【正文】 出氣流干燥室的空氣的焓， kJ/kg I1′、 I2′ —— 進(jìn)出氣流干燥室的物料的焓 , kJ/kg 其中： 9 222222211112 7 2 2 62 4 9 01 2 5)(2 4 9 0)(/ 4 7 4 9 08 0 0)(2 4 9 0)(HHHHtHIkgkJHtHI??????????????????? 設(shè)絕干物料的比容為 Cs ,空氣的比容為 Cw Cs= kJ/（ kg因此我們可以采用氣流 流化床聯(lián)合干燥裝置來(lái)干燥我們所要干燥的物料。 （ 4）操作方便．勞動(dòng)條件好。 干燥器選形時(shí)應(yīng)考慮的因素 （ 1）物料性能及干燥持性 其中包括物料形態(tài) (片狀、纖維狀、粒狀、液態(tài)、膏狀等 )、物理性質(zhì) (密度、粒度分布、粘附性）、干燥特性（熱敏性、變形、開(kāi)裂等 )、物料與水分的結(jié)合方式等因素。濕物料由螺旋加料器送入氣流干燥器，脫水干燥后經(jīng)中間漏斗連續(xù)地投入流化床內(nèi)。由于流化 床干燥器停留時(shí)間的隨意性，故可得到含水量較低的產(chǎn)品。 （ 3）對(duì)被干燥物料的粒度有一定限制，一般要求不小于 30 m、不大于 6mm。 （ 5）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，可動(dòng)部件少，便于制造、操作和維修。生產(chǎn)能力大，可在小裝置中處理大量的物料。在流化床干燥器中物料顆粒在此混合底層中與氣體充分接觸，進(jìn)行物料與氣體之間的熱傳 遞與水分傳遞 .典型的流化床干燥器有一個(gè)錐形反應(yīng)室，熱空氣從底部進(jìn)入，通過(guò)物料層，再?gòu)捻敳颗懦觥? 2) 濕分狀態(tài) 由于氣流干燥的操作氣速高，氣 固兩相的接觸時(shí)間短，因此氣流干燥一般僅適用于進(jìn)行物料表面蒸發(fā)的恒速干燥過(guò)程，物料中的水分應(yīng)以濕潤(rùn)水、孔隙小或較粗管徑的毛細(xì)管水為主，此時(shí)，可獲得濕分低達(dá) %~%的干燥產(chǎn)品。對(duì)于塊狀、膏狀或泥狀物料，應(yīng)選用帶粉碎機(jī)、分散器或攪拌器等類(lèi)型的氣流干燥器，使物料的干燥和破碎或分散同時(shí)進(jìn)行，也使干燥過(guò)程得到強(qiáng)化。 ④ 在干燥的同時(shí)，對(duì)物料有破碎作用，因而對(duì)粉塵的回收要求較高，否則物料損失大，還會(huì)污染環(huán)境。由于氣流的速度高，濕物料又處于分散和懸浮于熱氣流中，氣、固相接觸面積大，強(qiáng)化了傳熱、傳質(zhì)過(guò)程，使物料在干燥管內(nèi)僅需要極短的時(shí)間即可到達(dá)干燥的要求。 旋風(fēng)分離器是最常用的氣固分離設(shè)備。它的工作原理是：物料通過(guò)給料器從干燥管的下端進(jìn)入后，被下方送來(lái)的熱空氣向上吹起，熱空氣和物料在向上運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行充分接觸并作劇烈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)，從而達(dá)到干燥的目的。 3. 輔助設(shè)備的選型及核算（氣固分離器、供風(fēng)裝置、供料器）。 3．進(jìn)料溫度 20℃，離開(kāi)流化床干燥器的溫度 120℃。 4．顆粒直徑： 平均直徑 dm= 最大粒徑 d max= 最小粒徑 d min= 5．干燥介質(zhì)：煙道氣（性質(zhì)與空氣同）。 4. A3 圖紙 2 張： 帶控制點(diǎn)的工藝流程圖 主體設(shè)備圖 （四） 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 1． 被干燥物料： 顆粒密度： ρ s =20xx kg/m3 干物料比熱容： Cs =℃ 假設(shè)物料中除去的全 部為非結(jié)合水。