直管式气流干燥器的设计讲解
气流干燥器设计任务书(新华学院)(1)
脉冲式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：3000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及脉冲式气流干燥器装置图设计评述脉冲式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：2000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及脉冲式气流干燥器装置图设计评述直管式气流干燥器的设计二、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：3000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压三、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及直管式气流干燥器装置图设计评述直管式气流干燥器的设计五、设计任务及操作条件生产能力（按进料量计）：2000Kg/h 物料形态：散粒状；圆球形物料颗粒直径：平均粒径m d p μ200=，最大粒径m d p μ500max = 物料含水量（干基）：%251=x ；%5.02=x ；临界含水量%20=x 物料进口温度：C ︒=201θ物料参数：干料的比热容C Kg KJ C s ︒⋅=/26.1；密度3/2000m Kg s =ρ 干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 空气性质：进口温度C t ︒=4001；初始温度绝干料Kg Kg H /025.01= 操作压强：常压六、设计内容设计方案的确定及流程说明工艺计算干燥器主体工艺尺寸计算辅助设备的选型及核算设计结果汇总工艺流程图及直管式气流干燥器装置图设计评述。
褐煤超大型直管式气流干燥装置工业生产的设计
热风进 口温度 进料平 均粒 径
排放尾 气 的粉尘 含量
根据 以上设 计 条 件 ， 褐 煤 干燥 系统 配 套 高 温
烟气 流 化 床 炉 ， 热 负荷 为 ４ ６ ５ ２ ． ２ ２ ｋ Ｗ， 气 流 管 规
格为 ４ ， ２ ２ ０ ０ ｍ ｍ× ３ ０ ０ ０ ０ ｍ ｍ。一 次 除尘 采用 重 力
气 流干燥 能力 年 生产 时 间 进 料水分 产 品水分 进料温 度
３ ３ ％± ４ ％ ５ ％ ±１ ％ ０ ℃
６ ５ ℃ ± ５ ０ ℃ ９ ０ ％ 以上 （ 含） 小于 ３ ｍ ｍ １ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｎ ｍ
褐煤 提质加 工技术 具 有推广 及大 规模 开发利 用 的价值 ， 其重 大 意义 在 于 将 解 除蒙 东 煤 炭建 设 与生 产发展 的技 术制 约 ， 拓 宽褐 煤市场 ， 更 大程度 地实 现经济 效 益 、 环境 效益 和社 会效 益的统 一 ， 并 对 国家褐煤 资 源 的开 发利 用产生 深远 的影 响 。由 于褐煤 湿含 量 大 （ ３ ３ ％ ±４ ％） 、 产量 高 （ １ ０ ０～
３ 工 艺 流 程
到达 气流 干燥 器 出 口的粉 煤 湿含 量 降 至 ５ ％
气流 干燥 系统 主要 由高 温 烟气 流化 床 炉 、 进
口旋 转 加 料 器 、 直 管 式 气 流 干燥 机 、 大 颗 粒 卸 料 阀、 重力 沉降室、 掺混料仓 、 产 品卸 料 阀 、 中转 螺 旋、 袋式除尘器 、 缓 冲仓 、 尾 气 引 风机 、 混 温风 机 、 管道 、 阀门 、 电气 、 仪 表 以及控 制 系统等 组成 。 烟气 半 闭路循 环褐 煤直 管式 气流 干燥 工艺 流 程 如 图 １所 示 。 外 界 助 燃 空 气 经 空 气 过 滤 器 过
气流干燥器分段设计的通用模型及计算方法
１１２匀 速段 ．．
一
＝
气体与颗粒间相对速度达到颗粒沉降速度
颗粒匀速段 ，Ｎ 基本不变化 ，对于空气一 ｕ 水
・
２ ２・ ３
干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＆ Ｅ ｕ ｐ ｅ ｔ ｒ ｉｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｑ ｉｍ ｎ
２ １年第９ ０ １ 卷
体系 ，可 根据Ｒ ｎ 与Ｍａｓａｌ】 ａｚ ｒｈ ｌ 的经验 关联 式计 ｔ 算。
子螺 技 术 与设 备
２ １年第９ 第５ ０１ 卷 期
Ｄｒ ｉｇＴ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｎ ｅｈ ｏｏ ｙ＆ Ｅ ｕｐ ｎ ｑ ｉｍｅ ｔ ・２ ９ ・ ２
