【正文】 風(fēng)機(jī)年運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用為 ( )P hs hp hG Q Q T? ? ? ? 3 6 0 0)1 1 9 0 01 7 1 9 0(0 0 0 )( m i n ????pG = 萬元 /年 式中： hsQ ， hpQ —— 送風(fēng)機(jī)，排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量， 3/mh。通過上述旋風(fēng)分離器的高度為 與換熱器平齊 。 管道設(shè)計(jì)及管道損失計(jì)算 管徑的選擇 在化工生產(chǎn)和千燥系統(tǒng)中的流體運(yùn)動(dòng)，絕大多數(shù)是湍流。 6）易燃易爆粉塵 (如煤粉 )應(yīng)設(shè)有防爆裝置。其除塵效率下降 。 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 26 電加熱器 結(jié)構(gòu)形式及使用范圍 電加熱器的只要由電熱元件和方形殼體兩部分組成，其中電熱元件有兩部分組成：電阻絲和碳化硅棒，且有不同的規(guī)格型號(hào)，它在殼體中均為錯(cuò)列布置 表 4 2SRQ 型號(hào)類型 Table42 SRQ model type 型號(hào) 電壓 /V 功率 /kw 外形尺寸 /mm A B C SRQ1220/0.5 220 490 330 — SRQ1220/0.75 220 690 530 — SRQ2220/1.0 220 490 330 200 SRQ2220/1.5 220 690 530 400 SRQ3380/2.0 380 590 430 300 SRQ3380/2.5 380 690 530 400 SRQ3380/3.0 380 790 630 500 電加熱器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作成本低，使用方便，無環(huán)境無污染，溫度調(diào)節(jié)靈敏，控制精準(zhǔn)很高。常用的固體物料供料器有圓盤供料器、旋轉(zhuǎn)葉輪供料器、螺旋供料器 、噴射式供料器等。h取塔頂?shù)目账L(fēng)速為沉降速度的 倍，即 為 sm .。既而得到流化床的高度 ，算出其體積。 a 為綜合指數(shù)，它隨企業(yè)規(guī)模，加工能力，產(chǎn)品質(zhì)量，信譽(yù)，服務(wù)水平等不同而不同，一般可取 ~， M 為通貨膨脹系數(shù)，設(shè) 2022 年為 ， 若以后各年不知，可按 5%遞增速度計(jì)算， b 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，一般可取 45~55， c 為指數(shù)，一般可取 1~， cF 為設(shè)備折舊率，一般取 ~,即干燥器使用年限一般為 8~12 年。出口溫度升高使平均傳熱推動(dòng)力增大；出口濕度降低，使傳質(zhì)推動(dòng)力增大，平均傳熱和傳質(zhì)推動(dòng)力增大使干燥設(shè)備體積減少，而干燥器出口溫度降低，使干燥介質(zhì)耗用量減少，干燥器體積增大。 最后，是氣固分離器的選擇，選擇的是旋風(fēng)分離器，選型時(shí)，根據(jù)含塵器的處理 量和允許壓強(qiáng)降，定出合適的入口氣速，由此確定入口管截面積，然后按結(jié)構(gòu)比例關(guān)系確定其他尺寸。算出流化床的高度。該值不僅與物料性質(zhì)有關(guān)，而且還隨干燥條件不同而顯著不同。因此，恒速干燥階段屬于表面汽化控制階段。圖 11 上的 A 點(diǎn)表示進(jìn)人干燥器的某物料霧滴，其濕含量為 50%(干基 )，從濕含量 50%的 A 點(diǎn)干燥到 20%的 B 點(diǎn)這一階段中，干燥速率不變， AB 為一水平線，所以干燥第一階段常稱為恒速干燥階段。此后床層高度將隨流速提高而升高，這種床層具有類似于流體的性質(zhì)，故稱為流化床，如圖 11（ c），（ d） 所示。在流化床、氣流等干燥器中，由于物料不斷地翻動(dòng)，致使物料溫度較均勻，干燥速率快、時(shí)間短，因此介質(zhì)進(jìn)口溫度可高些 。 氣體和物料在干燥器中的流動(dòng)方式，一般可分為并流、逆流和錯(cuò)流。干燥器選型時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 1)被干燥物料的性質(zhì)，如熱敏性、粘附性、顆粒的大小形狀、磨損性以及腐蝕性、毒性、可燃性等物理化學(xué)性質(zhì)。 6）因流化床有相似于液體的狀態(tài)和作用，所以處理容易。