喷雾干燥器设计计算
喷雾干燥器的设计
喷雾干燥塔的操作压力一般是0~-100Pa(表压),因此系统需要两台风机。干燥塔前安装一台鼓风机,干燥塔后安装一台引风机。在操作条件下空气流经各设备和管道的阻力如下表所示。
表4系统阻力估算表
设备
压降/Pa
设备
压降/Pa
空气过滤器
200
旋风分离器
1500
翅片加热器
300
脉冲布袋除尘器
1500
干燥第一阶段水分蒸发量为
;
此时湿空气的湿含量为 ;
图14-4 空气-水系统焓-湿图查得; ;
4计算干燥所需时间
4.1雾滴周围气膜的平均导热系数λ。
气膜温度取出塔空气温度和干燥第一阶段物料表面温度的平均值。
即 ;
根据手册查的该温度下空气的导热系数λ= ;
4.2干燥第一阶段所需时间
第一阶段平均推动力的计算。
已知 =64.3m/s;
;
令 ;
由 值查图6-25得到 = ,则 = ;
6.3取一系列Re值,由图查得相对应的 ,再计算出相对应的 值,将其结果列于下表2中。
表2 Re与 、uy及τ的关系
Re
ξRe2
τ
uy
371
300
200
100
50
20
10
5
4
3.7
7.8×104
5.85×104
3.08×104
1.07×104
冷凝水排出温度为151℃,则水蒸气的消耗量为
;
加热器中空气的比体积为 ;
;
空气的平均温度为 ,由空气性能图查得 ;
根据散热排管性能规格 初选型号为SRZ20×10D,单元组件的散热面积 ,通风净截面积为 。
压力式喷雾干燥塔设计计算书
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----------------------------------------------32.热量衡算----------------------------------------------33.雾滴干燥所需时间 计算--------------------------34.压力式喷嘴主要尺寸的确定----------------------55.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 12121100100611001723.3kg/h 10010040G G ωω--==⨯=--(2)水分蒸发量W2.热量衡算(1)使物料升温所需热量:22()1100 1.04(5020)55.1kJ/kgH 623.3m m m m G c t t q o W 21-⨯⨯-===(2) 根据经验,取热损失12=210kJ/kgH q o (3)干燥塔出口空气的湿含量 1m2+q=210+55.1=265.1kJ/kgH q q o =∑211214.18620265.1181.4w m I I c t q H H -=-=⨯-=--∑据气象条件(年平均气温2℃,年平均相对湿度ϕ=70%),查空气H-I 图,得10.003kg /kg o H H ==干空气,1464.5/I kJ kg =干空气,任取H 2'=H e =,代入上式得I 2'=I e = 查I-H 图得H 2=0.141kg 水/kg 干空气 I 2=kg (4) 于是干空气消耗量21623.34516.7/0.1410.003W L kg h H H ===--干空气3.雾滴干燥所需时间τ计算 (1)汽化潜热γ的确定由I-H 图查得空气入塔的湿球温度65w as t t ==℃,查手册得该温度下水的汽化潜热γ=2346kJ/kg 。
TPG-100调味品喷雾干燥技术方案
一、TPG-100调味品喷雾干燥机,调味品专用烘干机设备设计条件1、工艺条件136.一611.二988雾化方式:离心式雾滴与热空气接触方式:并流式加热方式:蒸汽散热器+电加热补偿进风温度: 180-200℃排风温度: 80-85℃产品捕集方式:二级旋风分离器+水膜除尘器产品收集方式:二级旋风分离器系统材质要求:见配置清单2、设计气象条件(标准)大气压力: 101.3KPa环境温度: 20℃相对湿度: 80%3、公用工程4.1、电源动力电源: 380V,3相,50HZ功率:动力 35.45KW(其中电加热器功率为72KW)4.2、压缩空气压力: 0.6 MPa用量:0.6m3/min4.3、用水量压力:清洗水枪用量: 150kg/h二、TPG-100调味品喷雾干燥机,调味品专用烘干机雾化器选用:雾化器的选用:初选LPG-100型高速离心雾化器,雾化盘直径为0.13m,转速为17600rpm。
喷距计算(在无热风的情况下):三、TPG-100调味品喷雾干燥机,调味品专用烘干机系统描述初选型:TPG-100型喷雾干燥机组加热系统:蒸汽散热器+电加热补偿细粉捕集系统:二级旋风分离器介质循环系统:送引风机开式循环空气过滤系统:初、中空气过滤器供料系统:螺杆泵可调式自动供料控制系统:数显式仪表显示温度、压力、压差,普通控制变量参数等等五、TPG-100调味品喷雾干燥机,调味品专用烘干机技术参数表六、TPG-100调味品喷雾干燥机,调味品专用烘干机机构性能阐述1、供料系统螺杆泵采用了变频调速,有效控制进料量。
管道阀门主件为SUS304不锈钢材质,洁净卫生。
2、介质循环系统由送风机、引风机、调风蝶阀、风管等组成。
送、引风机均为优质厂家供应,合作多年,品质稳定;本系统风量、风压、风速的匹配是关键,根据多年经验,现已成熟。
3、空气加热净化系统由初、中效空气过滤器、风机、加热器等组成。
热源为蒸汽散热器+电加热补偿。
4、干燥塔系统由干燥主塔、热风分配器、雾化器、观察人孔、塔内照明装置、气动敲击锤等系统组成。
喷雾干燥器设计计算.