试验 与研 究
气流 干燥 器分段 设计的通用模型及计算方法
肖建 生 ，于才渊
（ 大连 理工大学 化工学 院，辽宁 大连 １６ ２ ） １ ０ ３
摘要 ：气流干燥器在工农业生产中有 广泛的应用。 目 ，有关 气流干燥 器设计 的方法有 多种 。本文在夏诚意法 前 的基础 上，利用气． 固两相 流动及传热的理论 ，建立 了直管型 气流干燥管设计 的通用数 学模型 。模型针对干燥过程 中 物料 恒速 干燥与气力输送过程 中颗粒加速运动之 间的 不同关系， 将气流干燥过程分为四段： 颗粒 第一加速段（ 预热段） 、
人 ，Ｅ ｍ ｉ ：ｕ ａ ｙ ａ ＠ ｌ ｔｅ ｕ ａ 。 － ａ ｙ ｃ ｉ ｕ ｎ ｄ ｕ ． ｄ ． ｎ ｌ
风 、叶世超 ］ 出了分 段积 分法 用于 计算 加速 】 提
运动区的管长设计， 使设计在精确和简捷两个方
・
２ ０・ ３
干 燥 技 术 与 设 备 Ｄ ｙ ｎ ｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ＆ Ｅｕ ｐ ｅ ｔ ｒｉｇＴｃｎｌｇ ｑ ｉｍ ｎ
气流干燥设备课程设计
气流干燥设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解气流干燥设备的工作原理及其在工业中的应用。
2. 学生能掌握气流干燥设备的主要结构组成及其功能。
3. 学生能了解气流干燥过程中涉及的热力学和流体力学基础知识。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，分析并解决气流干燥设备在实际应用中出现的问题。
2. 学生能设计简单的气流干燥流程，并进行基本的设备参数计算。
3. 学生能通过图表和数据，对气流干燥过程进行评价和分析。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对气流干燥技术的研究兴趣，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识，使其认识到气流干燥技术在节能减排方面的重要性。
3. 培养学生的团队协作精神，使其在小组讨论和实践中学会倾听、尊重和合作。
课程性质：本课程为应用技术类课程，注重理论联系实际，提高学生的实践操作能力。
学生特点：高二年级学生，已具备一定的物理和数学基础，思维活跃，动手能力强。
教学要求：结合学生特点和课程性质，通过理论讲解、案例分析、小组讨论和实地考察等多种教学方式，使学生在掌握基本知识的同时，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 气流干燥设备的基本概念与工作原理- 气流干燥的定义及分类- 气流干燥设备的工作原理及特点- 相关物理现象的介绍（如传热、传质等）2. 气流干燥设备的主要结构及功能- 进料系统、干燥室、风机、加热器等组件的结构及作用- 各部件的相互关系及其对干燥效果的影响3. 气流干燥过程的热力学和流体力学基础- 热力学基本概念及在气流干燥中的应用- 流体力学基本原理及其在气流干燥设备中的应用4. 气流干燥设备的设计与计算- 设备参数的确定方法- 干燥流程的设计原则- 基本干燥计算方法及应用5. 案例分析与评价- 分析典型气流干燥设备在实际应用中的优缺点- 探讨不同工况下气流干燥设备的性能评价方法6. 实践操作与考察- 组织学生进行气流干燥实验操作，加深对理论知识的理解- 安排实地考察，了解气流干燥设备在工业生产中的应用教学内容按照教学大纲进行安排和进度制定，确保科学性和系统性。
直管气流干燥器化工原理课程设计
目录(一)诸论(二)题目及数据(三)流程图(四)流程与方案选择说明与论证(五)干燥器主要部件和尺寸的计算1.基本物料衡算2.干燥管主要参数的计算3.加速段管长的计算4.恒速段管长的计算(六)主要附属设备的选型和计算1.加料器的选型和计算2.空气加热器的选型和计算3.旋风分离器的选型和计算4.风机的选型和计算(七)设计评价；(八)设计结果概览(九)参考文献诸论(一)化工原理课程设计的目的和要求课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。
在整个教学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。
课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。
所以，课程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。
