气流干燥工艺计算

利用气流干燥硫铁矿的工艺计算
干燥装置生产能力G s=（10000kg/h、20000kg/h）
进干燥系统的气流温度t a’=180℃
出干燥管的气流温度t’’a=70℃
进干燥管的物料含水量d=15%
出干燥管的物料含水量d2=6%
进干燥管的物料温度t’s=28℃
出干燥管的物料温度t’’s=60℃
干燥装置的环境温度t’e=30℃
被干燥物料的平均粒径d s=1mm
被干燥物料的堆积密度ρ=1.85kg/m3
Ⅰ.于是，吸入的热量（以1kg物料计）：
1.由热气流带入干燥管内的热量
2.由漏入空气带入干燥管内的热量（漏入空气量为进入干燥管的气
体量的20%-30%）
3.由湿物料带入干燥管内的热量
q’s =0.85×0.523×(28+273)+0.15×(28+273)×4.17=322.09 (kj/kg)
Ⅱ.消耗的热量（也以1kg物料计算）：
1.由气流从干燥管中带走的热量
2.由漏入空气从干燥管中带走的热量
4.干燥管出来的物料带走的热量
q’’s=[0.94×0.523×(60+273)+0.06×4.2×(60+273)]×0.9=222.86 kj/kg 5.由干燥管中水蒸气带走的热量
q H2O’’=304.06 kj/kg
6.由干燥管壁散发至周围环境中的热损失，与带入干燥管内水分的含量、热气流的温度、保温的质量等因素有关，计算中，可取进入干燥管内最初热量的5%-7%，则：q’’m=(0.05-0.07)q’a约为28/μ（kj/kg）系统总的热平衡方程式有
q’a+ q’e+ q’s=q’’a+q’’e+q’’s+ q H2O’’+ q’’m
466.59/μ+75.75/μ+322.09=349.86/μ+87.465/μ+222.86+304.06+28/μ
所以μ=0.38
气体流量
G m =20000/0.38=52631.58kg/h
操作状态下物料的悬浮速度：
当t a’时，进干燥系统的气流密度
当t’’a时，出干燥管的气流密度
热气流的平均密度为
则，气体体积流量Q v=52631.58/0.916=57458.06 m3/h
w t=5.48m/s
操作状态下气流速度
W进口速度=（2-4）w t
W出口速度= W进口速度×（273+ t a’）/（273+t’’a）
代入数据，可算出W平均速度=19.08m/s
气流干燥管的直径
D=1.03m
干燥管长度
干燥所需要的时间
△Q=20000×1675.62=33512400kj/h
其中，△t为传热平均温差，按对数平均值计算，△t=52.24℃；
F=6×52631.58÷0.916÷0.001=344748340.61m2/h
余热装置供给干燥系统的热量△Q’
△Q’=G m.q’a(热气流带入热量) kj/h
△Q’=52631.58×466.59/0.38=6.46×107 kj/h
管径圆整后的计算
干燥管内径D=1.03m,圆整后，取内径D=1m
根据管径可推出气体体积流量Q v=53920.08 m3/h
根据Q v可推出气体质量流量G m=49390.79kg/h
根据气体质量流量G m可推算出生产能力G s=18768.5kg/h
注：以上结果是以装置生产能力G s=20t/h计算得出。

附:在实际生产中,若烟气流量为23000 m3/h,各项参数的变化
情况如下:
Q v=23000 m3/h,则干燥管内径D=0.653m，烟气质量流量
G m=25109.17kg/h，干燥所需要的时间=0.88s,管长L=12m。

同样，管径圆整后，D=0.65m，Q v=22781.23 m3/h，烟气质量流量G m=20867.61 kg/h，生产能力G s=7929.69kg/h。