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。
喷雾干燥设备的计算
喷雾干燥设备的计算(一)首先掌握已知条件1.设计条件:被干燥为何种物质,每小时要求的处理量,料液含水量,干燥成品含水量等。
2.物料性能:物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温度、热风进口温度、粘度,表面张力等。
3.外界条件:周围空气温度、湿度、设备型式、热源等4.物料与水分:料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成品重量、水分蒸发量等。
5.温度与湿度:干燥室热风入口温度,废气排风温度及湿球温度。
(二)干燥室热工计算:首先由已知条件,在I-X(湿焓图)上查出各阶段空气的参数。
然后进行下列各行计算:(1)热空气用量计算干燥过程中,绝对干空气用量L计算每蒸发1小时水份干燥室空气消耗量l:(2)空气比容V计算:干燥过程所需热空气用量:(3)干燥室热量平衡:由热量衡算,热空气放出的热量,消耗于水份的蒸发和干物料的加热,以及周围热量的损失,正常情况下热损失一般为6-8%。
(三)过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择:1.空气过滤器:采用油浸式滤层,滤层用不锈钢细丝,形成绒团(钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可)喷以轻质定子油或真空泵油(无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高)制成每块50×50cm 左右单体厚约5~12cm ,当空气通过时,空气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中,每隔一定时期拆下用碱水清洗,干燥后喷油生新安装,可继续使用。
过滤面积可按下式计算 A=mL (m 2) 式中 A ―过滤面积(米2)L —通过过滤层的空气量(米3/时)m -过滤强度,即滤层的单位面积负荷(米3/米2时),一般情况下为4000-8000米3/米2时,设计时要求小于2米3/米2秒为宜,风速小于2米/秒 空气通过滤层时的阻力H f ,按下式计算:H f =0.5Sv8.1(毫米水柱) H f =0.03m 282.1(毫米水柱) 式中 H f -空气通过滤层时的阻力(毫米水柱)S -滤层厚度(厘米)V -过滤速度(米/秒) 2.空气加热器:在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种,使加热室外引进空气,使其达到130~160℃温度作为干燥介质,燃油炉甚至达到200~250℃,但因为需要特殊材料制造的管子,目前使用还不多,所以在食品工业中,一般都采用蒸汽间接加热。
ZLPG系列喷雾干燥器设计计算书
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/s2、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/h4、绝对干物料G2的计算G2=G1-W=63-50=13kg/h5、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/h6、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/h7、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/h8、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Q P=L(I1-I0)=1352(59-11.76)=63868.48KJ/h140℃蒸汽的汽化潜热为2148.7KJ/kg假设预热器的热损失为10%则Q P’= Q P/0.9=70965KJ/h10、干燥系统消耗的总热量Q的计算Q=1.01L(t2-t0)+W(2490+1.88t2)+GxC m(θ1- t0)=1.01x1352x(90-20)+50(2490+1.88x90)+13x3.28x40 =95586.4+132960+1705.6=230252KJ/h11、向干燥器补充的热量Q D的计算Q D=Q- Q P’=230252-70965=159287KJ/h=44.2kw取电加热补偿为45KW12、空气散热器的面积F的计算假设蒸汽压力为0.6Mpa,则蒸汽温度为T=158℃,其比热焓为I01=659.4Ikcal/kg 冷凝水比热焓为I11=160.38 kcal/kg对数平均温度“Δt=[(T-t0)-(T-t1)]/ln[(T-t0)/(T-t1)]=[(158-20)-(158-140)]/ln[(158-20)/(158-140)]=58.91℃散热器面积F= Q