喷雾干燥器课程设计终稿.
喷雾干燥器课程设计说明书
喷雾干燥器课程设计说明书一、课程设计背景喷雾干燥器是一种常用的干燥设备,广泛应用于食品、化工、制药等行业。
了解喷雾干燥器的原理和工作方式对于工程师和研究人员来说是非常重要的。
因此,本课程设计旨在通过理论学习和实践操作,使学生掌握喷雾干燥器的基本知识和实际应用能力。
二、课程设计目标1.了解喷雾干燥器的工作原理和分类;2.学习喷雾干燥器的设计流程和基本参数计算;3.了解喷雾干燥器的应用领域和局限性;4.具备喷雾干燥器的操作和维护能力;5.通过课程设计的实践部分,培养学生的创新能力和解决实际问题的能力。
三、课程设计内容1.介绍喷雾干燥器的定义、分类和工作原理;2.讲解喷雾干燥器的设计流程,包括物料性质的分析、干燥介质的选择、热气参数的计算等;3.详细讲解喷雾干燥器的各种操作技术,如进料方式、出料方式以及干燥工艺控制;4.讲解喷雾干燥器的常见故障及解决方法,以及日常维护注意事项;5.设计一个实际的喷雾干燥器项目,要求学生根据给定的物料性质和工艺要求,进行喷雾干燥器的设计、模拟计算和设备选型;6.要求学生完成一个小型喷雾干燥器的实验,对不同物料进行干燥实验,并分析实验结果,提出改进意见。
四、教学方法1.理论讲解:通过课堂教学,讲解喷雾干燥器的原理、分类和设计流程;2.案例分析:通过实际案例,引导学生理解喷雾干燥器的实际应用;3.实验操作:设置干燥实验的实验室,让学生亲自操作和体验喷雾干燥过程;4.讨论交流:鼓励学生在课程中提问和互相交流,促进学生的思维能力和创新能力。
五、课程评价1.课堂参与度:评估学生在课堂上的积极性和参与度;2.学习成果:根据学生完成的设计报告和实验报告,评估其喷雾干燥器设计和实验操作的水平;3.创新能力:根据学生在课程设计实践中展现的创新能力进行评价;4.综合能力:综合考察学生对喷雾干燥器的理论知识及实际应用的理解和把握能力。
六、课程设计时间安排本课程设计共计10节课,为期两个月。
包括理论学习、实验操作、案例分析和课程结题等环节。
毕业设计(论文)-全脂奶粉喷雾干燥器设计
学号20120704050140密级第 3 稿兰州城市学院本科毕业论文全脂奶粉喷雾干燥器设计学院名称:化学与环境科学学院专业名称:化学工程与工艺学生姓名:指导教师:二○一六年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITYDesign of Sprayer Dryer forWhole Milk PowerSchool:School of Chemistry and Environmental Science Subject:Chemical Engineering and Technology,Name:YDirected by:May 2016郑重声明本人呈交的学位论文,是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:2016年5月11日目录摘要 (1)ABSTRACT (2)第1章绪论 (3)1.1 喷雾干燥技术研究现状 (3)第2章设计方案的选取 (5)2.1奶粉干燥简介 (5)2.2喷雾干燥的原理 (5)2.3喷雾干燥的特点 (5)2.4喷雾干燥过程 (5)2.5干燥装置流程 (6)2.6干燥器内热空气和雾滴的流动方向 (8)2.7雾化器型式 (9)第3章工艺计算 (13)3.1物料和热量衡算 (13)3.2雾化器的主要尺寸计算 (15)3.3干燥器的主要尺寸计算 (17)3.4附属设备的设计和选型 (24)第4章结论 (28)参考文献 (28)致谢 (30)摘要本设计是关于喷雾干燥器的设计,主要是进行干燥器的工艺计算、干燥器的结构设计。
以热空气为干燥介质干燥鲜奶的工艺参数为依据, 选定了干燥器的类型, 计算了干燥器结构尺寸。
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。
喷雾干燥课程设计(模版)DOC.doc
二、工艺流程确定(首先应初选你的工艺流程,如:)选用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。
(接着要论证这一工艺过程的合理性,大致从牛奶的特性,如牛奶属热敏性、高营养等等,以及喷雾干燥的特性或优势,以说明要喷雾干燥这个单元操作是比较适合用来加工牛奶成为奶粉的)在接着要进行对比论证:1、为什么要采用并流立式?(优缺点,当然重点要突出优点)2、为什么要采用离心喷雾(有的的压力喷雾)?(优缺点,当然重点要突出各自的优点,略述缺点)最后明确你的选择工艺流程。
整个论证过程要突出对比,要充分论述并说明对于任务书提出的产品加工要求你为什么要选择这样的工艺流程,表达的文字要简洁,让别人能够知道你选择的理由。
喷雾干燥流程图:(此处要给出你确定的工艺流程简图(步骤框图),让别人能够知道生产加工的总体框架,框图以美观、协调、步骤的前后工序明了,图形的画法按自己的理解思考)三、喷雾干燥装置的计算:1物料及热量衡算(这部分主要进行干燥静力学计算,期间要确定一些状态参数,所有公式简单罗列了一下,有的自己可以用公式编辑器重新书写,图形和版面可以作些调整,但应围绕工整简洁,要用适当的语言表述计算过程进行以及逻辑推理关系,所有的公式应标明出处,关键参数的选择要充分说明理由)1-1空气状态参数的确定G1 t M1新鲜空气蒸汽热空气浓奶排气L t 0ф0 H0υH0 I 0L t1 H1υH1 I 1L t 2 H2υH2 I 2ф 2热损失 q l 空气加热器冷凝水干燥塔奶粉G2t M1物料、热量衡算图a 新鲜空气状态参数:(参化工原理 P216~218)由设计条件给定:t0 =℃ф 0 =查得25℃饱和水蒸汽压P s0 = m/mHg求湿含量 H =0 . 622(ф0 P )/( P-фP )s0 s0=0 . 622(0 . 7 * 23 . 76)/(760-0.7*23. 76)=Kg/Kg 干热焓I 0=(1.01+1.88H0)t0+2492 H0=(1 . 01 +1 . 88 * 0 . 0139) * 25 +2492 *0 . 0139=KJ/Kg 干湿比容υ H0=(0.773+1.244H0)*(273+ t0)/273=(0 . 773 +1 . 244 * 0. 0139) * (273 +25)/273=m3/Kg 干b加热后空气的状态参数:(。
化工原理课程设计喷雾干燥
化工原理课程设计喷雾干燥化工原理课程设计中涉及到喷雾干燥的话题,一般需要考虑干燥工艺、设备设计、流体力学、传热传质等方面的内容。
