卧式多室流化床干燥器的设计

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 (7)

1.1.2 辅助设备的选择 (7)

1.2干燥过程的流程说明 (8)

2 优化设计 (8)

2.1.优化分析 (9)

2.1.1.干燥器年总费用J (9)

2.1.2干燥设备投资折旧费用D G (10)

2.1.3 空气年预热费用h G (10)

2.1.4风机年运转费用 (11)

2.2 干燥器优化设计工艺分析 (11)

2.2.1 风机风量 (11)

2.2.2 干燥器体积的计算 (12)

2.2.3 干燥器的物料和热量衡算 (12)

2.2.4 预热器热负荷及加热蒸汽消耗量 (14)

2.2.5体积传热系数的确定 (14)

2.2.6 总对数平均推动力的计算 (14)

3 干燥过程的计算 (17)

3.1主体设备的工艺设计计算 (17)

3.1.1 物料衡算 (17)

3.1.2 空气和物料出口温度的确定 (17)

3.1.3 干燥器的热量衡算 (18)

3.1.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (19)

3.2 干燥器的设计 (19)

3.2.1 流化速度的确定 (20)

3.2.2 流化床层底面积的计算 (20)

3.2.3 干燥器的宽度和长度 (21)

3.2.4 干燥器高度 (22)

3.2.5 干燥器结构设计 (22)

3.3 附属设备的选型 (24)

3.3.1 送风机和排风机 (24)

3.3.2 供料装置 (26)

3.3.3 除尘设备 (27)

3.3.4 换热器选型 (28)

3.3.5 空气过滤器 (31)

3.3.6 管路计算及管道选择 (31)

3.3.7 气固分离器 (32)

3.3.8干燥器主体材质的选择 (35)

4 计算结果汇总表 (35)

5 说明与体会 (37)

符号说明 (39)

参考文献 (42)

附录 (43)

前言

干燥过程广泛用于生产和生活中。最初利用自然界的太阳能及风力，对物料及农副产品进行缓慢的干燥加工。而后，随着农业发展，这种天然的、劳动强度极大而又不能受人们意志控制的干燥方法，逐步让位给各种人工去湿方法和人工干燥过程。

去湿方法和干燥过程：在工农业生产中，经常会遇到从各种物料中除去湿。分的过程，各种物料可以是固体，液体或气体，而湿分则常常是水或水蒸气，但在某些情况下，也可以是有机液体或有机蒸汽等其他湿分。

从物料中除去湿分的操作称为去湿。去湿方法按作用原理来分，可分为：

机械法，热物理法，物理化学法。

干燥过程的特点：固体物料的干燥包括两个基本过程，首先是对固体加热以使湿分气化的传热过程，然后是气化后的湿分蒸汽由于其蒸汽分压较大而扩散进入气相的传质过程，而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源被输送到达固体表面，则是一个物料内部的传质过程。因此，干燥过程的特点是传热和传质过程同时并存，两者相互影响而又相互制约，有时热传可以加速传质过程的进行，有时传热又能减缓传质的速率。

干燥操作的目的：在物料或制成品的工艺加工过程中，干燥操作的目的可分为下列五种：

1.对原材料行干燥。为防止某些高分子材料成型加工时产生气泡及物料降解，事先必须经过干燥。为改进工艺生产过程，提高产品收率而使用干燥操作。为防止在生产过程中存在引起腐蚀的湿分而应用干燥，例如煤气的干燥或苯在氯化之前的干燥等。各种生产工艺的要求：如:提高粉末加工效率，在粉末前必须

2.为提高或强化大型设备的生产能力而应用干燥操作，如炼焦煤采用预热干燥，可使焦炉的生产能力提高50%，且还能提高焦碳的质量。

3.干燥原材料或产品：以减轻中路，降低运输费用，或使物料变干，以便于