P’/20Δt=70965/20x58.91=60.3m2二、干燥塔以及辅助设备的确定1、干燥塔直径D的确定D=2(R99)2.04(R99)2.04为圆盘下面2米出的喷距半径(R99)2.04=4.33D20.2G0.25N-0.16式中D2-圆盘直径mG-供料速度(kg/h)N-圆盘转速(kg/h)(R99)2.04=4.33x0.120.2x630.2518000-0.16=4.33x0.65x2.81x0.2=1.58mD=2x(R99)2.04=1.58x2=3.16m取D=3.2m2、干燥塔有效高度H1离心喷雾H/D=0.5-1,取H1=D=3.2m3、旋风分离器直径D1确定按进口风速18m/s计算,则D1=0.43实际取D1=0.45m4、脉冲除尘器的确定按气体处理为1500m3/h 取MC-24型脉冲除尘器5、空气过滤器的选择取高效空气过滤器的迎风风速为1.1m/s则高效空气过滤器为630x630x220取中效空气过滤器的迎风风速为2m/s则中效空气过滤器为630x630x600取初效空气过滤器的迎风风速为1.5m/s则初效空气过滤器为595x595x406、风机功率的计算取各部分的压力损失为:空气过滤器ΔP1=338.44pa空气热交换器ΔP2=220pa电加热ΔP3=196.13pa管道ΔP4=1200pa旋风分离器ΔP5=1450pa布袋除尘器ΔP6=1200pa干燥塔ΔP7=200pa其它ΔP8=198.13pa冷风风道ΔP9=392pa冷风管道ΔP10=310.62pa则送风风机压强P1=ΔP1+ΔP2+ΔP3=338.44+220+196.13=754.57pa则引风风机压强P2=ΔP5+ΔP6+ΔP7+ΔP8=1200+1450+1200+200+196.13 =4246.13pa则冷风风机压强P2=ΔP9+ΔP10=392+310.62=702.62 pa符号说明。
六水氯化镁烘干机-LPG1500型高速离心式喷雾干燥机
物料处理能力为IOOT/天,即5T/H,物料初含水83%,先将物料经浓缩提取,使浓度达到65-70%,此为饱和溶液,含有结合水及表面水。
此饱和溶液进行喷雾干燥,去掉饱和溶液中的表面水,使物料达到带有六个水的氯化镁晶体。
六水氯化镁晶体含水约为53%左右。
136.一611.二988计算得经喷雾干燥设备去除的表面水约为1000kg/h下面就以进风温度280-3O(TC为标准,设计方案如下:(因塔体直径为7.0米,定义型号为1PGI500型)1PG1500型高速离心式喷雾干燥机设备清单一览表一、喷雾干燥系统主要技术参数表:序号名称1设备型号1PG1500型离心式喷雾干燥机2物料名称六水氯化镁干燥3水分蒸发量1000kg/h左右4产量1800kg/h左右5产品初水量65-70%6产品含水量53%(就六水氯化镁中氯化镁)7进风温度280-300o C8喷雾干燥主塔外形尺寸直径*高度7.15*15.0米9装机功率130.5kw10产品终温度<50℃11雾化方式离心式12材质设备物料接触处为不锈钢3161制作,其余为碳钢制作13压缩空气耗量0.4m3∕min(压力0.4MPa)气锤用14空气过滤采用无纺布作空气过滤器15系统风量主塔热风量41500M3/H左右16主塔重量16.OT左右17主塔支撑方式因主塔太大,考虑设备的稳定性,建议采用水泥支架,用户土建时制作。
二、喷雾干燥系统工作方式:1干燥方法采用顺流式离心喷雾干燥2工作方式连续3供料方式采用单螺杆泵均匀、连续供料4热风接触方式顺流式接触5热源方式采用导热油加热,散热器面积800平方。
导热油炉用户自备6收料方式高效旋风除尘器收集物料7控制方式P1C+触摸屏控制三、技术说明:A:本干燥机的优点说明:本干燥机结构的设计保证了设备的性能达到了最佳状态,具体体现如下:1、干燥器开孔的设计保证拉设备操作的方便,气密封好、不积料、不粘壁、设备包括每层对开检修门、测温孔、视镜、清洗孔等。
喷雾干燥机 计算公式
喷雾干燥机计算公式
喷雾干燥机蒸发量的计算公式是:Q=A×(H1-H2)×W,其中,Q 表示蒸发量,A表示干燥气体含水分量,H1表示进风口湿空气相对湿度,H2表示出风口湿空气相对湿度,W表示物料进料量。
此外,正确计算和控制喷雾干燥机蒸发量,能够有效提高干燥效率,缩短干燥时间,减少能耗和生产成本。
同时,通过对蒸发量的实时监测和调节,可以确保干燥产品质量的稳定性和一致性,提高产品市场竞争力。
请注意,喷雾干燥机的蒸发量会受到多种因素的影响,包括进气温度和相对湿度、出气温度和相对湿度、进料浓度、进料温度以及喷雾器性能和操作等。
因此,在使用上述公式计算蒸发量时,需要结合实际情况进行适当调整。
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: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。
食品工程原理课程设计任务书-喷雾干燥