以下是一个可能的喷雾干燥的课程设计大纲,具体内容可根据课程要求和深度进行调整:课程设计题目:喷雾干燥装置的设计与优化一、引言1.背景:简要介绍喷雾干燥在化工工业中的应用,以及为什么选择进行这个课程设计。
2.目的:阐明课程设计的目标,例如设计一套高效、节能、稳定的喷雾干燥系统。
二、文献综述1.喷雾干燥原理:回顾喷雾干燥的基本原理,包括湿粉体的喷雾形成、气体传热、干燥机制等。
2.常见的喷雾干燥设备:介绍喷雾干燥中常见的设备类型,如压力喷雾干燥器、离心喷雾干燥器等。
3.研究进展与挑战:分析当前喷雾干燥技术的研究进展和存在的挑战,为设计提供理论依据。
三、设计步骤1.物料特性分析:对待干燥物料的特性进行分析,包括粉体颗粒大小分布、湿度、热敏感性等。
2.工艺参数选择:确定工艺参数,包括喷雾压力、进气温度、干燥时间等,以满足产品质量要求。
3.设备选型:根据物料特性和工艺参数,选择合适的喷雾干燥设备。
4.热力学分析:进行热力学计算,确定所需的热量、制冷量,以及热效率等。
5.流体力学模拟:使用模拟软件,对流场进行模拟分析,优化喷雾效果。
四、优化设计1.能耗优化:通过改变工艺参数和设备结构,优化能耗,提高热效率。
2.产品质量优化:调整工艺参数,以达到更高的产品质量标准。
3.成本效益分析:对设计方案进行成本效益分析,考虑投资成本和运行成本。
五、实验验证1.小型试验设计:在实验室中进行小型试验,验证设计方案的可行性。
2.数据采集与分析:收集实验数据,进行分析,与设计参数进行对比。
六、结论与展望1.结论:总结设计过程和实验结果,强调设计方案的优点和创新点。
2.展望:提出未来可能的改进和研究方向,为学术界和产业界提供参考。
注意事项:•着重实践:尽可能使课程设计涉及到实际操作,例如实验室小型试验,以加深学生对喷雾干燥过程的理解。
喷雾干燥设计范文
喷雾干燥设计范文喷雾干燥是一种常用的干燥技术,广泛应用于化工、食品、制药等领域。
喷雾干燥的原理是通过将液体喷雾成小液滴,并与热空气接触,使液滴迅速蒸发,从而将液体转化为固体颗粒。
本文将详细介绍喷雾干燥的设计原理、关键参数和设计方法。
一、设计原理喷雾干燥的设计原理是通过将液体分散为小液滴,增加其与热空气接触的面积,从而提高干燥速度。
喷雾干燥的主要过程包括喷雾、干燥和收集。
首先,将液体通过喷嘴喷雾成小液滴;然后,将热空气引入干燥室,使小液滴与热空气接触,液滴迅速蒸发,形成固体颗粒;最后,通过收集系统将固体颗粒收集起来。
二、关键参数喷雾干燥的关键参数包括喷雾速率、空气流速、进气温度、出口温度等。
喷雾速率是指喷嘴每分钟喷雾的液体体积。
喷雾速率的选择应考虑到干燥室大小、进气温度和出口温度的要求。
空气流速是指进入干燥室的空气流速,它影响着液滴与热空气的接触时间和热传导速度。
进气温度和出口温度是指进入干燥室和离开干燥室的空气温度,它们的设置与产品性质和干燥效果有关。
三、设计方法喷雾干燥的设计方法包括工艺流程设计、干燥室设计和收集系统设计。
1.工艺流程设计工艺流程设计是喷雾干燥设计的第一步,它包括原料准备、液体喷雾、热空气注入和固体收集。
在原料准备阶段,需要将液体处理成适合喷雾干燥的形式,例如调整粘度、浓度等。
液体喷雾阶段需要选择适当的喷嘴和喷雾参数,以实现小液滴的均匀分布。
在热空气注入阶段,需要根据产品性质和干燥效果确定进气温度和空气流速。
固体收集阶段需要选择适当的收集系统,以保证产品的质量和收集效率。
2.干燥室设计干燥室设计的目标是提高干燥效率和控制产品质量。
首先,需要确定干燥室的尺寸和形状,以适应喷雾干燥的工艺流程。
其次,需要选择适当的加热方式和加热元件,以提高空气的温度和湿度。
同时,还需要考虑干燥室内的空气流动和循环,以保证液滴与热空气的充分接触。
最后,还需要设计适当的排湿系统,以控制干燥室内的湿度。
3.收集系统设计收集系统设计的目标是高效地将固体颗粒收集起来,并控制其粒径分布和水分含量。
毕业设计(论文)-喷雾干燥器设计说明书[管理资料]
摘要喷雾干燥是将原料也用雾化器分散成雾滴,并用热空气与雾滴直接接触的方式而获得粉粒状产品的一种干燥过程,而离心式喷雾干燥器是目前工业生产中使用最广泛的喷雾干燥器之一。
离心式喷雾干燥器因配备离心式雾化器而得名,离心式雾化器的有关技术研究仍然是当前离心式喷雾干燥器的主要内容,拥有巨大的发展前景,同时其应用领域也正在不断开拓,应用的行业也由开始时的制药、乳品等行业发展到染料、陶瓷、饮料、食品、矿冶、饲料、化肥、种籽等行业。
本设计是一套用于牛乳干燥的装置,是组合干燥系统的第一级干燥器,效率高、产量大,优于一级干燥器。
关键词:喷雾;离心式;干燥ABSTRACTThe spray drying is a powder dry process that materials will be dispersed by a atomizer and the hot air contact directly with sprayed droplets to get granular product. The centrifugal spray dryer is the most widely used spray dryer in industrial production. Centrifugal spray dryer is named for equipped with centrifugal atomizer. Technical research of the centrifugal atomizer is still the main content of current centrifugal spray dryer with a great prospect. At the same time its application field is also constantly open up. Application industry has also started from the pharmaceutical, milk industry to develop to dye, ceramics, beverage, food, mining and metallurgy, feed, chemical fertilizer, seeds and other industries. This design is a set for milk dry device and the first level dryer of the combination of drying