基本关系 干燥器设计的基础知识为： （1）物料衡算、热量衡算（见化工原理教材） （2）相平衡关系（见设计任务书）； （3）传热速率方程和传质速率方程：由于对流传热系数与传质系数随干燥器的型式、物料性质和操作条件而异，因此需查找适用于气流干燥器的关联式[1，2]。热、质传递之间存在相互关系，目前多以传热的方法进行干燥器设计计算。详细内容将在第三节讨论。 1.2干燥操作条件的确定 1.干燥介质的选择 干燥介质的选择，决定于干燥过程的工艺及可利用的热源。基本的热源有饱和水蒸气，液态或气态的燃料和电能。故在对流干燥中，干燥介质可采用空气、惰性气体、烟道气和过热蒸汽。当干燥温度不太高，且氧气的存在不影响被干燥物料的性能时，可采用热空气作为干燥介质。对某些易氧化的物料，或以物料中蒸出易爆气体时，宜采用惰性气体作为干燥介质。烟道气适用于不怕污染，且不与烟气中SO2和CO2等气体发生作用的物料。 2.流动方式的选择 气体和物料在干燥器中的流动方式，一般可分为并流、逆流、错流。 并流：其特点为可采用较高气温干燥，而物料温度在恒速段接近于空气的湿球温度而不致过热；物料出口温度较低，带走热量较少。在干燥强度和经济性方面优于逆流。但并流干燥的推动力沿程逐渐下降，干燥后阶段的推动力很小，使干燥速率降低，因而难以获得含水量很低的产品。并流操作适用于： （1）物料含水量高，允许快速干燥而不产生龟裂或焦化的物料； （2）干燥后期不耐高温的物料； （3）只有恒速段，干燥要求不很高的物料。
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
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 -
目录 一、设计任务 .................................................................................................................................. 3 二、设备的简介 .............................................................................................................................. 3 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。 ............................................... 3 三、工艺条件 .................................................................................................................................. 3 四、工艺数据计算 .. (4) 1. 物料衡算 (4) 2. 热量衡算 ............................................................................................................................ 4 3. 检验假设的物料出口温度 (5) D= a u V π36004= 15 14.3360043054⨯⨯⨯= m (6) 取整，即D= (6) 5. 气流干燥管长度Y............................................................................................................. 6 = 3600 400 [ kw ..................................................................................................................................... 7 r A --阿基米得数 .. (8) 将湿空气由15℃加热到90℃所需的热量为 (8) v G =1 .22051030.35⨯=（kg/h ） (8) A 1 =1 1m t K Q ∆= 8.149601001030.35 =⨯⨯ m 2 .......................................................................................... 