食品工程原理课程设计任务书设计题目:喷雾式干燥奶粉干燥器设计班级:xxx指导教师:xxx小组成员:xxx设计时间:xxx目录一、设计任务书 (2)1.1设计题目 (2)1.2设计条件 (2)1.3设计要求 (2)1.4设计任务分工 (2)二、设计方案简介 (3)2.1喷雾干燥的原理和特点 (3)2.1.1喷雾干燥的原理 (3)2.1.2喷雾干燥的特点 (3)2.2喷雾干燥方案的拟定及说明 (4)2.2.1本工艺采用压力式喷雾干燥 (4)2.2.2本工艺采用并流型喷雾干燥 (5)2.3工艺流程图 (5)三、工艺设计计算 (6)3.1物料及热量衡算 (6)3.1.1空气状态参数的确定 (6)3.1.2物料衡算 (8)3.1.3热量衡算 (8)3.2喷雾干燥时间计算 (8)3.3压力式喷嘴的主要尺寸确定 (9)3.4喷雾干燥塔主要尺寸的计算 (11)四、主要附属设备的选型计算 (11)4.1空气加热器 (11)4.2旋风分离器 (12)4.3布袋过滤器的选择 (13)4.4风机的选择 (13)五、工艺设计计算结果汇总 (14)参考文献 (15)附录 (15)一、设计任务书1.1设计题目喷雾式奶粉干燥器设计1.2设计条件①已知条件干燥塔热风温度:140℃排风相对湿度:15%车间空气温度:25℃相对湿度:60%浓缩奶的流量:400 kg/h浓缩奶固形物:45%浓奶滴的临界含水量:45%(湿基)密度:1000 kg/m3干燥后的奶粉含水量:2.5%密度:1250 kg/m3奶滴的初始和临界点时的直径:120 μm和45 μm奶粉的平衡含水量为4%平均雾滴直径Dw=200 μm空气加热的传热系数:1200 W/(m2·k)加热压力:700kPa(表压)②查得条件浓缩奶比热2.1kJ/kg·K1.3设计要求根据设计条件对干燥器进行工艺计算(物料衡算和热量衡算),结构计算(直径、管长等),然后对附属设备进行选型计算,绘制出干燥系统图及换热器总装置图。
喷雾干燥设备的计算
喷雾干燥设备的计算(一)首先掌握已知条件1.设计条件:被干燥为何种物质,每小时要求的处理量,料液含水量,干燥成品含水量等。
2.物料性能:物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温度、热风进口温度、粘度,表面张力等。
3.外界条件:周围空气温度、湿度、设备型式、热源等4.物料与水分:料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成品重量、水分蒸发量等。
5.温度与湿度:干燥室热风入口温度,废气排风温度及湿球温度。
(二)干燥室热工计算:首先由已知条件,在I-X(湿焓图)上查出各阶段空气的参数。
然后进行下列各行计算:(1)热空气用量计算干燥过程中,绝对干空气用量L计算每蒸发1小时水份干燥室空气消耗量l:(2)空气比容V计算:干燥过程所需热空气用量:(3)干燥室热量平衡:由热量衡算,热空气放出的热量,消耗于水份的蒸发和干物料的加热,以及周围热量的损失,正常情况下热损失一般为6-8%。
(三)过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择:1.空气过滤器:采用油浸式滤层,滤层用不锈钢细丝,形成绒团(钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可)喷以轻质定子油或真空泵油(无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高)制成每块50×50cm 左右单体厚约5~12cm ,当空气通过时,空气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中,每隔一定时期拆下用碱水清洗,干燥后喷油生新安装,可继续使用。
过滤面积可按下式计算 A=mL (m 2) 式中 A ―过滤面积(米2)L —通过过滤层的空气量(米3/时)m -过滤强度,即滤层的单位面积负荷(米3/米2时),一般情况下为4000-8000米3/米2时,设计时要求小于2米3/米2秒为宜,风速小于2米/秒 空气通过滤层时的阻力H f ,按下式计算:H f =0.5Sv8.1(毫米水柱) H f =0.03m 282.1(毫米水柱) 式中 H f -空气通过滤层时的阻力(毫米水柱)S -滤层厚度(厘米)V -过滤速度(米/秒) 2.空气加热器:在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种,使加热室外引进空气,使其达到130~160℃温度作为干燥介质,燃油炉甚至达到200~250℃,但因为需要特殊材料制造的管子,目前使用还不多,所以在食品工业中,一般都采用蒸汽间接加热。
喷雾干燥器的设计
本科生课程设计题目29000kt/a 磷酸铵干燥系统设计学院化学工程学院专业过程装备与控制工程学生姓名 xxxx学号 09430820xx 年级 09 指导教师傅晓蓉2012年 1月 28 日目录1 喷雾干燥的原理 (2)2 工艺设计条件 (2)3 装置流程图及说明 (4)4 干燥器主要尺寸的计算 (4)5 干燥塔的工艺计算 (8)6 附属设备的选型计算 (14)7 设计评价 (17)8 设计计算结果汇总 (18)9 参考文献 (19)10 附录 (20)喷雾干燥器的设计1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。
