【正文】 及其分速度 xu 、 yu ? ? ? ?0 2 2 2 20c417Q1094 3600u m / sr r ?? ? ??? 液膜與軸線成 θ2 角噴出， u 可分解成徑向速度 xu 和 軸向速度 yu 17 x0 49u u s in 7 2 . 2 s in 2 9 . 9 m / s22??? ? ? ? ? y0 49u u c o s 7 2 . 2 c o s 6 5 . 7 m / s22??? ? ? ? ? 表 噴嘴主要尺寸 噴嘴旋轉室尺寸 θ d0 rc r0 b R R1 h 49176。首先要核算 39。設旋轉室高度為 h，通道總截面積 A1=2ab mmb 4..42RR 12 ?? 單向切口，由 1A=bh 及 0011πr R rA39。 空氣用量 υH＝（ 10－ 3+10－ 3H0）（ t0+273） (m3/kg干氣 ) ＝ m3/kg干氣 V? ＝ VυH＝ ＝ 在 10atm下，以 180℃ 的飽和蒸汽加熱 r180℃ ＝ ； Q＝ 蒸汽耗用量 D180℃ ＝ Q/r＝ 由于夏季時的 V? 比較大，故以下計算取 V? ＝ 霧化器的主要尺寸計算 根據(jù)經驗，霧化器 的 霧化角 取 θ＝ 49176。 物料和熱量衡算 物料衡算 時處理量 c 0 0G G X % kg? ? ?3( ) ( ) (＝ 1－ / 3 8 ＝ 10 10 1－ 88 / 24 ＝ 50) 1 1 1X X X % %/ 1 58 / 1 58 1.( 1)( 8) 3＝ － ＝ － ＝ 2 2 2X x / 1 x 3% / 1 3( ) ( )% 0. 03 09＝ － ＝ － ＝ 12W G c X X 50 81 309 67. 505 kg() /) h(＝ － ＝ － ＝? 熱量衡算 根據(jù)濕焓圖查得 夏季： o0t = 25 C 0 = 78%? 0H = 0 .0 0 1 5 6 k g / k g干氣 冬季： o0t = 15 C 0 = 70%? 0H = 0. 00 74 25 kg / kg 已知： 0r = 25 00 kJ / kg og C p kJ/ kg= ( C ) op1 = kJ (kC g)/ C op2C k J k g C? 2 . 0 9( / ） 1θ 50＝ ℃ 2θ 60＝ ℃ opvC kJ/ kg( C )＝ 奶粉屬于熱敏性物料，因此 取熱空氣進口溫度 1t 160＝ ℃ ，出口溫度 2t 85＝ ℃ 。 選擇 壓力式噴嘴 ，是因為壓力式噴嘴 結構簡單，維修方便， 造價便宜，適應性很強 。 噴嘴型霧化器的適應性很強 ，旋轉式霧化器適用于 低粘度、腐蝕性 小的 物料 。 旋 轉式 操作不僅簡單而且彈性較大，對物料適應性還很強，可以同時霧化兩種以上的物料。 壓力式 適于并流型操作，霧化器的造價便宜，得到的產品粒徑大 。其過程可見圖 。它主要是利用高壓泵使液體獲得很高的壓力11 (220MPa)，從切向人口進人噴嘴的旋轉室中，液體在旋轉室獲得旋轉運動。氣流式霧化器 的 結構如圖 所示。 在實際生產中，若設計不當， 可能會出現(xiàn)氣流分布不均勻，干燥室內壁有些地方粘粉，對操作不利。 因為干燥室內溫度過高，不適合熱敏性的物料。 霧滴與空氣的流動方向會 直接影響干燥產品 的 性質， 在實際生產中我們 應根據(jù) 實際 的工藝要求，合理 的 選擇氣體和霧滴的運動方向 。 開放式噴霧干燥系統(tǒng) 的 流程比較簡單 如圖 所示 ，在實際生產中最為常見， 對 霧化設備裝置 的要求較低， 該系統(tǒng)的 不足之處就 是載熱體消耗量較大 ，成本會有點高 。 （ 3）干燥產品的收集 干燥產品的收集有兩種方式：一種是干燥 后 的粉末產品 由椎壁 滑行 至 錐底， 可以 通過星型卸料閥 這類 設備排出，少量 產品 隨廢氣進入氣固 分離設備 再被 收集；另一種是全部 的 干燥 產 品隨氣流一起進入氣固分離設備 被 收集。 噴霧干燥過程 噴霧干燥過程可分為料液霧化、霧滴與熱風接觸干燥、干燥產品的收集等三個階段。 （ 3） 能的到速溶的粉末或空心細顆粒。其中等速階段，顆粒中水分的擴散速度大于蒸發(fā)速度，水分蒸發(fā)是在液滴表面進行的，液滴周圍熱風的流動速度決定蒸發(fā)速度 [6]。 噴霧干燥的原理 將溶液、乳濁液、或料液霧化成細小的霧滴在下落的過程中與熱 空氣相遇，霧滴中的水分蒸發(fā)而形成顆粒、粉末狀的產品，這個過程成被稱為噴霧干燥。 國內干燥器的未來發(fā)展將深入研究干燥機理和物料的干燥特性，重點針4 對不同物料的最佳操作條件下開發(fā)和改進干燥器 ， 同時得考慮干燥器的節(jié)能 和能量的綜合利用。 