9 六、工艺设计计算结果汇总表 .................................................................................................... 12 七 干燥装置的工艺流程 .............................................................................................................. 12 参考文献 ........................................................................................................................................ 13 附表1 ............................................................................................................................................. 14 附表2 (14)
过程控制 课程设计 学院：电子信息工程学院 设计内容：气流式干燥设备控制系统 班级：07级自动化（本）3班 姓名：范东晖 学号：200710311303 设计时间；2010-6-10
目录1. 概述 1.1 设计目的 1.2 气流式干燥设备生产的意义 2.气流式干燥设备生产过程介绍 2.1 国内外现状 2.2 生产过程 3. 气流式干燥设备生产设备及控制要求 4. 气流式干燥设备控制系统设计 4.1 方案设想 4.2 硬件设计 4.3 控制算法 4.4 软件设计 5. 总结 5.1 方案评价及改进方向 5.2 收获及体会 6.参考文献
设计概述 1、设计目的 在众多的干燥设备中，气流干燥器是应用较广的干燥器之一，是处理溶液、悬浮液或泥浆状物料的干燥设备。能从液体直接干燥成粉体，这是气流干燥器的最大优点；热效率低、体积庞大、生产能力低、投资高是它的缺点。气流干燥设备因其可直接由溶液或悬浮体制得成分均匀的粉状产品的特殊优点。 2、气流式干燥设备生产的意义 （１）、气流干燥无害排放技术，理想状态是无烟、无尘、无毒的排放。 （２）、颗粒状粉料质量提高技术，包括重度大、水分均匀、颗粒大小与匹配合理、流动性好等特性。其中很可能要从分风器、喷嘴、塔内热场分析，压力梯度调控手段等处着手解决。 （３）、气流干燥器的节能技术及多能源研究有重要的经济意义。 （４）、气流干燥器生产效率的提高技术。 气流式干燥设备生产过程介绍 1、国内外现状 气流式干燥设备目前在化工、轻工、食品等工业中仍有广泛的应用，化学工业中以染料行业应用最为普遍。经过近年来广大工程技术人员的努力，气流干燥技术已比较成熟，塔尺寸的确定也有成功的计算方法。但近几年来离心喷雾干燥器的应用呈上升趋势。我国虽然和国外相比还有明显的差距，但喷气流干燥装置的制造和操作水平也都有较大幅度的提高。 2、生产过程 气流干燥器的工作原理是：用喷雾的方法将物料喷成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，而且干燥时间短，一般干燥时间为5~30s。气流干燥中气固两相接触表面积大，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。 气流干燥器的流程是：料液通过雾化器，喷成雾滴分散在热气流中。空气经鼓风机送入空气加热器加热，然后进入气流干燥器，与雾滴接触干燥。产品一部分落入塔底，一部分由一级引风机吸入一级旋风分离器，经分离后将尾气放空。塔底的产品和旋风分离器收集的产品由二级抽风机抽出，经二级分离器分离后包装。气流干燥器的产品为细粒子，为了适应环境保护的要求，气流干燥系统只用旋风分离器分离产品，净化尾气还是不够的，一般还要用袋式除尘器净化。
毕业设计(论文) 题目 学院名称 指导教师 职称 班级 学号 学生姓名
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。