干燥后的產(chǎn)品從干燥管頂部送出，經(jīng)旋風(fēng)分離器回收夾帶的粉末產(chǎn)品，而廢氣便經(jīng)排氣管排入大氣中。對(duì)于顆粒直徑大于 5微米的含塵氣體，其分離效率 較高，壓降一般為 1000～ 20xx Pa。故可用于干燥熱敏性物料。 ⑤ 干燥產(chǎn)品磨損較大。氣流干燥中的高速氣流易使物料被破碎、磨損，而因氣流干 燥不適用于需要完整的結(jié)晶形狀和光澤的物料。對(duì)于吸附性或細(xì)胞質(zhì)物料，若采用氣流干燥，很難將其干燥到濕分 2%~3%以下。 如圖所示為典型單層圓筒流化床干燥裝置示意圖。 （ 2）由于氣固相間激烈的混合和分散以及兩者間快速的給熱，使物料床層溫度均一且易于調(diào)節(jié)，為得到干燥均一的產(chǎn)品提供了良好的外部條件。 （ 6）在同一設(shè)備內(nèi)，既可進(jìn)行連續(xù)操作，又可進(jìn)行間歇操作。 （ 4）對(duì)產(chǎn)品外觀(guān)要求嚴(yán)格的物料不宜采用。利用該類(lèi)組合式干燥器，可干燥聚氯乙稀、香料、醫(yī)藥制品以及建筑材料（如石墨）等。干燥了的產(chǎn)品通過(guò)流化床出口的旋轉(zhuǎn)活門(mén)，連續(xù)地送到下一工序。 （ 2）對(duì)干燥產(chǎn)品質(zhì)量的要求及生產(chǎn)能力 其中包括對(duì)干燥產(chǎn)品特殊的要求 (如保持產(chǎn)品特有的香味及衛(wèi)生要求 )；生產(chǎn)能力不同， 干燥設(shè)備也不盡相同。 （ 5）適應(yīng)建廠(chǎng)地區(qū)的外部條件 (如氣象、熱源、場(chǎng)地 )，做到因地制宜 氣流、流化床干燥器聯(lián)合干燥器的選定 氣 流干燥有他自身的優(yōu)點(diǎn) ，如氣固相接觸時(shí)間短，可以采用較高的進(jìn)口氣體溫度，因而提高了熱效率等。 二．工藝流程草圖及說(shuō)明 工藝流程草圖 6 工藝流程草圖說(shuō)明 對(duì)于一些熱敏性、黏性小的、多孔性的粉末狀物料，其干燥過(guò)程可看作是一種非結(jié)合水分的干燥，即經(jīng)歷表面氣化及內(nèi)部擴(kuò)散的不同控制階段，為此在干燥過(guò)程中采用二級(jí)裝置?！妫? 查得在 t2=125℃下 Cw=CH=+ = KJ/(kg℃ ) C1—— 水在 tm1溫度下的比熱容， kJ/(kg s 所以 ? ? ? ? ? ?? ? 253323m i nm i n ????????????aasar gdA ? ??? 根據(jù)式 Ar?? 得 Remin= 故 smdu a at / 3 5m i nm i n ??? ???? ? ??? 床層直徑 D′的確定 根據(jù)相關(guān)資料的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，適宜的空床氣速為 ～ m/s，現(xiàn)取 u= m/s 進(jìn)行計(jì)算。1 ????? ?? 流化床干燥器總高度 Z 的確定 流化床床層高度 Zf 顆粒在任意充填時(shí)，固定床空隙率在 至 之間，取固定床孔隙率 0? =， （ 1）固定床的空隙率為 2 0 0 0110 ???? bsb ???? 顆粒的堆積密度可取ρ b = s = 1200 kg/m3 (2) 對(duì)于平均直徑 dm= 的物料顆粒： 19 上文計(jì)算得 Ar= 53 ?? ????? ??aam ud ? ? 則流化床的空隙率為： ????????? ???????????? ?? Arf? （ 3）取靜止床的高度 H0′ =150mm,則流化床床層高度為： mHZff 4 00 ?? ?????? ?? 