system with a higher efficiency, larger output than level 1 dryer.Keywords:spray;centrifugal;dry目录第一章绪论 (1)第一节干燥技术的发展与应用 (1)第二节喷雾干燥简述 (2)第三节牛奶的喷雾干燥法 (9)第二章设计计算 (11)第一节设计题目及工艺条件 (11)第二节工艺计算 (11)第三章结构设计 (17)第一节雾化器的选择 (17)第二节塔径的计算 (17)第三节塔高计算 (18)第四节热风分布器设计 (18)第五节选用保温层 (20)第六节连接管路计算 (21)第四章强度计算 (22)第一节确定壁厚 (22)第二节干燥塔强度计算 (22)第三节开孔补强 (26)第五章附属设备的选择 (30)第一节加热器的选择 (30)第二节选用旋风分离器 (30)第三节法兰设计 (31)第四节阻力损失计算 (31)第五节选用风机 (31)第六节人孔兼视镜,灯孔设计 (31)第七节振打器选型 (31)第八节星形排料器选型 (32)参考文献 (33)致谢 (34)第一章绪论第一节干燥技术的发展与应用干燥技术有很宽的应用领域。
喷雾干燥器的设计
喷雾干燥器的设计
一、喷雾干燥器的基本原理
工作室主要用于介质(如空气)的传递,并且控制它的温度和湿度,
以保证介质的稳定性,介质可以是空气、水蒸气、蒸汽或其它气体;
喷雾室是将物料及其他物质混合而形成喷雾,在喷雾室内通常有旋涡
层流的发生,不仅可以使物料形成喷雾,而且可以保证喷雾粒度的一致性;
脱水室是喷雾入口,它主要用于将喷雾吸入室内,介质(如空气)流
入后带动喷雾,经过脱水室后,含水量会大大降低,并将物料排出室外。
二、喷雾干燥器的结构及工作原理
工作室由一个空间室体撑起,内部安装温度、湿度、压力控制器,以
保证介质(如空气)的稳定性,并由风机提供的空气推动介质进行循环;
喷雾室是由一个旋涡层流式的喷雾室组成,将物料及其他物质混合而
形成喷雾,喷雾后经过减速室形成旋涡,以保证喷雾的粒度;
脱水室是喷雾入口,喷雾由这里入口。
最新喷雾干燥器的设计
喷雾干燥器的设计喷雾干燥器的设计一、概述(一)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。
(二)喷雾干燥的特点1.喷雾干燥的优点主要是:(1)干燥速度快。
(2)产品具有良好的分散性和溶解性。
(3)生产过程简化,操作控制方便。
(4)产品纯度高,生产环境好。
(5)适宜于连续化大规模生产。
2.喷雾干燥的缺点有:(1)低温操作时,传质速率较低,热效率较低,空气消耗量大,动力消耗也随之增大。
(2)从废气中回收粉尘的设备投资大。
(3)干燥膏糊状物料时,干燥设备的负荷较大。
二、工艺设计条件干燥物料为悬浮液,干燥介质为空气,热源为蒸汽和电;雾化器采用旋转型压力式喷嘴,选用热风——雾滴并流向下的操作方式。
具体工艺参数如下:料液处理量 «Skip Record If...»料液含水量 «Skip Record If...»(湿基);产品含水量«Skip Record If...»(湿基)料液密度 «Skip Record If...»;产品密度 «Skip Record If...»热风入塔温度 «Skip Record If...»;热风出塔温度«Skip Record If...»料液入塔温度 «Skip Record If...»;产品出塔温度«Skip Record If...»产品平均粒径 «Skip Record If...»;产品比热容«Skip Record If...»加热蒸汽压力(表压) «Skip Record If...»;料液雾化压力(表压) «Skip Record If...»年平均温度 12℃;年平均相对湿度 70% 三、干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。
喷雾干燥课程设计说明书
喷雾干燥课程设计说明书喷雾干燥课程设计说明书一、课程设计目标本课程设计旨在使学生掌握喷雾干燥的工艺原理和操作技能,培养学生分析问题和解决问题的能力,为他们未来从事与干燥有关的工作打下基础。
二、课程设计内容1. 喷雾干燥工艺原理:介绍喷雾干燥的基本概念和物理原理,包括干燥过程中的传热、传质机制等。
2. 喷雾干燥设备与系统:介绍喷雾干燥的设备组成和系统结构,包括喷雾干燥器、加热系统、除尘系统等。
3. 喷雾干燥操作技术:讲解喷雾干燥的操作规范和注意事项,包括进料速度、出料速度、喷雾压力、干燥温度等的调节方法。
4. 喷雾干燥过程的优化:介绍喷雾干燥过程中的一些常见问题及其解决方法,包括结垢、堵塞、热失控等。
5. 喷雾干燥应用实例:通过案例分析,了解喷雾干燥在不同行业(如食品、化工、制药等)中的应用情况,以及解决实际问题的方法。
三、课程设计方案1. 教学方法本课程设计采用理论教学与实践操作相结合的方式,结合案例分析和讨论,使学生能够将所学知识运用到实际问题中去。
2. 实验设备和材料(1)喷雾干燥实验装置:包括喷雾干燥器、加热系统、除尘系统等。
(2)实验材料:可选择食品、化工或制药行业中常见的物料,如某种果汁、某种化工原料等。
3. 实验操作流程(1)准备工作:清洗实验装置,检查加热系统和除尘系统的正常运行。
(2)样品制备:根据实验要求,将选定的物料制备成适当的浓度或含水率。
(3)实验操作:根据课程要求,调节喷雾压力、入料速度、干燥温度等参数,进行实验操作。
(4)数据记录与分析:记录并分析实验数据,包括干燥速率、水分含量等。
(5)实验总结与讨论:结合实验结果,进行总结和讨论,分析实验中出现的问题并提出改进方案。
四、考核与评价方法1. 实验报告:学生需编写实验报告,内容包括实验目的、原理、实验操作过程、实验结果和讨论等。
2. 学术论文:要求学生选择某一实际问题,根据所学理论和实验结果撰写学术论文。
3. 课程成绩评定:按实验报告和学术论文的质量、学生平时表现等综合评定学生的课程成绩。
喷雾干燥器的设计
喷雾干燥器的设计一、 概述(一) 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。
(二) 喷雾干燥的特点1. 喷雾干燥的优点主要是:(1) 干燥速度快。
(2) 产品具有良好的分散性和溶解性。
(3) 生产过程简化,操作控制方便. (4) 产品纯度高,生产环境好。
(5)适宜于连续化大规模生产。
2. 喷雾干燥的缺点有:(1) 低温操作时,传质速率较低,热效率较低,空气消耗量大,动力消耗也随之增大. (2) 从废气中回收粉尘的设备投资大. (3) 干燥膏糊状物料时,干燥设备的负荷较大。