一三六一六一一二九八八 一、气流主机原理及特点 热空气由主机底部进风口进入干燥机内，在干燥管束直管内，气流速度较大，物料和热风初步混合，然后进入脉冲管中，气流速度放慢，物料流动速度降低，物料和热风进一步充分混合。然后又进入下一个物料、热风混合、干燥过程中，在高速气流的冲击和带动下，团块物料逐步分散并被热气流带动向上运动，干物料最终通过脉冲管最高点，由后续捕集器收集，排出。 气流干燥机有如下特点： 1、热效率高，采用脉冲管束，能使物料、热风充分接触。 2、擅于处理热敏性物料，料、风接触时间短，主机底部属于高温区，该区域气速高并迅速将物料带走，避免了物料焦化变色的可能 3、系统阻力小，操作环境好，劳动强度低。 4、主机传动结构简单，机械维修点少。 二、工艺流程 空气经过加热器被加热至～250℃左右，进入脉冲管束干燥机。湿料由输送装置送入螺旋加料机构，螺旋加料器可无级调速。物料经挤压后强制进入主机，随即被高温高速气流冲、夹带上升，这时气流温度急速下降，物料水分迅速蒸发从而完成干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器，此时大部分的物料被分离下沉进入集料仓，剩余的少量物料随气流进入二级旋风分离器，尾气由水沫除尘器收集，以达到最佳除尘效果 四、干燥热平衡计算 4.1 物料参数： 1 物料名称：亚硫酸钠 2 初水份： 5% 3 终水份： 0.02% 4 设计产量： 1600kg/h 4.3 设备主要技术参数
1、设计产量： 1600kg/h 2、干燥初水份： 5% 3、产品终水份量：≤0.02% 4、蒸发水份： 84kg/h 5、进气温度： 250℃ 6、尾气温度： 90-100℃ 7、产品收率： 99.9%以上 8、质量流量： 2782Kg/h 9、供热方式：热风炉加热（用户自备） 10、耗用热量： 156446kcal/h 11、收集方式：二级旋风+水沫除尘器 12、设备总功率： 27.85kw。 附件 JG-200气流干燥机组 一、设备选型及主要配置： 1.1 干燥机型号： （1）名称：气流干燥管 （2）型号：JG-200，Φ350×Φ420 （3）材质：SUS304 1.2 热源： （1）名称：热风炉（用户自备） 1.3旋流干燥器
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊ 第一章干燥技术的概述 1 干燥技术的发展及趋势 1.1干燥技术的发展 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。 1.2干燥技术的发展趋势 目前的研究和开发工作主要集中在以下几个方向: (1)提高能量利用效率； (2)提高干燥速度，使干燥机紧凑； (3)改善产品质量，提高产量； (4)安全操作，消除燃烧和爆炸危险； (5)开发可在不同能力下干燥多种物料的弹性系统； (6)多功能化，即开发干燥与化学反应、附聚、冷却或加热、混合、分级脉冲式气流干燥过程的实验和模拟研究等作用相结合的装置； (7)多能源化等。 1.3气流干燥技术的发展趋势 我国气流干燥是使热空气与被干燥物料直接接触，短时间达到干燥目的的一种干
气流式干燥器设计计算
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：
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，根据式（10.44）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℃ 将上述数据代入式（10.44），解得：H2=0.0246kg 水/kg干空气 故该过程干空气的消耗量，根据式（10.31）得： 湿空气的体积：
干燥设备QG脉冲气流干燥机设备工艺原理 概述 干燥是将物料中的水分蒸发掉，从而达到干燥目的的过程。在许多 工业生产场合中，物料需要干燥的情况非常普遍，因此干燥设备是一 种非常重要的工业设备。其中，QG脉冲气流干燥机作为一种较新的干 燥设备，具有较高的干燥效率和适用性，在干燥工业中受到了广泛的 应用。 工艺原理 QG脉冲气流干燥机是将物料在不断地受热、输送、复合、分散等 作用，最终将其干燥的一种干燥设备，其工艺原理主要包括以下几个 方面： 原料输送 该设备首先要进行的就是将原料输送到设备内部进行干燥。QG脉 冲气流干燥机采用单门螺旋输送机来完成原料的输送任务，将已经分 散的物料由上料斗送入输送机，再通过输送机不断地输送到干燥腔中。 充分预热 干燥腔中是靠热风和物料的接触来完成物料的干燥的。因此，在将 物料投入干燥腔内之前，必须要将风进行预热，以避免干燥腔内的温 度下降。预热可以通过加蒸汽或其他加热介质来实现。