干燥對(duì)這類物品的儲(chǔ)存是十分必要的。為防止在生產(chǎn)過程中存在引起腐蝕的濕分而應(yīng)用干燥，例如煤氣的干燥或苯在氯化之前的干燥等。分的過程，各種物料可以是固體，液體或氣體，而濕分則常常是水或水蒸 氣，但在某些情況下，也可以是有機(jī)液體或有機(jī)蒸汽等其他濕分。 目前，國(guó)內(nèi)褐煤干燥的工業(yè)應(yīng)用還沒有大規(guī)模展開。遷移到毛細(xì)孔外部的焦油在冷卻過程中，由于焦油冷凝從而對(duì)毛細(xì)孔進(jìn)行密封，從而一起褐煤的表面積減少。當(dāng)褐煤水分低于 15%時(shí)，若需 要繼續(xù)干燥和脫水，即脫除結(jié)合水時(shí)，由于褐煤與結(jié)合水有較強(qiáng)的結(jié)合力，則需要較高的溫度和能量才能夠進(jìn)行。 39 附錄 A 35 計(jì)算結(jié)果匯總表 9 優(yōu)化分析 8 優(yōu)化設(shè)計(jì) 8 輔助設(shè)備的選擇 分布板開孔率35%。 摘 要 在化學(xué)工業(yè)中，為了滿足生產(chǎn)工藝中對(duì)物料含水率的要求或便于儲(chǔ)存、運(yùn)輸，常常需要用到干燥過程。此外，還確定了合適風(fēng)機(jī)、排風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器、換熱器等附屬設(shè)備及型號(hào)。 1 12 干燥器熱量衡算 15 塔徑的決定 21 多孔板層數(shù) 24 供料裝置的選型 當(dāng)褐煤在常壓下繼續(xù)加熱到 180 度以上時(shí)，褐煤結(jié)合水（內(nèi)在水）能夠被脫除。由于上述過程，即毛細(xì)孔倒塌，交聯(lián)反應(yīng)和焦油遷移對(duì)毛細(xì)孔形成密封，結(jié)果褐煤變得越來越疏水，同時(shí)也能夠觀察到褐煤的硬化 ,這也導(dǎo)致褐煤的剛性結(jié)構(gòu)的形成。國(guó)內(nèi)準(zhǔn)工業(yè)規(guī)模褐煤預(yù)脫水裝置分為：燃煤煙氣直接接觸：鏈板式，移動(dòng)床式，轉(zhuǎn)筒干燥和蒸汽間接干燥：過熱蒸汽內(nèi)加熱流化床 , (過熱 )蒸汽回轉(zhuǎn)圓筒兩種。 從物料中除去濕分的操作稱為去濕。各種生產(chǎn)工藝的要求：如 :提高粉末加工效率，在粉末前必須 2）為提高或強(qiáng)化大型設(shè)備的生產(chǎn)能力而應(yīng)用干燥操作，如煉焦煤采用預(yù)熱干燥，可使焦?fàn)t的生產(chǎn)能力提高 50%，且還能提高焦碳的質(zhì)量。 傳統(tǒng)的干燥器主要有箱式干燥器、隧道干燥器、轉(zhuǎn)筒干燥 器、帶式干燥器、盤式干燥器、槳葉式干燥器、流化床干燥器、噴動(dòng)床干燥器、噴霧干燥器、氣流干燥器、真空冷凍干燥器、太陽(yáng)能干燥器、微波和高頻干燥器、紅外熱能干燥器等。此外，物料輸送簡(jiǎn)單。 2)對(duì)干燥產(chǎn)品的要求：干 燥產(chǎn)品的含水量、形狀、粒度分布、粉碎程度等。在并流操作中、 熱敏性物料，宜采用較低入口溫度，可加內(nèi)熱構(gòu)件。在流態(tài)化時(shí)，通過床層的流體稱為流化介質(zhì)。這一階段的終點(diǎn) (圖上 B 點(diǎn) )稱為 臨界點(diǎn)，此點(diǎn)的濕含量稱為臨界濕含量 (或稱臨界濕度 )，如圖上的 Cc 。對(duì)空氣一水系統(tǒng)，在絕熱干燥情況下，物料表面溫度始終保持為空氣的濕球溫度。例如，粒狀物料堆積干燥時(shí)，臨界濕含量 Cc =0. 08~0. 12，均勻分散在熱氣流中干 燥時(shí)，臨界濕含量 C ?c ,這二者之間的差別是非常明顯的。從而得到流化床的體積。本次設(shè)計(jì)所選的旋風(fēng)分離器的型號(hào)是： XM9。因而有必要對(duì)干燥器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。由式得干燥系統(tǒng)的設(shè)備折舊費(fèi)是干燥器體積的函數(shù)。 干燥器熱量衡算 圖 21 干燥器熱量平衡圖 Figure 21 dryer heat balance figure 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 對(duì)如圖所示干燥裝置作熱量衡算，則得 39。從分析得所知，此粒度以下的物料占總供給量的 19%?！?） 