2 工艺设计条件干燥物料为磷酸铵料浆,干燥介质为空气,热源为蒸汽;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。
2.1磷酸铵料浆及磷酸铵产品的性质:<1> 磷酸铵料浆应该保持在90~100摄氏度,且高速流动,这样其黏度约为30厘泊左右,可用管道输送,当其温度在85摄氏度以下时,黏度突然增至几百至几千厘泊。
输送管道要用夹套蒸汽保温,夹套外再用绝热材料保温。
<2> 磷酸铵料浆内固形物较多,雾化雾滴在干燥过程中直径不变,且只有降速干燥段;液滴也不破例,成小球状。
<3> 当磷酸铵料浆温度达到180摄氏度时,生成焦磷酸铵,会粘结成块和粘附壁面;磷酸铵料浆温度在140摄氏度以下时,转化速度很缓慢。
<4> 磷酸铵产品在80摄氏度可分解为氨和游离磷铵,形成粘稠产品。
2.2 雾滴与空气采用并流干燥方式:雾滴与热气流同向向下流动,雾滴在塔顶与高温热气流接触,传热传质推动力在此区域最大,雾滴中水分迅速汽化,气流温度迅速降低,.在并流操作时允许热风有较高的进风温度,但是在塔低,产品与温度较低湿度较大的空气相遇,传质推动力减小。
ZLPG系列喷雾干燥器设计计算书
ZLPG 系列喷雾枯燥器设计计算书一、 设计参数确实定1、 喷雾枯燥成套设备设计计算根本型确实定考虑到我国现阶段工厂企业的规模,规定以ZLPG32 型喷雾枯燥机组为设计计算的根本型比较适宜。
以下ZLPG32 型为例计算。
枯燥除去的水重量W=50kg/h换算成标准单位为 1.39x10-2kg/s 2、 设计计算的根本参数确实定假设物料的初含水分ω =80%1物料终含水分ω =3%湿物料的平均比热C 2=3.28KJ/(kg 绝干物料℃)m干物料温度θ =60℃1气体初始温度t气体进风温度t气体出风温度t=20℃ 0=200℃ 1=90℃ 23、 进入枯燥器原料液体重量G 1的计算G =W(100-ω )/(ω -ω )12 1 2=50(100-3)/(80-3)=63kg/h4、 确定干物料G 2的计算G =G 2-W =63-50=13kg/h15、 空气消耗量L 的计算L =W/(X -X )21式中X 、X 21分别为进出枯燥器的空气湿含量,kg 水汽/kg 绝干空气。
依据t=20℃ φ=80% 在I-X 焓湿图上查得:X =0.0118kg 水蒸汽/kg 干空气I =11.76Kcal/kg 干空气当t =200℃,t =90℃时,在I-X 焓湿图上查得:12I =I =59 Kcal/kg 干空气12X =0.0525 kg 水蒸汽/kg 干空气2则L=W/ (X - X )=50/(0.525-0.0118)=1244kg 绝干空气/h2假设设备漏气 8%则实际空气消耗量L=1244/0.92=1352kg 绝干空气/h6、 进风风量Q 1的计算空气在 20℃时的空气比容为V =0.862m 3/kg 干空气则进风量Q =L V1=1352X0.862=1166m 3/h 07、 排风量 Q 2的计算当尾气为 90℃排出的含湿空气比容V =1.11m 3/ kg 干空气2则排风量Q =L V =1352x1.11=1501 m 3/h28、 冷风风量Q 32确实定按截面风速 0.5m/s 计算,则冷风风量Q =0.785x(3.352-3.22)x3600/0.5=1300m 3/h39、 预热器中消耗的热量Q P的计算Q =L 〔I -I 〕=1352(59-11.76)=63868.48KJ/hP1 0140℃蒸汽的汽化潜热为 2148.7KJ/kg 假设预热器的热损失为 10%则Q ’= Q P/0.9=70965KJ/hP10、 枯燥系统消耗的总热量Q 的计算Q =1.01L 〔t -t 〕+W(2490+1.88t )+GxC (θ - t )20 2 m 1 0=1.01x1352x(90-20)+50(2490+1.88x90)+13x3.28x40=95586.4+132960+1705.6=230252KJ/h11、 向枯燥器补充的热量Q D的计算Q =Q- Q ’=230252-70965=159287KJ/h=44.2kw DP取电加热补偿为 45KW12、 空气散热器的面积F 的计算假设蒸汽压力为 0.6Mpa,则蒸汽温度为T=158℃,其比热焓为I =659.4Ikcal/kg 冷凝水比热焓为I 01=160.38 kcal/kg11对数平均温度“Δt=[(T -t )-(T-t )]/ln[(T-t )/(T-t )]1 0 1=[(158-20)-(158-140)]/ln[(158-20)/(158-140)]=58.91℃散热器面积F= Q’/20Δt=70965/20x58.91=60.3m 2 P二、 