【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(zhuǎn)室尺寸 θ d0 rc r0 b R R1 h 49176。首先要核算 39。設(shè)旋轉(zhuǎn)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(shí)的 V? 比較大，故以下計(jì)算取 V? ＝ 霧化器的主要尺寸計(jì)算 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，霧化器 的 霧化角 取 θ＝ 49176。 物料和熱量衡算 物料衡算 時(shí)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(jìn)口溫度 1t 160＝ ℃ ，出口溫度 2t 85＝ ℃ 。 選擇 壓力式噴嘴 ，是因?yàn)閴毫κ絿娮?結(jié)構(gòu)簡單，維修方便， 造價(jià)便宜，適應(yīng)性很強(qiáng) 。 噴嘴型霧化器的適應(yīng)性很強(qiáng) ，旋轉(zhuǎn)式霧化器適用于 低粘度、腐蝕性 小的 物料 。 旋 轉(zhuǎn)式 操作不僅簡單而且彈性較大，對物料適應(yīng)性還很強(qiáng)，可以同時(shí)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(jià)便宜，得到的產(chǎn)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(jìn)人噴嘴的旋轉(zhuǎn)室中，液體在旋轉(zhuǎn)室獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。氣流式霧化器 的 結(jié)構(gòu)如圖 所示。 在實(shí)際生產(chǎn)中，若設(shè)計(jì)不當(dāng)， 可能會出現(xiàn)氣流分布不均勻，干燥室內(nèi)壁有些地方粘粉，對操作不利。 因?yàn)楦稍锸覂?nèi)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(chǎn)品 的 性質(zhì)， 在實(shí)際生產(chǎn)中我們 應(yīng)根據(jù) 實(shí)際 的工藝要求，合理 的 選擇氣體和霧滴的運(yùn)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(shí)際生產(chǎn)中最為常見， 對 霧化設(shè)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(diǎn)高 。 （ 3）干燥產(chǎn)品的收集 干燥產(chǎn)品的收集有兩種方式：一種是干燥 后 的粉末產(chǎn)品 由椎壁 滑行 至 錐底， 可以 通過星型卸料閥 這類 設(shè)備排出，少量 產(chǎn)品 隨廢氣進(jìn)入氣固 分離設(shè)備 再被 收集；另一種是全部 的 干燥 產(chǎn) 品隨氣流一起進(jìn)入氣固分離設(shè)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(fēng)接觸干燥、干燥產(chǎn)品的收集等三個階段。 （ 3） 能的到速溶的粉末或空心細(xì)顆粒。其中等速階段，顆粒中水分的擴(kuò)散速度大于蒸發(fā)速度，水分蒸發(fā)是在液滴表面進(jìn)行的，液滴周圍熱風(fēng)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(xì)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(chǎn)品，這個過程成被稱為噴霧干燥。 國內(nèi)干燥器的未來發(fā)展將深入研究干燥機(jī)理和物料的干燥特性，重點(diǎn)針4 對不同物料的最佳操作條件下開發(fā)和改進(jìn)干燥器 ， 同時(shí)得考慮干燥器的節(jié)能 和能量的綜合利用。 噴霧干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)力的發(fā)展，噴霧干燥技術(shù)的應(yīng)用在 國際上已有上百年的歷史。噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展 使 得 奶粉生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了 安全化、 規(guī)模 化 。 噴霧干燥 得 的產(chǎn)品 不僅均勻，而且也適合熱敏性物料，在 干燥奶粉時(shí)一般選用噴霧干燥的方法。 design 3 第 1 章 緒論 干燥 技術(shù) 是一種 常見的 的單元操作 ， 早期的干燥技術(shù)是比較落后 的 ， 隨著 生產(chǎn)力的快 速發(fā)展 ， 以及 各 個 學(xué)科 領(lǐng)域的 相互 滲透 ，干燥設(shè)備 的 理論研究 和技術(shù) 有 了 非常大的 進(jìn)步 。 quantity of drying gas is m3/h。 