二、 工艺设计条件干燥物料为悬浮液,干燥介质为空气,热源为蒸汽和电;雾化器采用旋转型压力式喷嘴,选用热风——雾滴并流向下的操作方式。
具体工艺参数如下:料液处理量 h kg G /3301=料液含水量 %801=w (湿基); 产品含水量 %22=w (湿基) 料液密度 31/1100m kg =ρ;产品密度 32/900m kg =ρ热风入塔温度 ℃t 3001=; 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度 ℃201=θ; 产品出塔温度 ℃902=θ 产品平均粒径 m d μ1252=;产品比热容 )/(5.22℃kg kJ c ⋅=加热蒸汽压力(表压) MPa 4.0; 料液雾化压力(表压) MPa 4 年平均温度 12℃;年平均相对湿度 70%三、 干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。
热风在系统中使用一次,经袋滤器除尘后,就排入大气中,不再循环使用.四、 工艺流程图1——料液贮罐 2——料液过滤器 3—-截止阀 4——隔膜泵 5——稳压罐 6——空气过滤器 7——鼓风机 8-—翅片式加热器 9——电加热器 10—-干燥塔 11——星形卸料阀 12——旋风分离器 13-—雾化器 14——袋滤器 15——碟阀 16-—引风机 17—-消音器图1 喷雾干燥装置工艺流程示意图五、 工艺设计计算(一) 物料衡算1. 绝干物料流量Gh kg w G G /66%)801(330)1(11=-=-=2. 产品产量2Gh kg w w G G /3.67%21%)801(3301)1(2112=--=--=3. 水分蒸发量Wh kg G G W /7.2623.6733021=-=-=(二) 热量衡算1. 物料升温所需热量m q()()水kg kJ W c G q m /8.447.26220905.23.671222=-⨯=-=θθ2. 汽化kg 1水的热损失l qWtF q q ∆=α11按经验公式计算w t ,21.04.33+=αα气的传热系数—干燥塔表面对周围空—℃t ,t w w 40——=取干燥塔外表面温度()h ℃m kJ ⋅⋅=⨯+=2/8.414021.04.33α230——m F ,F =取干燥塔散热面积室温壁温-∆——t ,℃t 281240=-=∆ 水kg kJ W t F q /6.1337.26228308.411=⨯⨯=∆=α3. 干燥塔出口空气的湿度2H根据热量衡算()()水kg kJ c q q H H I I H H I I w m l /7.9420187.48.446.1331111212-=⨯++-=++-=--=--θ即7.9411-=--H H I I ,为一直线方程根据给出的工艺设计条件,℃t 120=,%70=ϕ,由湿空气的H-I图查出,绝干气水kg kg H H /006.001==。
喷雾干燥毕业设计
摘要本设计拟采用了压力喷雾干燥系统来生产处理量为100T/d的牛乳。
设计中采用了旋转型压力式喷嘴,以及并流喷嘴雾化式干燥装置。
通过物料衡算和热量衡算确定了操作参数和干燥器的结构参数以及通过通风量、喷嘴结构及进料量计算干燥塔的直径,塔高的计算时采用干燥强度法估算然后应用高径比进行核算等基础性运算对干燥器进行了全面设计,使干燥塔的结构更合理,效率更高并且尽可能的克服干燥器原有的不足,发挥设备本身的最大效能,达到节能降耗的目的,以提高乳品的生产率。
除尘装置方面本文采用袋滤器和旋风分离器对粉尘进行回收,使其进行再造粒,能够使颗粒的溶解性能更好,提高产品的质量。
并且在适当的压力降和操作弹性的前提下,对干燥塔附属装置进行了合理的设计并严格按照国家标准选取标准件的规格,从而进一步达到提高喷雾干燥系统的效率和产率,节能降耗的目的。
通过设计算出了干燥塔的塔高为19m,塔径为4.6m,下部锥体高度为4.42m,锥角为55°,空气消耗量为27779.65kg/h,实际的进口空气量为28071.34kg/h,体积消耗量为23636.07m3/h,干燥器的热效率为56.5%。
随着喷雾干燥技术的发展,喷雾干燥已经成为工业生产中较为广泛的干燥方法。
关键词:喷雾干燥;节能;降耗;结构;除尘装置AbstractThis design adopted the press of spray drying system to produce that the milk’s productivity is 100T/d. This design adopts the rotating pressure nozzle and the concurrent flow atomizing nozzle drying equipment. Through the material balance and quantity of heat ensure operate parameter and structure parameter of drying tower, and through blowing rate structure of the nozzle and inlet amount to calculate the diameter of drying tower, using the method of drying strength to estimate tall of the tower, the apply aspect ratio to adjust accounts . So that make sure the reasonable of the structure, improve the effect and express the maximum efficacy of the device achieve the aim of energy conservation. The dedusting device adopts the bag filter and cyclone to recover the dust, and the particles can be dissolved a better performance. Under the premise of drying tower subsidiary of the device structure, spray drying system to improve the efficiency