枯燥塔以及关心设备确实定1、 枯燥塔直径D 确实定D=2〔R 〕〔R 〕 99992.042.04为圆盘下面 2 米出的喷距半径〔R 〕 =4.33D 0.2G 0.25N -0.16992.04 2式中D-圆盘直径m 2G-供料速度〔kg/h 〕 N-圆盘转速〔kg/h 〕〔R 〕 99=4.33x0.120.2x630.2518000-0.162.04=4.33x0.65x2.81x0.2=1.58mD=2x 〔R 〕 =1.58x2=3.16m992.04取D=3.2m2、 枯燥塔有效高度H1离心喷雾H/D=0.5-1,取H=D=3.2m 13、 旋风分别器直径D 确定1按进口风速 18m/s 计算,则D 4、 脉冲除尘器确实定=0.43 实际取D1=0.45m 1按气体处理为 1500m 3/h 取 MC-24 型脉冲除尘器5、 空气过滤器的选择取高效空气过滤器的迎风风速为 1.1m/s 则高效空气过滤器为 630x630x220取中效空气过滤器的迎风风速为 2m/s 则中效空气过滤器为630x630x600取初效空气过滤器的迎风风速为 1.5m/s 则初效空气过滤器为595x595x406、风机功率的计算取各局部的压力损失为:空气过滤器ΔP 空气热交换器ΔP 电加热ΔP 管道ΔP 旋风分别器ΔP =338.44pa 1=220pa2=196.13pa 3=1200pa 4=1450pa布袋除尘器ΔP 枯燥塔ΔP 其它ΔP 冷风风道ΔP 冷风管道ΔP 5=1200pa6=200pa7=198.13pa 8=392pa9=310.62pa 10则送风风机压强P =ΔP1+ΔP1+ΔP2=338.44+220+196.133=754.57pa则引风风机压强P =ΔP2+ΔP5+ΔP6+ΔP7 8=1200+1450+1200+200+196.13 =4246.13pa则冷风风机压强P =ΔP2+ΔP9=392+310.62=702.62 pa10符号说明符号名称ω水分蒸发量ω初含水分1ω终含水分2C 湿物料的平均比热mθ干物料温度1t 气体初始温度Φ气体初始湿度单位Kg/h%%KJ(Kg 绝干料℃)℃℃%t 气体进风温度1t 气体出风温度2G 原料处理量1G 绝干物料量2X 空气在预热器前的湿含量0X 空气在预热器后的湿含量1X 空气在离开时的湿含量2KgHKgHKgH℃℃Kg/hKg/hO/kg 绝干空气2O/kg 绝干空气2O/kg 绝干空气2L 枯燥所需风量I 空气在预热器前的热焓值I 空气在预热器后的热焓值1I 空气在离开时的热焓值2Q 进风量1Q 排风量2Q ’预热器消耗的热量PKg/hKcal/kg 绝干空气Kcal/kg 绝干空气Kcal/kg 绝干空气m3/hm3/hKJ/hQ 枯燥所需的总热量 Q补充热量〔电加热功率〕 DKJ/h KJ/h Δt 对数平均温度 ℃ F 预热器面积 m 2 T蒸汽温度℃I蒸汽压力为 0.6Mpa 的比热焓 01I蒸汽 0.6Mpa 冷凝水的比热焓 11D 枯燥塔直径 G供料速度 Kcal/kg Kcal/kg m Kg/hD雾化盘直径m 2(R99) N2.04圆盘下面 2m 的喷距半径圆盘转速 m rpm H枯燥塔有效高度 m 1D旋风分别器的直径 m 1△P空气过滤器压力降 pa 1△P空气交换器压力降 pa 2△P电加热器压力降 pa 3△P管道压力降 pa 4△P旋风分别器压力降 pa 5△P脉冲除尘器压力降 pa 6△P枯燥塔压力降 pa 7△P其它压力降pa8△P冷风风道压力降Pa 9△P冷风管道压力降pa 10P 送风风机压力降pa 1P 迎风风机压力降pa 2P 冷风风机压力降pa 3V 20℃的空气比容m3/Kg 1V 90℃的空气比容m3/Kg 2。
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: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。
干粉产量2900kgh压力式喷雾 干燥系统设计
南京工业大学《材料工程导论》课程设计设计题目:干粉产量2900kg/h压力式喷雾干燥系统设计专业:金属材料工程班级:金属1102学号:姓名:日期: 2013.12.23-2014.1.3 指导教师:设计成绩:日期:金属1102班《材料工程导论》课程设计“压力式喷雾干燥器设计”任务书指导教师:刘亚云(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,干燥物质为陶瓷面砖原料球磨料浆,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w1=45wt%(湿基)(2)干粉含水量w2=6wt%(湿基)(3)料浆密度ρl=1200kg/m3(4)干粉密度ρp=940kg/m3(5)热风入塔温度t1=500℃(6)热风出塔温度t2=75℃(7)料浆入塔温度t m1=25℃(8)干粉出塔温度t m2=55℃(9)干粉平均粒径d p=80μm(10)干粉比热容c m=1.04kJ/(kg·℃)(11)料浆雾化压力2MPa(表压)(12)取冬季的空气参数温度t a=5℃,相对湿度φa=70%目录目录 (i)1.设计方案简介 (1)1.1 基本原理 (1)1.2介质及设备装置选择 (2)2.工艺计算和主体设备设计 (4)2.1物料衡算 (4)2.2热量衡算 (4)2.3雾滴干燥时间的计算 (5)2.4压力式喷嘴主要尺寸的确定 (7)2.5干燥塔主要尺寸的确定 (9)2.6主要附属设备的设计或选型 (15)3.设计结果汇总表 (17)4.心得体会 (17)5.致谢 (18)6.参考文献 (18)7.附图.................................. 错误!未定义书签。
