气流干燥器的设计2

附图1: 干燥装置流程示意图16

废气

产品

[1] 泽勇.气流干燥技术的应用[J].科技, 2000, (5)

[2]功样等主编.常用化工单元设备设计. 市.华南理工大学.2003年

[3]化工学院:干燥技术进展1976（54

[4]化工学院编:干燥技术进展、第三分册、气流干燥、(1979)（34）

[5]毕克侣:气流干燥器的设计、化工技术资料(设计分册)1964（9

[6]永康主编.现代干燥技术.市.化学工业.1998年（36）

[7] XX大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版) [M]. XX: XX科技,1996

（35）

[8] 黄少烈、邹华生主编.化工原理（第二版）.市.高等教育.2002年月第一版（19）

[9] 柳金江, 超锋, 何清凤. 烟丝气流干燥系统气流干燥器的设计[J].化工, 2009,37(6): 173-174.

[10]言文.气流干燥器数学模型及分段设计计算方法[J].计算机与应用化学, 2006,(04).

[11]高嘉安主编.淀粉与淀粉制品工艺学.市.中国农业.2001（27）

[12]匡国柱史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.市. 化学工业2002年1月第一版（29）

）

[6] 柴诚敬.《化工原理课程设计》[M]. XX: XX科学技术, 2000（45）

[7] 工业大学化工系化工原理教研组:对流式干燥设备的设计(1963).（22) 泽勇.气流干燥技术的应用[J].科技, 2000, (5): 71

气流干燥器的设计

一、设计任务

化工原理课程设计任务书二十六

二、设备的简介

气流干燥器一般由空气滤清器、热交换器、干燥管、加料管、旋风分离器、出料器及除尘器等组成。

直管气流干燥器为最普遍的一种。它的工作原理是：物料通过给料器从干燥管的下端进入后，被下方送来的热空气向上吹起，热空气和物料在向上运动中进行充分接触并作剧烈的相对运动，进行传热和传质，从而达到干燥的目的。干燥后的产品从干燥管顶部送出，经旋风分离器回收夹带的粉末产品，而废气便经排气管排入大气中。为了使制品的含水量均匀以及供料连续均匀,在干燥管的出口处常装有测定温度的装置。直管气流干燥器分单管式和双管式两种型号。

旋风分离器是最常用的气固分离设备。对于颗粒直径大于5微米的含尘气体，其分离效率较高，压降一般为1000～2000 Pa。旋风分离器的种类很多，各种类型的旋风分离器的结构尺寸都有一定的比例关系，通常以圆柱直径的若干倍数表示。

三、工艺条件

1.原料：玉米淀粉

2.物料含水量w

=25%（质量分数）

1

= 14%（质量分数）

3.产品含水量w

2

4.产品平均粒径

d：0.154㎜

p

5.新鲜空气温度t: 15℃

6.空气干燥温度1t:90℃

7.新鲜空气湿度

X：0.0073

1

7.物料进口温度1m t :25℃

8.干燥生产能力G 1: 15000t/y(产品) 9.淀粉临界湿含量c M ：0.02 10.淀粉比热容m C ：1.55kJ/(kg ·℃)

四、工艺数据计算

1. 物料衡算：

1M =11w 1w -=0.333 kg 水/kg 绝干料

2M =2

2w 1w -=0.163 kg 水/kg 绝干料

气流干燥管的物料衡算式：G （1M -2M ）=L （2X -1X ） 绝干物料量: G=

24300M2G 1⨯ = 24

3000.163

15000⨯⨯ =0.40t/h=400㎏/h (按一年300天，每

天24小时生产计算)

a. 干燥蒸发水分：W= G （1M -2M ）=400×（0.333-0.163）=68kg/h

b. 干空气流量：L=

12X X G -=0073

.068

2-X ………………………………………①

2. 热量衡算:

干燥管热量衡算式:L 1I + G (m C +W C 1M )1m t =L 2I +G (m C +W C 2M )2m t 选定空气出口温度2t =50℃,假设物料的出口温度2m t =35℃ 对于空气-水系统,运用下式:I=(1.01+1.88X)t+2490X 所以进口空气的焓值:

1I =(1.01+1.88×0.0073)×90+2490×0.0073=110kJ/kg

出口空气的焓值:

2I =(1.01+1.882X )×50+24902X =50.5+25842X

将1I 2I 代入热量衡算式中:

110L+400×(1.55+4.186×0.333)×25=L(50.5+25842X )+400×(1.55+4.186×0.163)×35 整理得L=

2

25845.591752

X -

联立物料衡算中的①式可求得:2X =0.023 L=4331kg/h 2I =110kJ/kg

3. 检验假设的物料出口温度2m t ,按下式进行校核

2t -2m t =(2t -w t )

)

()

)((2)

(2

222w m w c t t C r M C

w m w t t C r M M M t t C M r w m w C -----

其中:c M --物料临界湿含量 % m C --物料比热容 kJ/kg

t w --出口空气处湿度温度 ℃ r W --湿球温度t w 下水的气化潜热 kJ/kg 由工艺条件得:

2

t =50 ℃m C =1.55KJ/(kg ·℃) 1M =0.333 2M =0.163

c M =0.02

查表得:t w =30℃ r W =2423.7 kJ/kg

代入上式求得2m t =34℃,与假设温度35℃基本相同,假设正确.

4. 气流干燥器直径的计算

a.最大颗粒沉降速度m ax u :

m ax d 取3p d =3×0.154≈0.45mm 干燥管空气的平均物性温度为

2

50

90+=70℃ ,查干空气性质表得:该空气下的粘度μ=0.0206×310-Pa ·s ,ρ=1.029 kg/3m ，另外淀粉p ρ=1500 kg/3m