高温脉冲喷射 在物料输送到干燥腔内后，设备通过高温脉冲喷射技术将干燥腔内的温度升高。该技术通过控制喷嘴的特定形状和排列方式达到高效均匀的脉冲喷射效果，从而避免了因过高温度导致物料色泽和品质的明显损坏。 间歇排放 在高温脉冲喷射完毕后，干燥腔内的温度会比较高，因此采用间歇排放的时候，可以避免干燥腔内温度下降太快导致物料的质量变差。该设备采用不锈钢制作的高低不等的排气板作为间歇排放的设备，可以将已经干燥的物料隔离开，以避免与正在干燥的物料相互交污、混杂。 恒风真空封闭干燥 为了完全达到物料的干燥效果，还在干燥腔中增加了恒风真空封闭干燥设备，通过这个设备不断地抽走干燥腔中的空气，从而达到干燥效果更加彻底，效率更高的效果。同时通过恒风的装置可以保证硕大物料的整体干燥质量。 总结 QG脉冲气流干燥机作为一种新型的干燥设备，在干燥工业中具有较高的应用价值。其工艺原理主要由物料输送、充分预热、高温脉冲喷射、间歇排放和恒风真空封闭干燥等步骤组成，实现了干燥设备的
附图1: 干燥装置流程示意图 (16) 废气 产品
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科技大学 化工原理课程设计说明书 课题名称：气流和单层硫化床联合干燥装置设计指导教师：罗建平 班级：卓越化工121 姓名： 学号： 成绩评定： 指导教师： （签字） 年月日
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（13000+200*38）=20600 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=0.1mm 5．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：地区 （三）设计容 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 ：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 = 5mm 3．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%
硫酸锰： 硫酸锰（化学式MnSO4，式量151.00），其一水合物为微红色斜方晶体，相对密度为3.50，熔点为700℃，易溶于水，不溶于乙醇。其以多种水合物的形式存在。物料初水份：12 %，物料终水份：0.5 %；制备方法136.一611.二988 主要有以下三种方法： 1．由二氧化锰与硫酸作用而制得。 2、金属锰与硫酸合成 3．生产对苯二酚副产废液含硫酸锰和硫酸铵，废液经石灰乳中和除去杂质，然后加热脱氨的硫酸锰溶液，再经浓缩、结晶、脱水分离、干燥，包装得硫酸锰成品。
一、硫酸锰专用干燥设备，硫酸锰烘干机，硫酸锰脉冲式气流干燥机设备原理： 空气经过加热器被加热至～150℃左右，进入脉冲管束干燥机。湿料由输送装置送入螺旋加料机构，螺旋加料器可无级调速。物料经挤压后强制进入主机，随即被高温高速气流冲、夹带上升，这时气流温度急速下降，物料水分迅速蒸发从而完成干燥过程。被干燥的物料随高速高温气流进入旋风分离器，此时大部分的物料被分离下沉进入集料仓，剩余的少量物料随气流进入脉冲布袋除尘器。气流由滤袋外部进入，向上排出，为防止滤袋积料，由脉冲电磁阀定时，轮流由各滤袋上部输入高压气流（0.4～0.6Mpa），反复反冲滤袋，以达到除尘效果。 二、硫酸锰专用干燥设备，硫酸锰烘干机，硫酸锰脉冲式气流干燥机技术特点： 首先是干燥强度大（直管型气流干燥器的体积传热系数一般为 2 300～6 950w/（m3·℃）。利用蒸汽来做为热源，经引风机过换热器把空气迅速加热，形成高速热气流带动物料连续运动加热，使被干燥物料悬浮其中，在气流中高度分散，颗粒的全部面积即为干燥的有效面积，物料与热空气充分接触，传热传质的强度增大，形成对流和热辐射等复杂的热交换过程，汽化出物料中的水分，从而使物料达到干燥的目的。再者干燥时间短：颗粒在干燥管中的流速一般为 10～20m/s，气——固两相之间的接触时间很短（为0.5～2s），属于并流操作。 脉冲管起到的关键作用是利用风管截面不断变化，使气流的速度也随之发生变化，形成物料与热气之间产生剧烈的相互运动，汽化表面和干燥介质不断更新，从而达到快速干燥的效果，其干燥强度和容积换热系数极大。颗粒在气流干燥传热的整个加速运动过程中，由于颗粒的相对速度是不断变化的，因此颗粒与气流间的对流传热膜系数a也是不断变化的。 由于颗粒受到阻力的作用不断被减速和加速，大大强化了传热传质过程，提高了设备的干燥能力，从而也可以进一步缩短干燥管的长度。 气流干燥管管径和高度的选择：与干燥管内气流的压降有很大的关系，管径、管壁的磨擦损失，颗粒和气体的位能提高引起的压降损失，颗粒加速及局部阻力。 三、硫酸锰专用干燥设备，硫酸锰烘干机，硫酸锰脉冲式气流干燥机安全操作规程