通过课程设计,学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1. 查阅资料，选用公式和搜集数据(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意到操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析和解决实际问题的能力；3. 迅速准确的进行工程计算的能力；4.用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力(二)聚氯乙烯简介分子式为-[CH2CHCl]-n，简称PVC, PVC为无定形结构的白色粉末，支化度较小。
工业生产的PVC分子量一般在5万～12万范围内，具有较大的多分散性，分子量随聚合温度的降低而增加；无固定熔点，80～85℃开始软化，130℃变为粘弹态，160～180℃开始转变为粘流态；有较好的机械性能，抗张强度60MPa左右，冲击强度5～10kJ/m2；有优异的介电性能。
但对光和热的稳定性差，在100℃以上或经长时间阳光曝晒，就会分解而产生氯化氢，并进一步自动催化分解，引起变色，物理机械性能也迅速下降，在实际应用中必须加入稳定剂以提高对热和光的稳定性。
气流干燥器设计26
目录一、设计任务 .................................................................................................................................. 3 二、设备的简介 .............................................................................................................................. 3 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。
............................................... 3 三、工艺条件 .................................................................................................................................. 3 四、工艺数据计算 .. (4)1.物料衡算 (4)2. 热量衡算 ............................................................................................................................ 4 3. 检验假设的物料出口温度 (5)D=au Vπ36004=1514.3360043054⨯⨯⨯= m (6)取整，即D= (6)5. 气流干燥管长度Y............................................................................................................. 6 =3600400[ kw ..................................................................................................................................... 7 r A --阿基米得数 .. (8)将湿空气由15℃加热到90℃所需的热量为 (8)v G =1.22051030.35⨯=（kg/h ） (8)A 1=11m t K Q ∆=8.149601001030.35=⨯⨯ m 2.......................................................................................... 9 六、工艺设计计算结果汇总表 .................................................................................................... 12 七 干燥装置的工艺流程 .............................................................................................................. 12 参考文献 ........................................................................................................................................ 13 附表1 ............................................................................................................................................. 14 附表2 (14)附表3 (15)附表4 (15)附图1: 干燥装置流程示意图 (16)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。