1.设计方案简介1.1 基本原理(1)喷雾干燥基本原理:喷雾干燥时采用雾化器将原料液雾化为雾滴,并在热的干燥介质中干燥而获得固体产品的过程。
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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: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。
喷雾干燥器是将溶液、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,从而获得粉末状或颗粒状的干产品。
本文是设计一个喷雾干燥装置以干燥某种物料悬浮液。
干燥介质为空气,热源为蒸汽和电;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。
本文就设计任务与要求,和所规定的工艺设计条件,在喷雾干燥器的原理,优点和流程方面作了详细的描述,同时在工艺设计计算过程中有详细,严谨的计算过程。
主要针对的是物料、热量的衡算,喷雾干燥所需的时间,压力喷嘴主要尺寸的确定和干燥塔主要尺寸的确定,在文章的最后绘制了喷雾干燥装置的流程示意图。
关键词:喷雾干燥器干燥塔压力喷嘴一、工艺设计条件料液处理量G1=340kg/h料液含水量ω1=59%(湿基,质量分数)产品含水量ω=2%(湿基,质量分数)料液密度ρL =1100kg/m3产品密度ρD=900kg/m3热风入塔温度t1=245℃热风出塔温度t2=100℃料液入塔温度θ1=20℃产品出塔温度θ2=90℃产品平均粒径dp=125μm 干物料比容热c2m=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。
二、设计基本内容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(1)概述喷雾干燥器是将溶液、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,从而获得粉末状或颗粒状的干产品。
(2)原理在干燥塔顶部导入热风,同时将料液泵送至塔顶,经过雾化器喷成雾状的液滴,这些液滴群的表面积很大,与高温热风接触后水分迅速蒸发,在极短的时间内便成为干燥产品,从干燥塔底部排出。
热风与液滴接触后温度显著降低,湿度增大,它作为废气由排风机排出,废气中夹带的微粉用分离装置回收。
物料干燥过程分为等速阶段和减速阶段两个部分进行。
在等速阶段,水分蒸发是在液滴表面发生,蒸发速度由蒸汽通过周围气膜的扩散速度所控制。
主要的推动力是周围热风和液滴的温度差,温度差越大蒸发速度越快,水分通过颗粒的扩散速度大于蒸发速度。
当扩散速度降低而不能再维持颗粒表面的饱和时,蒸发速度开始减慢,干燥进入减速阶段。
在减速阶段中,颗粒温度开始上升,干燥结束时,物料的温度接近于周围空气的温度。
(3)优点:(a) 干燥速度十分迅速。
料液经喷雾后,表面积很大。
在热风气流中热交换迅速,水分蒸发极快,瞬间就可蒸发95%~98%的水分,完成干燥的时间一般仅需5~40s左右。
(b) 干燥过程中液滴的温度不高,产品质量较好。
喷雾干燥使用的温度范围非常广(80~800℃),即使采用高温热风,其排风温度仍不会很高。
在干燥初期,物料温度不超过周围热空气的湿球温度50~60℃,干燥产品质量较好,不容易发生蛋白质变化,维生素损失,氧化等缺陷。
对热敏性物料和产品的质量,基本上接近在真空下干燥的标准,防止物料过热变质。
(c) 产品具有良好的分散性,流动性和溶解性。
由于干燥过程是在空气中完成的,产品基本上能保持与液滴相近似的中空球状或疏松团粒状的粉末状,具有良好的分散性,流动性和溶解性。
(d) 生产过程简化,操作控制方便。
喷雾干燥通常用于处理湿含量40%~60%的溶液,特殊浆料即使湿含量高达90%,也可不经浓缩,同样能一次干燥成粉状产品。
大部分产品干燥后不需要再进行粉碎和筛选,从而减少了生产工序,简化了生产工艺流程。
产品的粒经,松密度,水分,在一定范围内,可用改变操作条件进行调整,控制管理都很方便。
(e) 防止发生公害,改善生产环境。
由于喷雾干燥是在密闭的干燥塔内进行的,这就避免了干燥产品在车间里飞扬。
