烘干过程及加热量计算

目标煤矸石处理量13.889t/h ，设计计算时取14000kg/h 。

烘干操作单元
1.设备
选用规格为m m 154.2⨯φ的回转烘干机，将煤矸石的含水率由17.42%烘干至1%。

预热器将温度为20℃，湿度为0.007干气kg kg /的空气加热到210℃后通入干燥器中，风速
设为4m/s ，废气出口温度设为130℃。

20℃的湿物料以14000kg/h 速率进入干燥器，出口温度为120℃。

2.计算
（1）物料衡算①烘干机生产能力：⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛--⨯=1210100100W W W V
A Q 式中：Q——烘干机生产能力（含终水分），)/(3h m kg ⋅水；
A 0——烘干机水分蒸发强度（设计指标），)/(3h m kg ⋅水；
W 1，W 2——物料被烘干前后的含水率，%。

查得该规格回转烘干机单位容积蒸发强度)/(968.3530h m kg A ⋅=水，烘干机体积322824.67154.244m L D V =⨯⨯==
ππ所以)/(688.12242.17100142.17100824.67968.3510010031210h m kg W W W V A Q ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛--⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛--⨯=水煤矸石处理量h kg h kg W W Q G /14000/9.14856)
42.17100(1688.12210000)100(1000012>=-⨯⨯=-=，说明1台规格为m m 154.2⨯φ的回转烘干机即可满足设计处理要求。

②水分蒸发量：2
2
11100W W W G W H --⨯=式中：W——烘干蒸发量，h kg /水；
G H1——烘干前湿物料量，h kg /。

所以h kg W W W G W H /02.2322)1
100142.17(140001002211=--⨯=--⨯=③干空气消耗量：h kg s kg Au L /78133/7.212.144.24
2==⨯⨯⨯==πρ湿空气消耗量h
kg H L L /9.78679)007.01(78133)1(00=+⨯=+=（2）能量衡算
设干燥器中不再补加能量，忽略预热器中的热量损失，则预热器中加入的能量用于以下方面：
①加热空气：
kW t t H L Q 92.1788)20130()007.088.101.1(36009.78679))(88.101.1(0201=-⨯⨯+⨯÷=-+=
②蒸发水分：
kW t W Q 69.1709)20187.413088.12490(360002.2322)187.488.12490(122=⨯-⨯+⨯÷=-+=θ③加热湿物料：)
(1223θθ-=m Gc Q 煤在20℃~120℃的平均比热容约为0.98~1.12，高岭土在20℃~120℃的平均比热容约为0.92~1.00，则取煤矸石在此温度范围的平均比热容为0.99，所以kW
Gc Q m 385)20120(99.0360014000)(1223=-⨯⨯÷=-=θθ④热量损失损
Q kW
t A Q m 28.361100154.21151=⨯⨯⨯⨯=∆=πα损所以需要的热量kW Q Q Q Q Q 4245321=+++=损。