and yield to achieve the purpose of energy saving. Through the design, it works out that the drying tower’s height is 19m, diameter is 4.6m, bottom cone’s height is 4.42m, cone angle is 55°, air consumption is 27779.65kg/h, practical import air amount is 28071.34kg/h, volume consumption is 23636.07m3/h, the drying tower’s heat efficiency is 56.5%. Along with the development of the spray drying technology, it has been a more extensive drying method in the industry production.Key words:Spray drying;Energy-saving;Energy consumption-reducing;Structure;Dedusting devices目录摘要 (1)ABSTRACT (2)1章绪论 (7)1.1课题背景 (7)1.2喷雾干燥技术研究现状 (8)1.2.1国内干燥技术研究现状 (8)1.2.2国外干燥技术研究现状 (8)1.2.3目前国内与国外干燥技术的差距 (8)1.3喷雾干燥的特点 (9)1.3.1喷雾干燥的优点 (9)1.3.2喷雾干燥的缺点 (9)1.4本设计拟采取的方案 (9)1.5环境评价 (10)第2章干燥过程的物料衡算和热量衡算 (11)2.1干燥过程的物料衡算 (11)2.1.1干燥后的物料质量G2和水分蒸发量的计算 (11)2.1.2计算空气消耗量 (12)2.2干燥过程的热量衡算 (15)2.2.1输入热量 (15)2.2.2输出热量 (16)第3章 干燥塔基本参数计算 (17)3.1 压力喷嘴尺寸的确定 (17)3.1.1喷嘴孔直径计算 (17)3.1.2喷嘴旋转室尺寸确定 (18)3.1.3校核喷嘴的生产能力 (18)3.1.4空气芯半径c r 的计算 (19)3.1.5计算在喷嘴孔出口处的液膜平均速度0U 、0x U 和0y U (19)3.2 干燥器塔直径的计算 (20)3.2.1通过雾滴的水平运动计算塔径 (20)3.2.2通过风量计算塔径 (23)3.3 干燥器高度的计算 (23)3.3.1 用干燥强度法估算干燥器容积 (23)3.3.2利用经验公式法计算塔高 (24)3.3.3利用高径比进行塔高核算 (25)3.3.4干燥器底部锥角和锥体高度的计算 (25)3.4 热风进出口接管直径的确定 (25)3.4.1热风进口管直径 (25)3.4.2热风出口接管直径 (26)3.4.3喷雾干燥系统的热效率 (26)第4章 干燥塔结构设计 (28)4.1 壁厚设计 (28)4.2 保温层设计 (28)4.3 零部件设计 (29)4.3.1视镜设计选型 (29)4.3.2手孔设计 (29)4.3.3清扫门设计 (29)4.3.4接管法兰设计 (29)4.3.5灯孔设计 (29)4.3.6空气振荡器设计 (29)4.4设备具体的安装位置 (29)4.4.1袋滤器的安装位置 (29)4.4.2旋风分离器的安装位置 (29)第5章喷雾干燥系统的附属装置 (31)5.1空气加热器 (31)5.1.1加热器设计原理 (31)5.1.2加热器的设计选型 (31)5.2旋风分离器 (33)5.2.1旋风分离器工作原理及选用依据 (33)5.2.2旋风分离器的设计计算 (33)5.3袋滤器 (34)5.3.1袋滤器工作原理及选用依据 (34)5.3.2袋滤器的设计计算 (34)5.4空气过滤器 (36)5.4.1空气过滤器性质 (36)5.4.2空气过滤器设计计算 (36)5.5热风分配盘的选择 (37)5.6风机的选择 (38)5.7柱塞泵的选择 (38)5.7.1柱塞泵的作用及应用 (38)5.7.2柱塞泵的设计计算 (39)5.8雾化器类型设计 (39)结论 (42)参考文献 (44)致谢 (46)1章绪论1.1 课题背景喷雾干燥应用的领域已非常广泛,从最早的奶粉领域发展到现在几乎涉及到所有的加工和生产领域,例如医药、食品、环保、化工、催化剂、染料、颜料、色素、精细化工品、林化产品、天然提取物、环境保护等领域[3]。
喷雾干燥器课程设计说明书
喷雾干燥器课程设计说明书一、课程设计简介本课程设计以喷雾干燥器为研究对象,旨在探讨喷雾干燥器的原理、结构和性能,并通过实践操作与实验验证的方式,培养学生掌握喷雾干燥器的使用方法和性能分析能力。
通过该课程设计的学习,学生将能够了解喷雾干燥器的原理、性能与应用,并培养严谨的科学态度与动手实践能力。
二、课程设计目标1.了解喷雾干燥器的原理和结构,掌握其工作原理及各部组成的功能。
2.掌握喷雾干燥器的使用方法,包括喷雾形成技术、干燥操作参数调节与控制。
3.培养学生分析和评价喷雾干燥器性能的能力,包括干燥效率、产品质量等。
4.通过实际操作与实验验证,提高学生的实践动手能力和科学研究的素养。
三、课程设计内容1.喷雾干燥器的原理介绍:A.喷雾干燥器的定义和分类;B.喷雾干燥器的工作原理与工作流程;C.喷雾干燥器的主要结构与组成部分。
2.喷雾干燥器的性能分析:A.喷雾干燥器的干燥效率分析;B.喷雾干燥器的产品质量分析;C.喷雾干燥器的能耗分析。
3.喷雾干燥器的使用方法:A.喷雾形成技术;B.干燥操作参数调节与控制。
4.实验操作与实验验证:A.喷雾干燥器操作与调试;B.喷雾干燥器工作参数的实验测量与数据分析。
四、课程设计实施方法1.理论授课:通过课堂讲解、课件展示等方式,介绍和讲解喷雾干燥器的基本原理、结构和性能,帮助学生理解和掌握相关知识。
2.实践操作:组织学生进行喷雾干燥器的实践操作,包括喷雾干燥器的搭建、调试和运行等,使学生熟悉并掌握喷雾干燥器的使用方法。
3.实验验证:设计相关实验,对喷雾干燥器的性能进行实验测量与数据分析,验证理论知识的正确性,并培养学生实践动手能力和科学研究思维。
五、课程设计评估方式1.理论知识考核:通过课堂测验或作业形式,对学生对喷雾干燥器原理、结构和使用方法的掌握程度进行考核。
2.实践操作评估:对学生在实践操作中的表现进行评估,包括对喷雾干燥器的搭建、调试和运行的能力。
3.实验报告评估:对学生进行实验数据处理和报告撰写的评估,考察学生对喷雾干燥器性能分析和实验验证的能力。