30 1 摘 要 本設(shè)計(jì)是關(guān)于 噴霧干燥 器的設(shè)計(jì)，主要是進(jìn)行 干燥 器的工藝計(jì)算、 干燥 器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 15 干燥器的主要尺寸計(jì)算 13 霧化器的主要尺寸計(jì)算 5 干燥裝置流程 3 第 2章 設(shè)計(jì)方案的選取 3 噴霧干燥技術(shù)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(xiàn)的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標(biāo)明。學(xué)號 20210704050140 密級 第 3 稿 蘭州城市學(xué)院本科畢業(yè)論文 全脂奶粉噴霧干燥器設(shè)計(jì) 學(xué) 院 名 稱： 化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 專 業(yè) 名 稱： 化學(xué)工程與工藝 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 二 ○ 一六 年 五月 BACHELOR39。本學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸屬于培養(yǎng)單位。 5 噴霧干燥的特點(diǎn) 6 干燥器內(nèi)熱空氣和霧滴的流動方向 17 附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型 以熱空氣 為 干燥介質(zhì) 干燥鮮奶的工藝參數(shù)為依據(jù) , 選定了干燥器的類型 , 計(jì)算了干燥器結(jié)構(gòu)尺寸。 diameter of the spray nozzle is 2mm. Key words: spray dryer。 遠(yuǎn)古時(shí)代 ， 由于自然條件的制約， 人類 習(xí)慣于用天然 熱源和自然風(fēng)干來干燥物料，生產(chǎn)能力非常 低下 ，而且產(chǎn)品質(zhì)量也很低 。因?yàn)槟谭蹖儆跓崦粜晕锪?，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(zhì)而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此噴霧干燥設(shè)備在奶粉的工業(yè)生產(chǎn)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(jīng)過蒸發(fā)、結(jié)晶、過濾、干燥、粉碎、篩 分 等一系 的列過程 才能實(shí)現(xiàn) ，這 種傳統(tǒng) 的方法 既浪費(fèi)時(shí)間 又 耗費(fèi)人力 、財(cái)力 ， 很多時(shí)候 還會引入各種雜質(zhì) ，對干燥的產(chǎn)品進(jìn)行了二次 污染， 然而 對質(zhì)量要求高的產(chǎn)品是很難 達(dá)標(biāo)的 。為了滿足國內(nèi)市場的需求，我國也投入了大量的人力和財(cái)力去發(fā)展噴霧干燥技術(shù)和設(shè)備， 現(xiàn)在 國內(nèi) 的 市場需求 基本可以達(dá)到自給自足這一狀況 。隨著現(xiàn) 代社會污染的嚴(yán)重化，在改進(jìn)干燥器的過程中最不能忽視的問題是加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)措施，以防粉塵和廢氣的泄露對環(huán)境造成污染。熱風(fēng)從頂部導(dǎo)入干燥塔，同時(shí)料液由泵送到塔頂，經(jīng)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?zé)犸L(fēng)料液中的水分蒸發(fā)，在很短的時(shí)間內(nèi)完成干燥產(chǎn)品，產(chǎn)品從塔底部排出。 噴 霧干燥的特點(diǎn) 在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常會用到噴霧干燥，因?yàn)閲婌F干燥有許多優(yōu)點(diǎn) 。 （ 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(chǎn)品的收率，降低生產(chǎn)成本， 噴霧干燥 后的 產(chǎn)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(fēng)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(zhì)為惰性氣體（如 N2 氣） ，干燥后的廢氣經(jīng)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(nèi) 并流型噴霧干燥 的 霧滴 與 熱 風(fēng)的流動 方向 相同， 如圖 所示，這類干燥器的特點(diǎn)是被干燥 的 物料 只能在低溫下進(jìn)行，若溫度過高會影響 產(chǎn)品的質(zhì)量。在 設(shè)計(jì) 此工藝 時(shí)應(yīng)注意塔內(nèi) 的 氣流速度應(yīng)小于 干燥產(chǎn) 品的沉降速度， 為了防止氣流