直管气流干燥器的设计计算
（ ． ２ × １ 一 ） Ｏ０ ２ ０ 。。
一
２ ４ ５ 传 热膜 系数 ３ ．． 对于平均 直径 ｄ 一０ ６ ｐ ． ｍｍ 的颗粒
Ａ 一
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二 ｇ ２
Ａ
查 Ｒａ ３ 据 Ｒ＋・Ｒ 一 表 得 ｅ≈ｏ 式 ｅｏ４ｆ 蠢精 ｉ ｏ ｆ １ ｎ ｘ １
确得 Ｒ ｎ 一３ ３故 ： ｅ， ０ ｌ ｓ Ｋ
一
ｃｔ －∑ ｑ ｗ ｌ （＇ ｑ） ｗｌ ｍ ￣Ｃｔ － ｑ一 ｍ ｍ
一 ４ １ ６× １ 一 （ ９ ． ＋ ２ ４ ． ） ．８ ５ ３２ ６ ２ ５ ９
一 一 ２ ７６ ５
任取 Ｈ 一０ ０ ． ３代入 上式 得
Ｉ 一 １ ９ ５ — ２ ７ × （ ． ３ ０ ０ ８ ） ６． ７ ５６ ０ ０ — ． ０ １
１ ２ 设 计参数 ． 根据 生产 工艺要 求 获得工 艺参 数见表 １ 表 ２ 、 。
表１ 干 燥 器 设 计 物 料 参 数 表
绝 热干燥 过程单 位 热量 消耗
，
Ｉ２ Ｉ 一 Ｄ
Ｉ 一 １ １ ０
１ ９ ７— ３ ． ６ 。５ ６ ８７
Ｈ 一 Ｈ０ Ｈ 一 Ｈ１ ０ ０ １ — ０ ０ ８ ２ ２ ． ４９ ．０ １
ｑ ： ｍ 一 — — — —
１ １ 选 择干 燥器 的 类型 ． 本设 计是 干燥 颗粒 状的 晶体 ， 并且 处理量 大 ， 产
＝２ ４ ． ｋ ／ ｇ水 ２５ ７Ｊｋ
２ ２ ２ 热损 失 ｑ ．． 】
品含水量要求不高 ， 综合考虑设计成本和操作 ， 所以 选择 结构 最为 简单 ， 操作 方便 的直管 气流 干燥 器 。
△
“
内 蒙古石 油化 工
气流干燥器的设计
气流干燥器的设计
气流干燥器是一种用于去除空气中的湿气的设备，广泛应用于各个领域，如工业、医疗和农业等。
其主要原理是通过将湿气和空气分离，使湿气通过一系列的处理过程被除去，从而实现空气的干燥。
气流干燥器的设计需要考虑多个因素，包括工作原理、结构和材料的选择等。
首先，气流干燥器的工作原理一般采用吹风干燥法。
在该原理下，湿气通过干燥器进入，然后通过加热和脱水的过程被除去。
一般来说，气流干燥器由加热器、风扇和除湿装置组成。
加热器用于提供热量，使湿气蒸发并转化为蒸汽，然后被风扇吹走。
除湿装置则用于吸附湿气，从而使干燥后的空气湿度更低。
其次，气流干燥器的结构设计需要考虑到其工作效率和使用便捷性。
一般来说，气流干燥器的外壳采用金属材料制成，以确保其结构的稳定性和耐用性。
同时，为了提高工作效率，可以在干燥器内部设置多个加热元件和除湿装置，以增加干燥面积和处理能力。
此外，为了方便使用，还可以在干燥器上设置温度和湿度的调节装置，以满足不同的干燥需求。
最后，气流干燥器的材料选择需要考虑其耐高温和耐腐蚀性能。
由于干燥过程中需要加热器提供高温，所以加热器的材料需要具有良好的耐高温性能，如不锈钢、铜合金等。
此外，湿气的除去过程可能会产生腐蚀性物质，所以除湿装置的材料需要具有良好的耐腐蚀性能，如特种陶瓷、塑料等。
同时，为了确保设备的使用寿命，也需要考虑材料的稳定性和耐磨性。
总之，气流干燥器的设计需要综合考虑工作原理、结构和材料等因素。
通过合理的设计，可以提高干燥器的工作效率和使用寿命，从而满足不同
领域对于空气干燥的需求。
【精品】气流干燥机的分类及工作原理
气流干燥机的分类及工作原理气流干燥机-机械分类直管气流干燥机湿料由加料器加入直立管，空气经鼓风机鼓入翅片加热器，加热到一定温度后吹入直立管，在管内的速度决定于湿颗粒的大小和密度，一般大于颗粒的沉降速度(约为10～20米/秒）。
已干燥的颗粒被强烈气流带出，送到两个并联的旋风分离器分离出来，经螺旋输送器送出，尾气则经袋式过滤器放空。
由于停留时间短，对某些产品往往须采用二级或多级串联流程。
旋风气流干燥器旋风气流干燥器的一种。
热气流夹带被干燥的物料颗粒以切线方向进入旋风干燥器内，沿热壁产生旋转运动，使物料颗粒处于悬浮旋转运动状态而进行干燥.器壁根据需要可设蒸汽夹套。
干燥过程大为强化。
此外，由于颗粒与器壁撞击而有所粉碎，气固相的接触面积增大,也强化了干燥过程。
对于憎水性强、不怕粉碎的热敏性散粒状物料特别适用。