分離段高度 Z1 由分離段顆粒的沉降速度 u1 =, D1′ = , 查得： Z1/D1′ =， 則 Z1= 擴(kuò)大段高度 Z2 根據(jù)相關(guān)資料知 ,擴(kuò)大段直徑近似等于擴(kuò)大段高度，故取 Z2= 總高 Z Z = Zf + Z1 + Z2 = + + = 顆粒在流化床中的平均停留時(shí)間 ? ? ? m i 30 ??????? ??? GAHb 流化床的分布板 選用側(cè)流式分布板（側(cè)流式錐帽分布板） 分布板的孔數(shù) 分布板才有單層多孔布?xì)獍迩胰》植及宓膲毫禐榇矊訅航档?15%，則： dP? = bP? =(1 0? )( ???S )g =**（ ） *（ ） *= Pa 取分布板的阻力系數(shù) ? =2，則氣體通過(guò)篩孔速度 20 u0 =??dP?2= ??=干燥介質(zhì)熱空氣的體積流量為 Vs=L 2 7 3 )2 7 3)(2 4 7 ( 0 tH ??? =2 7 3 )1 2 52 7 3)(0 1 4 7 ( 2 1 4 ???? =分布板孔徑為 d0=5mm,則總篩孔數(shù)為 n0=020)4( udSV? =*)10*) ( 54(. 3 4123?=3977 個(gè) 分布板開(kāi)孔率的確定 分布板的實(shí)際開(kāi)孔率為 AA0?? = And 0204?= 2 .3 7 3 9 7 7*)10*5(*4 23?? = 即分布板的實(shí)際開(kāi)孔率為 % 五．主要附屬設(shè)備的選型與計(jì)算 空氣預(yù)熱器 已知：初始風(fēng)溫度 t0=20℃，干燥器進(jìn)口風(fēng)溫度 t1=800℃ 空氣用量：氣流干燥階段 L1= kg/h。 h用兩臺(tái)風(fēng)機(jī)分別安裝在空氣加熱器前和氣固分離器后，前臺(tái)為送風(fēng)機(jī)，后臺(tái)為抽風(fēng)機(jī)，調(diào)節(jié)前后壓力，可使干燥室處于略微負(fù)壓下操 ? 作，整個(gè)系統(tǒng)與外界壓力差很小。 V= ?m = 20xx20600 = Ф 150（焊接）旋轉(zhuǎn)葉輪供料器的性能： 供料量： 12m3/h 規(guī)格：Ф 200*200 葉輪轉(zhuǎn) 速： 35r/min 傳動(dòng)方式：鏈輪直聯(lián) 5A 2900 152 772815455 31872019 1450 38647728 790502 1450 34 542810857 990630 6A 1450 44 667713353 1139724 960 44208841 498317 1450 114 1267620xx3 15721168 960 36 839213581 689512 6D 1450 44 667713353 1139724 960 44208841 498317 8D 1450 1582629344 20321490 960 1047819428 887651 730 796814773 512376 10D 1450 554 4044156605 32022532 960 2677537476 13951104 730 2036028497 805637 12D 960 456 4626764759 20xx1593 730 3518249244 1160919 24 設(shè)備總重： 66kg 電機(jī)的性能：型號(hào) JIC561，功率 1kW， 輸出轉(zhuǎn)速 35r/min 六． 設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果匯總表 表 計(jì)算參數(shù) 計(jì)算結(jié)果 物料處理量 G1 20600kg/h 水分蒸發(fā)量 W 氣流干燥器產(chǎn)品量 G2 絕干物料量 GC 16068kg/h 空氣用量 L 空氣的出口濕含量 H2 物料的出口溫度 tm2 110℃ 熱損失 q1 物料升溫所需熱量 qm 總熱消耗量 Q 干燥管直徑 D 800mm 干燥管高度 Y 6m 操作氣速 ua 14m/s 干燥管總壓降Δ P 物料最初濕含量 X1 出口物料含水率 X2 空氣的進(jìn)口濕含