《化工原理课程设计》喷雾干燥设计
《化工原理课程设计》--喷雾干燥设计化工原理课程论文(设计)授课时间:2013——2014年度第一学期题目:喷雾干燥课程名称:化工原理课程设计 __ 专业年级: _ 学号:______ _____ 姓名:_______ _ _______ 成绩:________________________ 指导教师: _____ __年月日目录1.喷雾干燥的简介 (5)1.1喷雾干燥的原理 (6)2.喷雾干燥系统设计方案的确定 (7)3加热器[4] (9)4.计算热流量及平均温差[6] (9)4.3 阻力损失计算 (11)4.4 传热计算 (13)5.进风机的选择 (14)5.1 风量计算 (14)5.2 风压计算 (14)6 排风机的选型 (15)6.1风量计算 (15)6.2 风压计算 (16)参考文献: (17)化工原理课程设计任务书姓名学号一、设计题目喷雾干燥系统设计二、设计条件1、物系:牛奶2、原料含水率:45 % (①45;②50;③55)3、生产率(原料量):0.5 t / h (①0.3;②0.5;③0.7)4、产品(乳粉)含水量:2 %5、加热蒸汽压力:700 KPa (绝压)6、车间空气温度:20 ℃7、车间空气湿度:0.012 kg / kg (①0.012;②0.014;③0.016)8、预热后进入干燥室的空气温度:150 ℃9、离开干燥室的废气温度:80 ℃10、离开干燥室的废气湿度:0.12 kg / kg三、设计内容1、计算所需过滤面积,选择新鲜空气过滤器和废气除尘器的型号。
2、计算所需空气流量和风压,选择进风机和排风机的型号。
3、计算所需换热面积,选择换热器(预热器)的型号。
4、画出整个喷雾干燥系统设备布置的流程图(设备可用方框加文字表示)。
四、编写设计说明书喷雾干燥系统设计1.喷雾干燥的简介喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴,并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。
喷雾干燥课程设计(模版)
封面(按要求的格式制作)目录(按照要求标明章节和页码)二、工艺流程确定(首先应初选你的工艺流程,如:)选用并流、离心式喷雾干燥法进行奶粉的喷雾干燥。
(接着要论证这一工艺过程的合理性,大致从牛奶的特性,如牛奶属热敏性、高营养等等,以及喷雾干燥的特性或优势,以说明要喷雾干燥这个单元操作是比较适合用来加工牛奶成为奶粉的)在接着要进行对比论证:1、为什么要采用并流立式?(优缺点,当然重点要突出优点)2、为什么要采用离心喷雾(有的的压力喷雾)?(优缺点,当然重点要突出各自的优点,略述缺点)最后明确你的选择工艺流程。
整个论证过程要突出对比,要充分论述并说明对于任务书提出的产品加工要求你为什么要选择这样的工艺流程,表达的文字要简洁,让别人能够知道你选择的理由。
喷雾干燥流程图:(此处要给出你确定的工艺流程简图(步骤框图),让别人能够知道生产加工的总体框架,框图以美观、协调、步骤的前后工序明了,图形的画法按自己的理解思考)三、喷雾干燥装置的计算:1物料及热量衡算(这部分主要进行干燥静力学计算,期间要确定一些状态参数,所有公式简单罗列了一下,有的自己可以用公式编辑器重新书写,图形和版面可以作些调整,但应围绕工整简洁,要用适当的语言表述计算过程进行以及逻辑推理关系,所有的公式应标明出处,关键参数的选择要充分说明理由)1-1空气状态参数的确定G1 t M1新鲜空气蒸汽热空气浓奶排气L t0ф0 H0υH0 I0L t1H1υH1 I1L t2H2υH2 I2ф2热损失q l 空气加热器冷凝水干燥塔奶粉G2 t M1物料、热量衡算图a新鲜空气状态参数:(参化工原理P216~218)由设计条件给定:t0=℃ф0=查得25℃饱和水蒸汽压P s0= m/mHg求湿含量H =0.622(ф0P s0)/(P-ф0P s0)=0.622(0.7*23.76)/(760-0.7*23.76)=Kg/Kg干热焓I0 =(1.01+1.88H0)t0+2492H0=(1.01+1.88*0.0139)*25+2492*0.0139=KJ/Kg干湿比容υH0 =(0.773+1.244H0)*(273+ t0)/273=(0.773+1.244*0.0139)*(273+25)/273=m3/Kg 干b加热后空气的状态参数:(。
乳粉喷雾干燥课程设计方案
乳粉喷雾干燥课程设计方案学习领域乳粉喷雾干燥加工技术学习单元乳粉喷雾干燥加工技术授课时间授课教师王瑞军授课班级食品加工实验室(215室)课型实验课时 6主要行为学会乳粉喷雾干燥的原理及方法部分行为掌握乳粉喷雾干燥设备的使用方法、及注意事项。
目标群体08级食品加工与营养与检测的全体学生教学环境食品加工实验室(215室)教学目标专业能力掌握乳粉喷雾干燥设备方法与原理及使用注意事项。
社会能力团结协作能力、交流勾通能力、组织能力方法能力自我和他人评价能力、自我决策能力、创新能力教学方法任务驱动法、电化教学法、张贴板教学法、项目教学法教学工具计算机网络,张贴板教学设计运用行动导向教学理念采用分组教学,按照资讯,计划,决策,实施,检查,评价六步教学法进行现场教学。
给学生下发各种资料和各种任务单,让学生完全按照老师设计的教学情境进行准备和实施。
学生是主体,教师是指导者。
老师和学生所需的各种单如下:项目内容课题乳粉喷雾干燥技术教具浓缩乳、喷雾干燥仪等。
信息来源浓缩乳及喷雾干燥仪参考书、网络、录像、杂志。
任务描述作为一名企业操作人员或工艺员,我们应怎样正确的进行喷雾干燥操作及注意事项。
要求1、学生分组、分工合作共同完成。
2、展示制作方案流程图及制作成果。
3、提出制作过程中应注意和碰到的问题。
4、做好自评、互评及记录步骤1、通过看录像、调查和查阅相关资料,了解乳粉喷雾干燥技术操作要点原理及注意事项。
2、根据学习资料和任务书每组制定一份学习计划和一份实施方案流程图。
3、现场实践操作。
4、成品评价,各小组做好自评、互评及总结,并做好记录。
5、大胆创新。
注意事项1、注意操作的安全性及工具的正确使用。
2、注意清洁卫生。
3、注意操作程序。
项目内容课题乳粉喷雾干燥技术资讯方式利用学习角,教师提供相关参考资料,网络,社会调查,观看录像资讯问题1、喷雾干燥的定义?2、分析影响乳喷雾干燥的几大因素?3、乳粉喷雾干燥前为何需要进行真空浓缩?4、喷雾干燥停车时的顺序是什么??5、乳的雾化在喷雾干燥中的意义?6、喷雾干燥应注意哪些问题7、喷雾干燥中大颗粒乳粉形成的工艺条件是怎样的?8、压力喷雾干燥与离心喷雾干燥相比较的优缺点答案记录资讯完成人(或组别)班级:第组组长:日期:小组计划单学习领域乳粉喷雾干燥技术学习情境1 乳粉喷雾干燥技术学时 6计划方式小组讨论、团结协作共同制定计划序号实施步骤使用资源一、目的要求学会使用喷雾干燥仪,掌握喷雾干燥的原理及方法。