但对含水量高、黏性大、熔点低、易升华爆炸、易产生静电效应的物料还不适用。
脉冲气流干燥器脉冲气流干燥器是气流干燥器的一种.干燥操作时，采用管径交替缩小或扩大，使气流和颗粒作不等速流动，气流和颗粒间的相对速度与传热面积都较大，从而强化传热传质速率。
此外，在扩大管中气流速度大大下降，也就相应地增加干燥时间.气流干燥机—机械原理湿物料经输送机与加热后的自然空气同时进入干燥器，二者充分混和,由于热质交换面积大，从而在很短的时间内达到蒸发干燥的目的。
干燥后的成品从旋风分离器排出，一小部分飞粉由旋风除尘器或布袋除尘器得到回收利用。
Q型气流干燥器是负压操作，物料不经过风机;QG型气流干燥器是正压操作；物料经过风机带有粉碎作用;FG型气流干燥器是尾气循环型;JG型气流干燥器是强化型气流干燥器，其集闪蒸干燥与气流干燥为一体。
具有分散作用的风机，特别适合热敏物料的气流干燥作业.高速飞旋的风机叶轮，能把湿的、甚至结块的物料解碎,直至分散，在分散过程中同时搅拌、混合、然后物料和热气流平行地流动。
这种类型的设备,适应干燥滤块的,但还属于表面水份的物料，含湿量≤40%，如果处理量大或者成品要求干至15%以下时,可采用二级气流干燥.当物料含湿量超过40％。
第二节 气流干燥器ppt课件
二、气流干燥流程与设备
附属设备有：
空气过滤器、
风机、
加料斗、 卸料器、 分离器等。
三、气流干燥器的类型
1、按加料方式分类
（1）直接加料型
（2）带分散机型
（3）带粉碎机型
2、按干燥管形状分类 （1）直管式 适用于比较容易干燥的物料。 （2）变径管式 适用于较难干燥的物料，以及成品含水率要求较 低（<0.5%）的场合。 变径管是将颗粒等速运动段的直径扩大，使物料与气 流的相对速度加大，有利于颗粒表面气膜更新。加速 传热，并使物料在干燥管内的停留时间增大。
（2）连续卸料的离心喷雾干燥流程
2、离心喷雾干燥设备的构造
（1）喷雾室
喷雾室的直径与离心喷盘的转速快慢有关；液滴直径与
转速成反比，液滴射程与液滴直径成正比，喷盘转速越小
喷雾室直径就越大。
在喷矩为半径的圆周内，90～95%液滴微粒下落，即不
再具有水平速度，这个距离叫喷矩。
只要干燥塔直径大于喷矩时，绝大部分液滴就不会碰壁
缺点：
① 必须有高效能的粉尘收集装置，否则尾气携带的粉尘将造 成很大的浪费，也会对形成对环境的污染； ② 对有毒物质，不易采用这种干燥方法。但如果必须使用时， 可利用过热蒸汽作为干燥介质； ③ 对结块、不易分散的物料，需要性能好的加料装置，有时 还需附加粉碎过程； ④ 气流干燥系统的流动阻力降较大，动力消耗较大。
r2
颗粒的重力与浮力之差 ： d3 p ( p g ) 6 3 g dr 颗粒上升的净力： dp 6 g d
（二）颗粒在气流中运动时的传热和传质
反映传热效应的努塞尔特准数与反映流动状态的 Ret的关系：
Nu 2 0 . 54 Re Nu Re ad
气流式干燥器设计计算
气流式干燥器设计计算设计计算方法与步骤：（1）基本数据包括设计条件、设计者自行确定、自行查询的数据。
（2）进行干燥管的物料衡算和热量衡算，确定干燥除水量与干燥用热空气量L（kg/h）。
（3）干燥管直径D的计算①湿空气在干燥管中的流速从气流输送角度来看，只要气流速度大于最大颗粒的沉降速度，则全部物料便可被夹带出，但为操作安全起见，通常取出口气速为最大颗粒沉降速度的2倍，或取出口气速比最大颗粒沉降速度大3m/s。
至于干燥管的入口气速，一般取20～30m/s。
②干燥管直径D 干燥管直径用下式计算：（4）气流干燥管的高度计算根据空气至固体颗粒的传热速率方程式，整理得：● 空气传给物料的热量Q由两部分组成，即：—恒速干燥阶段传热量（包括物料预热），其值可用下式计算：干燥阶段的传热量，其值可用下式计算：kW● 干燥管的传热系数α的计算：颗粒在气流干燥器中的传热系数的研究工作尚不充分。
对于空气-水系统，颗粒在等速运动段，可用下式估算。
● 单位干燥管体积的干燥表面积a，可用下式简化计算：（5）气流干燥系统的压力损失气流干燥各部分的压力损失可按下述数值估算：加热器 190～290 Pa 旋风分离器 790～1200 Pa 干燥管 1200～2500 Pa总压力降 2500～4500 Pa粉碎机 29设计示例：[例]现有含水W1=2%的某晶体物料，物料平均颗粒直径dp=0.6mm，颗粒最大直径dp max=1mm，密度ρs=2490kg/，经实验测定其临界含水量Wc=1%，干物料的定压比热c m=1.005kJ/kgo℃，要求产品量为730kg/h，干燥后产品含水W2=0.03%（均为湿基）。
已知物料进入干燥器的温度为15℃，离开干燥器的温度为60℃（实测值），使用空气作干燥介质，空气进入预热器的温度为15℃，相对湿度φ=80%，进入干燥器的温度为146℃，离开干燥器的温度为64℃。
试设计一气流干燥器完成此干燥任务。
第七讲 气流干燥系统设计特点