脉冲气流的原理和应用教案 一、引言 脉冲气流是一种通过周期性脉冲喷射空气来产生气流的技术。它在工业领域有 着广泛的应用，包括清洁、干燥、冷却、吹扫等各个方面。本教案旨在介绍脉冲气流的原理和应用，并提供相关实例和操作指导。 二、脉冲气流的原理 脉冲气流的原理基于以下两个关键因素： 1. 压缩空气源 脉冲气流需要一个压缩空气源来提供高压气体。这可以通过空气压缩机或者气 体罐来实现。压缩空气源通常需要配备适当的过滤器和干燥器来确保气体的纯度和干燥度。 2. 控制装置 控制装置负责周期性地开启和关闭气流，以产生脉冲效果。通常，这可以通过 电磁阀、气缸和定时器来实现。控制装置可以根据实际需要调整气流的频率和持续时间。 三、脉冲气流的应用 脉冲气流在工业领域有着广泛的应用，下面是几个常见的应用示例： 1. 清洁 脉冲气流可以用于清洁工业设备、管道和机器的表面。它通过高速气流冲击和 吹扫的方式去除污垢、灰尘和其他杂质。清洁效果显著，并且不会产生化学污染物或留下残留物。 2. 干燥 脉冲气流可以快速而均匀地将水分从物体表面或管道中除去。它被广泛应用于 纺织、食品、制药等行业。由于脉冲气流的高压和高速特性，它可以快速驱散水分，并且减少干燥时间和能源消耗。
3. 冷却 脉冲气流可以用于冷却设备、机械和工艺过程。它通过快速吹扫的方式将热量从物体表面带走，从而降低温度。脉冲气流在冷却热交换器、电子设备和冶金加工中的应用非常常见。 4. 吹扫 脉冲气流可以用于吹扫工作区域、物料和零件。它通过高速气流产生的动力去除表面污垢、杂质和灰尘。脉冲气流的强大力量和可调节性使其成为吹扫作业的理想工具。 5. 其他应用 脉冲气流还可以用于颗粒输送、颗粒排列、塑料焊接等其他应用。其灵活性和可调节性使其适用于各种不同的工业需求。 四、实际操作指导 以下是使用脉冲气流进行清洁工作的实际操作步骤示例： 1.准备工作： –确保压缩空气源正常工作并提供足够的气体供应。 –检查控制装置的电源和气源连接是否正确。 –穿戴好合适的个人防护装备，如手套、护目镜和口罩。 2.设置脉冲频率和持续时间： –根据实际需要，调整控制装置上的定时器和气缸参数，以控制脉冲气流的频率和持续时间。 3.清洁操作： –将喷嘴对准待清洁的表面，确保与表面保持适当的距离。 –打开控制装置，启动脉冲气流，并进行均匀而连续的移动。 –根据需要，调整喷射角度和距离，以获得最佳清洁效果。 –定期检查耗材和设备的状况，并进行维护和更换。 4.操作完成： –关闭控制装置，停止脉冲气流。 –清理工作区域，存放和维护设备。 –按照相关安全规范处理废弃物和耗材。
气流干燥器操作特点 气流干燥器是一种常用的工业干燥设备，它通过利用高速气流的作用，将湿气从物体表面或物体内部移除，从而实现对物体的快速干燥。气流干燥器操作特点主要体现在以下几个方面： 1. 高效快速干燥：气流干燥器采用高速气流进行干燥，能够快速将物体表面的湿气吹干，因此具有高效快速的特点。相比于传统的热风干燥方法，气流干燥器的干燥速度更快，可以大大提高生产效率。 2. 可控性强：气流干燥器的干燥温度、湿度和气流速度等参数都可以通过调节控制，从而实现对干燥过程的精确控制。这使得气流干燥器适用于不同类型的物体干燥，并能够满足不同行业的需求。 3. 干燥均匀：气流干燥器通过高速气流的作用，能够将湿气从物体的表面迅速带走，使物体的干燥更加均匀。相比于传统的热风干燥方法，气流干燥器能够有效避免物体表面局部过热或过干的问题，保证干燥效果的均匀性。 4. 适用范围广：气流干燥器适用于各种不同类型的物体干燥，包括但不限于纺织品、食品、药品、化工产品等。它可以对物体的表面进行干燥，也可以通过特殊设计实现对物体内部的干燥，具有广泛的应用前景。 5. 节能环保：相比于传统的热风干燥方法，气流干燥器具有较高的
能源利用率和干燥效率，能够有效节约能源和减少环境污染。此外，气流干燥器还可以通过循环利用热空气，降低能源消耗，实现能源的可持续利用。 6. 操作简单：气流干燥器的操作相对简单，只需将物体放置在干燥室内，调节好相应的参数，启动设备即可。同时，气流干燥器还具有自动控制系统，能够实现对整个干燥过程的自动监控和控制，减轻操作人员的工作负担。 7. 干燥效果可靠：气流干燥器采用的是物理干燥方式，不涉及化学反应，因此干燥过程中不会对物体产生任何化学变化，干燥效果可靠。同时，气流干燥器还可以通过设置不同的干燥参数，实现对不同物体的干燥要求，确保干燥效果的稳定性和一致性。 气流干燥器操作特点主要体现在高效快速、可控性强、干燥均匀、适用范围广、节能环保、操作简单和干燥效果可靠等方面。它在工业生产中起着重要的作用，能够满足不同行业对物体干燥的需求，提高生产效率，降低能源消耗，实现可持续发展。