喷雾干燥设计
2p
F14d02
ห้องสมุดไป่ตู้
求得d0加以圆整
4、矩形入口:根据h/b=1.3~3,2R/b=6~30,选定R,b
由 A (r A 0 1 R )R r (0 1)1/2 R1=R-b/2
算得A1(A1-全部入口通道总面积) 一个矩形入口:A1=bh, 两个矩形入口:A1=2bh 计算得h。
5、圆整d0,h后核算生产能力
·
·
·
·
0.5
(15.2-1.00)×10-2=14.2×10-2
/s
0
0.0102 0.0276 · · · ·
0.321
uxRD ew/(m /s)
28.4 17.3 8.65 · · · · 0.0865
将雾滴自很高的初速度降至很低值的过程中不同的时刻
与其速度ux的关系作图,用图解积分或数值积分求出雾滴沿半
注意:夏天,冬天两个值都必须算,取V’大做以后计算。
3、雾化器的主要尺寸计算
d0-喷嘴直径,R-旋律室半径, 入口为圆形:din; 入口为矩形:h,b
计算步骤:
1、 选定雾化器θ(55 °~60°),喷嘴切向入口断面形状
2、 利用图6-22由θ求喷嘴结构参数A’
3、利用图6-20由A’查得cD
VcDF
= 4D 3w 2 wR R0eeR dR 2ee
0.692 0.676
0.527
4 3 (2 0 .1 0 4 0 2 )2 1 1 6 3 01 1 2 ( 0 0 .0 01 0 .2 08 1 ) 1 7 3 0 8 (3 5 39 ) 0
2 .0 1 2 3 0
作u~曲线,按 s10降ud 图解求得降速过程所需距离
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本科生课程设计题目 21000t/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学号年级 10 级指导教师2013 年 1 月 18 日目录1 喷雾干燥器的设计任务和条件 (4)1.1 设计题目 (4)1.2 已知数据 (4)1.3 环境条件 (4)2 喷雾干燥的原理 (5)3 工艺设计条件 (5)3.1磷酸铵料浆及磷酸铵产品的性质: (5)3.2 雾滴与空气的干燥方式: (6)3.3 喷嘴的选择: (6)3.4 喷雾干燥装置流程选择 (6)3.5工艺条件的选择 (6)3.5.1热风入塔温度 (6)3.5.2 热风出塔温度 (7)3.5.3 料液入塔温度 (7)3.5.4 产品出塔温度 (7)3.6设计任务 (7)4 装置流程图及说明 (8)5 干燥器主要尺寸的计算 (8)5.1喷嘴的尺寸 (8)5.1.1 压力式雾化器结构示意图 (8)5.1.2已知数据 (9)θ (9)5.1.3 雾化角C (9)5.1.4 流量系数D5.1.5喷嘴.旋转室尺寸 (9)5.1.6喷嘴校核计算 (10)5.1.7 压力喷嘴主要尺寸 (10)5.1.8 喷嘴出口处液膜速度及其分速度 (11)5.2热物衡算 (11)5.3干燥时间 (13)5.3.1气化潜热 (13)5.3.2导热系数λ (13)5.3.3 降速段干燥时间τ (13)5.4 塔径的计算 (14)5.5塔高的计算 (14)5.5.1液滴沉降速度 (14)5.5.2沉降段运动时间与距离 (15)5.5.3 恒速段时间与距离 (15)6校核计算 (15)6.1热损失的校核 (15)6.2 空塔气速计算 (16)7 附属设备的选型计算 (16)7.1 换热器 (17)7.2 旋风分离器 (18)7.3 管路计算 (19)7.3.1 管路阻力 (19)7.3.2 空气分布板阻力 (21)7.3.3 风机 (21)8 设计评价 (21)8.1 喷雾干燥的特点 (21)9 设计结果概览 (22)10 附录 (23)塔高计算 (23)11 参考文献 (25)12 体会与建议 (25)1 喷雾干燥器的设计任务和条件1.1 设计题目设计喷雾干燥器,以干燥磷酸铵料浆1.2 已知数据料浆W=30%含湿量(以湿基计):1压力(表压,kpa): 3100--3700产品W=3%含湿量(以湿基计):2G=21000 t/a产品量:2干燥介质:T=20oC,0ϕ=80%;2ϕ<50%空气,O1.3 环境条件干空气物性参数水的物性参数2 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匀速阶段和降速阶段。
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,匀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。
3 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。
3.1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。
3.2 雾滴与空气的干燥方式: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。
整个塔中气流与物料温度都较低,适于热敏性物料的干燥。
但是产品有可能吸湿,所以应合理控制出口废气的温度和湿度。
通过考虑到磷酸铵料浆用热空气干燥的过程,以及磷酸铵本身的性质,采用并流的干燥方式较为合理。
3.3 喷嘴的选择:磷酸铵料浆的雾化采用压力式喷嘴,其采用高压泵使液体获得高压,高压液体通过喷嘴时,将液体压力转变为动能,使液体从喷嘴高速喷出而分散为雾滴,要求喷嘴雾化后的雾滴直径在140~250微米左右。
3.4 喷雾干燥装置流程选择干燥装置采用开放式流程。
热风在系统中使用一次,就排入大气中,不再循环使用。
流程中采用一个风机放在系统前面来输送空气,整个系统在正压下操作,要求输送管道、干燥器、分离器、密封良好,不能向外漏气楼液。
开放式流程的特点是空气由大气中吸取,只经过一次干燥就排向大气中,鉴于磷酸铵料浆的干燥过程,可采用开放式喷雾干燥流程较为合理;由于干燥后的废气中几乎不含氨气或仅含少量氨气及其其他杂质气体,综合考虑后可不处理即可向大气排放废气,对空气的污染程度也较轻,如果粉尘颗粒直径较大,则需要考虑废气的过滤处理。