第七讲气流干燥系统设计特点本讲先对气流干燥作一个概述,再着重介绍悬浮速度,直管气流干燥和脉冲式气流干燥。
一、气流干燥概述:气流干燥也称“瞬间干燥”,是固体流态化中稀相输送在干燥方面的应用,是一个气固两相流问题。
气流干燥是使已加热介质(空气,惰性气体,燃气或过热蒸汽等)与被干燥物料直接接触,并使被干燥物料(固体)均匀地悬浮于流体中,因而两相接触面积大,强化了传热和传质过程。
气流干燥是我国在散状物料干燥方面应用得比较早,也较广泛的流态化干燥技术。
(一)、气流干燥的特点:1.优点:(1).干燥强度高:固体颗粒在气流中高度分散呈悬浮状,气固两相之间的传热传质面积大大增加;另外,由于采用较高气速,使得气固两相间的相对速度也较高,因此容积传热系数也相当高,达到2000～6000kcal/m3·h·℃,为一般回转干燥器的20～30倍。
如以气体与物料之间的传热面积来评估,则气体与物料间的给热系数高达200～1000kcal/m2·h·℃。
(2).干燥速度快,干燥时间短,处理量大:由于气流干燥管长一般为15～25m,气流速度一般为20～30m/s,所以干燥时间一般为1～3s。
由于气流干燥容积传热系数高,进口与出口的气流温差大,因此在相同的干燥器容积内可携带很多的干燥热量,所以物料的处理量相当大。
(3).结构简单,占地面积小,制造方便:在整个气流干燥系统中,除通风机和加料器外,就没有其他转动部件,设备投资费用较少。
(4).操作方便,可实现自动化连续生产:在气流干燥系统中,把干燥,粉碎,筛分,输送等单元过程联合操作,流程简化并易于自动控制。
(5).适应性广:对散粒状物料的粒径适用范围较广,物料含水率一般在15～40%之间,干燥时物料的临界含水率低,可以干燥到较低含水率,如1～2%。
近年来,在膏状物料和浆状物料干燥方面也有采用气流干燥,但从目前情况来看,用于干燥热敏性散状物料仍是绝大多数。
气流干燥器的设计
附图1: 干燥装置流程示意图 (16)年[3] 上海化工学院:干燥技术进展1976（54[4] 上海化工学院编: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] 潘永康主编.现代干燥技术.北京市.化学工业出版社.1998年（36）[7] 天津大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版) [M]. 天津: 天津科技出版社,1996（35）[8] 黄少烈、邹华生主编.化工原理（第二版）.北京市.高等教育出版社.2002年月第一版（19）[9] 柳金江, 刘超锋, 何清凤. 烟丝气流干燥系统气流干燥器的设计[J].广州化工, 2009,37(6): 173-174.[10] 张言文.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.北京市.中国农业出版社.2001（27）[12] 匡国柱史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.北京市. 化学工业出版社2002年1月第一版（29））[6] 柴诚敬.《化工原理课程设计》[M]. 天津: 天津科学技术出版社, 2000（45）[7] 合肥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)刘泽勇.气流干燥技术的应用[J].甘肃科技, 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。
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Hefei University《化工原理》课程设计——直管气流干燥器设计题目：直管气流干燥器干燥聚氯乙烯树脂系别：化学材料与工程系班级：10化工（1）班姓名：陈国庆学号：1003021037队员：韩朝飞、陈国庆、韩朝飞教师：高大明日期：2013 -01-17目录0前言......................................... 错误!未定义书签。
1任务书........................................................ - 4 -1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥聚氯乙稀树脂................ - 5 -1．2原始数据................................................ - 5 -1．2．1湿物料............................................ - 5 -1．2．2干燥介质.......................................... - 5 -1．