(f) 适宜于连续化大规模生产。
喷雾干燥能适应工业上大规模生产的要求,干燥产品经连续排料,在后处理上可结合冷却器和风力输送,组成连续生产作业线。
(g) 容易改变操错条件,控制或调节产品的质量指标。
改变原料的浓度,热风温度等喷雾条件,可获得不同水分和粒度的产品。
(h) 可以满足对产品的各种要求。
增加某些措施或运用操作上的灵活性,能制成不同形状(球形、粉末、疏松团粒)、性质(流动性、速溶性)、色、香、味的产品。
(4) 流程常用喷雾干燥工艺流程:雾化→热气流中加热→水分蒸发干燥→气固分离→收集产品;主要构成:干燥器、雾化器、旋风分离器、卸料器、空气加热器、过滤器、风机和泵等。
3.工艺设计计算3.1物料衡算①产品产量G2G2=G1×2111ωω--=340×02.0159.01--=142.2 (kg/h)②水分蒸发量WW =G 1-G 2=340-142.2=197.8(kg/h) 3.2热量衡算① 物料升温所需的热量q m q m =W c G m )θθ1222(-=8.19720905.22.142)(-⨯⨯=125.88 (kJ/kg 水)② 热损失q l根据经验取q l =210(kJ/kg 水) ③ 干燥塔出口空气的湿含量H 21212H H I I --=-(q m +q l -C W θ1)=-(125.88+210-4.186×20)=-252.16C W 为水的比热;4.186kJ/(kg ·℃)I 1,I 2分别为空气进入干燥器前和离开干燥器时的热焓,kJ/kg 干气; H 1,H 2分别为空气进入干燥器前和离开干燥器时的湿度,kg 水/kg 干气; 根据年平均空气温度为12℃,年平均空气相对湿度70%,查空气的I -H 图得H 0= H 1=0.006, I 1=320kJ/kg ,任取H '1=H e =0.04,代入上式得: I '2= I e =320-223.50×(0.04-0.006)=311.43 kJ/kg 根据H -I 图,查得H 2=0.078(kg 水/kg 干空气) ④ 干空气的消耗量 L =12H H W-=006.0078.08.197-=2746.6 (kg 干空气/h)3.3雾滴干燥所需时间 ① 汽化潜热r 的确定由I-H 图查得空气入塔状态下的湿球温度t W =54℃,该温度下水的汽化潜热r =2400kJ/kg② 导热系数λ的确定平均气膜温度为(54+100)/2=77℃,在该温度下空气的导热系数λ=3×105-KW/(m ·K)③ 初始滴径d 0p d 0p 可由下式计算 d 0p =(l s ρρ×2111X X ++)3/1·d p (X 1表示溶液每千克干固体含湿量,X 2表示干产品每千克干固体含湿量,)由于X 1=4159=1.44(kg 水/kg 干物料),X 2=982=0.0204kg 水/kg 干物料, 所以d 0p =(1100900×0204.0144.11++)3/1×125=156μm④ 雾滴临界直径d pc d pc =d p =125μm⑤ 雾滴临界湿含量X C 可以下式计算X C =111ω-{ω1-[1-(0p pC d d )3]l ρρω}=59.011-{0.59-[1-(156125)]3×11001000}=0.36kg 水/kg 干料 进一步换算成湿基湿含量:C C =0.36/(1+0.36)=0.262,即含水量26.2%。
⑥ 空气临界湿含量H C 干燥第一阶段水分蒸发量为W1=340×0.41×(59/41-0.36)=151.04 kg/h H C =0.006+204.91/3571=0.0610 kg 水/kg 干气 ⑦ 空气临界温度t C 查I-H 图得t C =135℃ ⑧ 传热温度差恒速阶段传热温度差 △t 1=WC W C t t t t t t -----1111ln)()(θθ=5413520245ln )54135()20245(-----=140.9 ℃降速阶段传热温度差 △t 2=2222ln)()(θθ-----t t t t t t WC W C =9010054135ln )90100()54135(-----=33.9℃ ⑨ 雾滴的干燥时间ττ=12028)(t d d pC p Lλ△γρ-+22212)(t X X d C PC D λ△γρ-τ=9.140103810)25.165.1(110024005822⨯⨯⨯⨯-⨯⨯--+9.3310312)0204.036.0(1025.19002400582⨯⨯⨯-⨯⨯⨯⨯-- =1.61(s )3.4 压力喷嘴主要尺寸的确定① 为了使塔径不致过大,根据经验选取雾化角θ=58°,由A ′—θ关联图查得A ′=2.0② 当A ′=2.0 ,查C 0—A ′关联图得流量系数C 0=0.28 ③喷嘴孔径的计算,由式可得(Q 为流量)d 0=2[LP C Qρ△π/20]2/1=2[1100/104228.014.3)36001100/(3406⨯⨯⨯⨯⨯]2/1=2.14×103-m圆整后取d 0=3mm④ 喷嘴其他主要尺寸的确定。