3.5工艺条件的选择3.5.1热风入塔温度磷酸铵料浆温度达到180℃时会生成焦磷酸铵,温度在140℃以下转化很慢;同时在同样的干燥任务条件下,进风温度越高所需要的空气量越少,相应的风机、干燥塔体积、管道直径等附属设备也将缩小;采用饱和蒸汽加热空气,由于气压对换热设备的限制,在小于10个大气压的情况下最高可加热至180摄氏度左右,因此综合考虑过后选择热风进口温度1T =165℃较为合理。
3.5.2 热风出塔温度排风温度过高,热损失过大,热效率低,若排风温度过低时有可能在干燥器后续设备中产生水滴,影响产品质量;同时排风温度过低则干燥时间较长,影响干燥效率,同时要求250ϕ<﹪,结合产品性质及经济效益等各方面的因素,选择热风出口温度为2T=75℃;约高于热空气进入干燥器时的绝热饱和温度20至50摄氏度左右。
3.5.3 料液入塔温度根据硫酸铵料浆在90至100摄氏度的范围内其黏度较小,可用管道输送,若温度低于85摄氏度以下其黏度突然增至很大,因此选择料液入他温度195θ=℃。
3.5.4 产品出塔温度2θ=50℃;3.6设计任务1 确定喷雾装置流程;2 确定干燥介质和干燥条件;3 喷雾雾化器设计;4 确定干燥器塔高和塔径;5 选择附属装置及确定型号。
4 装置流程图及说明7——鼓风机 8——翅片式加热器 9——换热器10——干燥塔 11——星形卸料阀 12——旋风分离器5 干燥器主要尺寸的计算5.1喷嘴的尺寸5.1.1 压力式雾化器结构示意图L,H 1,T OV , X 2,θ25.1.2已知数据磷铵的产量(以生产300天计)G 2=21000t/a = 2916.67 kg/h 磷铵料浆质量流量G 1=G 2*(1-W 2)/(1-W 1)=4041.6713kg/h=1.1227kg/s 料液雾化压力(表压) △P = KPa 3500;磷铵料浆密度 ρ=1482.7 kg/m3 磷铵料浆流量 Q 0 =G 1 /ρ=0.0008 m3/s 磷铵料浆粘度 =μ23.6434 cp5.1.3 雾化角θ为了了使塔径不致过大,根据经验,选取θ=45o5.1.4 流量系数D Cθ=45o,由θ与A ΄的关联公式,计算出喷嘴结构参数 A ´= 0.7730由A ΄与D C 的关联公式,计算出流量系数 D C = 0.4929 。
5.1.5喷嘴.旋转室尺寸选取旋转室直径为20mm ,则 旋转室半径 R=10mm ; 选用矩形切向通道, 切身通道宽度取6mm ,即 b=4mm ; 切向进口个数n=2;由喷嘴流量公式ρπp2d 42∆=DC Q 可知:喷孔直径 O d =5.3340mm ,取圆整值O d =5.4mm ;喷孔半径0r =2.7mm ;由110'R r A Rr A π=和mm 824101=-=R 可知切向进口面积 A1= 63.72293968 mm ;由bh A 21=,可知 切向进口高度h=7.96536746mm ,取圆整值h=8mm ;5.1.6喷嘴校核计算nbh 1=A =64mm切向进口速度 1/i A Q U ==11.88221821 m/s , 在3~15/m s 范围内, 符合要求。
30.769964232'10==R r bhRr A π,与原A ´=0.773很接近,不必复算,可以满足设计要求。
喷雾角纠正值 )('14lg 5.43A =θ=44.91803854, 可以满足设计要求。
流量系数校正值 D C =)('14lg 468.0977.0A -=0.493743861 料浆体积流量校正值ρπp2d 402∆=DC Q41.02613020/0=Q Q >1, 符合设计要求。
5.1.7 压力喷嘴主要尺寸表1 压力喷嘴主要尺寸mm5.1.8 喷嘴出口处液膜速度及其分速度A=10r A Rπ=1.325359401 由A 与α的关联式有效截面系数7581.01501.00114.00004.023+-+=A A A α =0.580119777 由2201c r r α=-知空气芯半径 α-=1r r o c =1.74955046mm合速度 ()s m r r Qu c/ 456.98994712200=-=π径向速度 s m u u x /252.6518457245sin 71.02012sin0=︒⨯=⋅=θ轴向速度sm u u y /65.61552cos0=⋅=θ自由速度 )(2o d 785.0/Q U M ==33.07776442 m/s水滴直径)()(i m o w 0308.096.3exp 00432.0d 11260U U D -+⨯==85.557m μ 喷雾磷铵粒径3.02.05.0)1000()0.1()73(w PP PP D D ρμσ==143.1133549m μ15.2热物衡算磷铵料浆干基湿含量 X 1=0.4286%301%30=-磷铵产品干基湿含量 X 2=0.0309%31%3=-绝干物料量 G C =()0.785970%1.1227111=⨯-⨯=W G kg/s汽化水份量 0.3125)(21=-=X X G W C kg/s假定空气进干燥塔温度 T I =165 C O 空气出干燥塔温度 T 2 =75 C O 料浆进干燥塔温度 θ1 =95 C O 产品出干燥塔温度 θ2 =50 C O查水的物性参数知,水份汽化吸热=-+=)c c (1w 2v 0θγT W Q W 0.3125× (2491.27+1.884×75-4.178×95)=698.7437 KW查水的物性参数知,磷铵产品比热 W S M C X C C 2+==1.5+0.0309×4.174=1.6290 KJ/(Kg.K)磷铵物料升温吸热 )(12θθ-=M M C Q =1.6290×(50-95)=-57.6090 KW 假设的干燥塔热损失 =+⨯=)(%10W M L Q Q Q 69.7500 KW 绝干空气用量(初算) 由20=O T C O ,080%ϕ=,可知 02.34st P =kpa ,01000.6620.0117st stP H H P P ϕϕ===-;0101.005 1.884 1.0247H H c c H ==+=/()kJ kg K ⋅;由热量衡算知 L M W HO Q Q Q T T LC ++=-)(21 解得 L =7.6911 kg/s 干燥塔出口空气湿度物料衡算知 W H H L =-)(12解得 2H =0.0523 干燥塔出口气体相对湿度出口气体饱和蒸汽压)84.23311.39915916.18(exp 15222+-=T P ST由S SP P P H -=22622.0ϕ 可知 2ϕ=0.2035 2ϕ<0.5, 设计符合要求。