2．3水汽的性质........................................ - 6 -2流程示意图.................................................... - 6 -3 流程与方案的选择说明与论证.................................... - 7 -3. 1干燥介质加热器的选择..................................... - 7 -3. 2干燥器的选择............................................. - 7 -3. 3干燥介质输送设备的选择及配置............................. - 8 -3. 4加料器的选择............................................. - 8 -3. 5细粉回收设备的选择....................................... - 8 -4干燥器主要部件和尺寸的计算.................................... - 9 -4. 1 基本计算................................................. - 9 -4. 1. 1湿物料............................................. - 9 -4. 1. 2 湿空气............................................. - 9 -4. 1. 3 干燥管直径D的计算................................ - 10 -4. 2 干燥管长度和干燥时间的计算.............................. - 11 -4. 2. 1 加速段干燥管长度和所需干燥时间的计算.............. - 11 -4. 2. 2匀速区的计算...................................... - 18 -5 附属设备的选型............................................... - 19 -5. 1加料器的选择............................................ - 19 -5. 2加热器的选择............................................ - 19 -5. 3旋风分离器的选择........................................ - 20 -5. 4鼓风机的选择............................................ - 20 -5. 5 抽风机的选择............................................ - 20 -6 主要符号和单位................................................ - 21 -7参考文献...................................................... - 22 -8 设计评价...................................................... - 23 -8. 1气流干燥器的评价........................................ - 23 -8. 2 设计内容的评价.......................................... - 23 -8. 3课程设计的认识和体会.................................... - 24 -1、概论干燥通常是指利用热能使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽排出的过程，其本质为除去固相湿分，固相为被干燥的物料,气相为干燥介质。
干燥是最古老的单元操作之一，广泛地运用于各行各业中，几乎涉及国民经济的每个部门。
同时干燥过程亦十分复杂，因为它同时涉及到热量、质量和动量传递过程，用数学描述常存有困难和无效性。
在干燥技术的许多方面还存在“知其然而不知其所以然”，的状况。
对这一过程研究尚不成熟，正如A.S.Mujumdar在他的著作前言中所说的那样:干燥是科学、技术和艺术的一种混合物，至少在可以预见的将来，干燥大概仍然如此。
干燥技术的运用具有悠久的历史，闻名于世的造纸术就显示出了干燥技术的应用。
在现代的工业生产中，尤其是在化工生产过程中，干燥是最常见和耗能最大的单元操作之一。
但是在过去相当长时间里，人们对于这项技术一直没有给予足够的重视，干燥技术发展相当缓慢。