噴霧干燥技術研究現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代生產力的發(fā)展，噴霧干燥技術的應用在 國際上已有上百年的歷史。噴霧干燥技術的發(fā)展 使 得 奶粉生產過程實現(xiàn)了 安全化、 規(guī)模 化 。 噴霧干燥 得 的產品 不僅均勻，而且也適合熱敏性物料，在 干燥奶粉時一般選用噴霧干燥的方法。 design 3 第 1 章 緒論 干燥 技術 是一種 常見的 的單元操作 ， 早期的干燥技術是比較落后 的 ， 隨著 生產力的快 速發(fā)展 ， 以及 各 個 學科 領域的 相互 滲透 ，干燥設備 的 理論研究 和技術 有 了 非常大的 進步 。 quantity of drying gas is m3/h。 30 1 摘 要 本設計是關于 噴霧干燥 器的設計，主要是進行 干燥 器的工藝計算、 干燥 器的結構設計。 15 干燥器的主要尺寸計算 13 霧化器的主要尺寸計算 5 干燥裝置流程 3 第 2章 設計方案的選取 3 噴霧干燥技術研究現(xiàn)狀 2 第 1章 緒 論 對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。學號 20210704050140 密級 第 3 稿 蘭州城市學院本科畢業(yè)論文 全脂奶粉噴霧干燥器設計 學 院 名 稱： 化學與環(huán)境科學學院 專 業(yè) 名 稱： 化學工程與工藝 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 二 ○ 一六 年 五月 BACHELOR39。本學位論文的知識產權歸屬于培養(yǎng)單位。 5 噴霧干燥的特點 6 干燥器內熱空氣和霧滴的流動方向 17 附屬設備的設計和選型 以熱空氣 為 干燥介質 干燥鮮奶的工藝參數(shù)為依據(jù) , 選定了干燥器的類型 , 計算了干燥器結構尺寸。 diameter of the spray nozzle is 2mm. Key words: spray dryer。 遠古時代 ， 由于自然條件的制約， 人類 習慣于用天然 熱源和自然風干來干燥物料，生產能力非常 低下 ，而且產品質量也很低 。因為奶粉屬于熱敏性物料，噴霧干燥不會因物料表面溫度太高而損壞奶粉中的蛋白質而影響產品的質量，因此噴霧干燥設備在奶粉的工業(yè)生產中起到了不可替代的作用 [2]。 傳統(tǒng)的 干燥 方法 是 需要人工操作的， 經過蒸發(fā)、結晶、過濾、干燥、粉碎、篩 分 等一系 的列過程 才能實現(xiàn) ，這 種傳統(tǒng) 的方法 既浪費時間 又 耗費人力 、財力 ， 很多時候 還會引入各種雜質 ，對干燥的產品進行了二次 污染， 然而 對質量要求高的產品是很難 達標的 。為了滿足國內市場的需求，我國也投入了大量的人力和財力去發(fā)展噴霧干燥技術和設備， 現(xiàn)在 國內 的 市場需求 基本可以達到自給自足這一狀況 。隨著現(xiàn) 代社會污染的嚴重化，在改進干燥器的過程中最不能忽視的問題是加強環(huán)境保護措施，以防粉塵和廢氣的泄露對環(huán)境造成污染。熱風從頂部導入干燥塔，同時料液由泵送到塔頂，經霧化器分散成霧狀的小液滴，這些液滴群擁有很大的表面積，接觸高溫熱風料液中的水分蒸發(fā)，在很短的時間內完成干燥產品，產品從塔底部排出。 噴 霧干燥的特點 在工業(yè)生產中，經常會用到噴霧干燥，因為噴霧干燥有許多優(yōu)點 。 （ 4） 過程容易控制，易于連續(xù)化、自動化。 6 （ 1）料液霧化 料液霧化 的目的是將料液分散 成直徑只有 20～ 60um 的 小 霧滴， 一致 具有很大的表面積。 為了提高產品的收率，降低生產成本， 噴霧干燥 后的 產品 一般采用上述的第一種 [7]。 7 1－空氣過濾器； 2－空氣加熱器； 3－精過濾器； 4－物料過濾器； 5－氣流式霧化器 6－旋風除塵器 7－干燥塔 圖 開放式循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng) （ 2）閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng) 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，干燥介質為惰性氣體（如 N2 氣） ，干燥后的廢氣經過除塵后會 再循環(huán)利用 ，這樣會降低成本 。 （ 1）并流型噴霧干燥器 在干燥室內 并流型噴霧干燥 的 霧滴 與 熱 風的流動 方向 相同， 如圖 所示，這類干燥器的特點是被干燥 的 物料 只能在低溫下進行，若溫度過高會影響 產品的質量。在 設計 此工藝 時應注意塔內 的 氣流速度應小于 干燥產 品的沉降速度， 為了防止氣流