经过近30年的发展,一些新的干燥技术已展露头脚,其中有些已付诸工业应用,有些还处于不同的研究和开发阶段，但己显示出巨大的应用潜力。
预计在今后相当长的时间内，该过程仍为化学、食品、医药、农业工程专业的研究热点之一，更新的干燥技术还会不断涌现，并不断付诸应用直管气流干燥器适用于干燥非结合水分及结团不严重，不怕磨损的散粒物料，在干燥结合水分时的热效率仅在20%左右。
由实验得知，加料口以上1m左右的干燥管内，从气体传给物料的传热量约占整个干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部气固间传热温差较大，物料入口处气固两相的相对速度较大，传热传质系数也大。
当湿物料进入干燥管底部瞬间，U，气流和颗粒的相对速度Ur=Ug-Um最其上升速度Um为零，气流速度为g大，当物料被气流吹动不断加速，气固两相的相对速度就不断降低，直到时，即气体与颗粒间的相对速度Ut等于颗粒在气流中的沉降速度UoUt=U=(Ug-Um)，颗粒将不再被加速而维持恒速上升。
由此可知，颗粒在干o燥器中的运动情况可分为加速运动段和恒速运动段，通常加速运动段在加料口以上1-3m内完成。
传热系数在干燥管底部最大，随着干燥管高度的增加，传热系数迅速减小，为了提高气流干燥器的干燥效率和降低其高度，发挥干燥管底部加速段的作用，人们采取了多种措施，研制了各种新型气流干燥设备。
本次课程设计采用直管气流干燥器干燥空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同）。
通过湿物料和干燥介质的性质以确定干燥器直管长度和管径，以及干燥时间。
同时选定一些其它附属设备。
本课程是化工原理课程教学的一个实践环节，是使其得到化工设计的初步训练，掌握化工设计的基本程序和方法。
为毕业设计和以后的工作了坚实的奠定基础。
1. 任务书1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥设计 1．2 原始数据1．2．1 湿物料原料量（h kg /）：1G =5000kg/h 物料形态：散粒状、圆球形； 颗粒直径：dp =200um d max =500um 绝干物料密度：3/2000m kg =ρ 绝干物料比热：C kg kJ C s 0/26.1⋅=； 初始湿度H 1=0.025kg/kg 绝干料 物料含水量（以干基计）：1x =25％ 干物料（产品）含水量：2x =0.5％干燥介质：空气稀释重油燃烧气（其性质与空气相同） 临界湿含量： 02.0=c X 平衡湿含量： X*=0操作温度：C ︒=201θ C ︒≤652θ 操作压力（Kpa ）：101.325 加热蒸汽压力：4atm （表压）1．2．2 干燥介质干燥介质：湿空气 相对湿度%750=φ 进入预热器温度 C t ︒=200 离开预热器温度1t ＝400℃1．2．3 水汽的性质干燥介质的比热容: c v=1.884 kJ/(kg·℃)干燥介质的比热容: c w=4.187 kJ/(kg·℃)10℃时干燥介质的汽化热: r o=2491.27 kJ/kg2. 流程示意图流程图中各部件说明：1—鼓风机；2—预热器；3—气流干燥管；4—加料斗；5—螺旋加料器；6—旋风分离器；7—卸料阀；8—引风机。
3.流程与方案的选择说明与论证3.1 干燥介质加热器的选择干燥介质为物料升温和湿分提供热量，并带走蒸发的湿分。
干燥介质通常有空气、过热蒸汽、惰性气体等。
以空气做为干燥介质是目前应用最普遍的方法。
湿空气是干空气和水蒸气的混合物，这里的干空气主要是由N2、H2、O2、H2O、CO2、CO等和微量的稀有气体组成，各组成气体之间不发生化学反应，通常情况下，这些气体都远离液态，可以看作理想气体；另一方面，在一般情况下，自然界的湿空气中水蒸气的含量很少，水蒸气的分压力很低(0.003MPa～0.004MPa)，而其相应的饱和温度低于当时的空气温度，所以湿空气中的水蒸气一般都处于过热状态，也很接近理想空气的性质。
所以我们选择是空气作为干燥介质。
3.2 干燥器的选择气流干燥器适用于干燥非结合水分及结团不严重，不怕磨损的散粒物料，在干燥结合水分时的热效率在20%左右。
由实验得知，加料口以上1m 左右的干燥管内，从气体传给物料的传热量约占整个干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部气固间传热温差较大，物料入口处气固两相的相对速度较大，传热传质系数也大。
当湿物料进入干燥管底部瞬间，其上升速度Um为零，气流速度为Ug，气流和颗粒的相对速度Ur=Ug-Um最大，当物料被气流吹动不断加速，气固两相的相对速度就不断降低，直到气体与颗粒间的相对速度Ut等于颗粒在气流中的沉降速度U o时，即Ut=U o=(Ug-Um)，颗粒将不再被加速而维持恒速上升。