2）等速干 燥階段 4800???????????????????? ??tpscgdPgaaH??? =（ m2 將這些供料器相比較：對(duì)于圓盤供料器，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)備費(fèi)用低，但是物料進(jìn)干燥器的量誤差較大，只能用于定量要求不嚴(yán)格而且流動(dòng)性好的粒狀物料；對(duì)于旋轉(zhuǎn)葉輪供料器，操作方便，安裝簡(jiǎn)便，對(duì)高達(dá) 300oC 的高溫物料也能使用，體積小，使用范圍廣，但在結(jié)構(gòu)上不能保持完全氣密性，對(duì)含濕量高以及有黏附性的物料不宜采用；對(duì)于螺旋供料器，密封性能好，安全方便，進(jìn)料定量行高，還可使它使用于輸送腐蝕性物料。但是相對(duì)運(yùn)行成本相對(duì)高一點(diǎn)。高于 23m/s時(shí)，除塵效率提高不明顯，但阻力損失增加。防爆裝置的通常做法是在人口加一個(gè)安 全防爆閥 門。當(dāng)輸送流體的能力一定時(shí)，管徑的大小直接影響經(jīng)濟(jì)效果。 管道 1：氣體在圓形管路的摩 擦壓力損失 ?? ?????2211 gnlvDLP = 2 ??? = ?在鋼管中取 ? =— ，在這里我們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi)壁直徑， mm 氣體在管道的局部阻力損失在管件形狀和流動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)與動(dòng)壓心 2?? 成正比，按下式計(jì)算 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 32 2211 ????? mP= 2 2??? = 管道 2：氣體在圓形管路的摩擦壓力損失 ?? ?????2222 gnlvDLP = 2 ???? = ?在鋼管中取 ? =— ，在這里我們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi)壁直徑， mm 氣體在管道的局部阻力損失在管件形狀和流動(dòng)狀態(tài)不變時(shí)與動(dòng)壓心 2?? 成正比，按下式計(jì)算 2 222 gmP ????? = 2 2??? = 管道 3：氣體在圓形管路的摩擦壓力損失 ?? ?????2233 gnlvDLP = 2 ??? =65Pa ?在鋼管 中取 ? =— ，在這里我 們?nèi)? nD 是鋼管內(nèi) 壁直徑， mm 管道的總阻力損失： ??P ++++65 = 這里我們的取得都是 90176。 —— 經(jīng)驗(yàn)比例系數(shù) 點(diǎn)加熱器費(fèi)用 hG 為： )()( m in ???hG =147 萬元 /年 式中： Wh —— 電量，度數(shù)； Th —— 年工作時(shí)間， h； Gdian —— 電的價(jià)格，一般可取 元 ? kw? h 1? 。設(shè)年投資折舊費(fèi)為： CDCG a M b V F Y? ? ? ? ? ? 求出 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 36 i n )( 5 0 )( ????????DG = 萬元 /年 式中： V —— 干燥器體積， m3 ； CF —— 設(shè)備年折舊率， 1a? ； Y—— 美元和人民幣的兌換系數(shù)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 44 干燥器系統(tǒng)管道圖 Figure 44 dryer system pipeline figure 氣體的管路摩擦壓力損失與局部壓力損失 我們?cè)O(shè)計(jì)從干燥器到送風(fēng)機(jī)與給風(fēng)機(jī)的水平距離各是 2m。 干燥器中不與物料接觸的部分如殼體外部的螺栓、螺母采用造價(jià)較低的碳鋼，支腳采用槽鋼，而不使用造價(jià)較高的不銹鋼。尤其是負(fù)壓操作，更應(yīng)注意卸料鎖風(fēng)裝置的可靠性。 2）旋風(fēng)除塵器人口風(fēng) 速要保持 18— 23m/s，低于 18m/s 時(shí)。 綜上，我們選用星型供料裝置，如下圖所示： 圖 41 星型加料器 Figure 41 star feeder added 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 物料供料量 80 023 57?? ?cGVm3 /h = /h 計(jì)算星型加料器每轉(zhuǎn)加料量為 2460 3?? =型號(hào) 每轉(zhuǎn)體積 /L/r 電機(jī) /kw 轉(zhuǎn)速 /r?min 工作溫度 /℃ 質(zhì)量 /kg 主要尺寸 /mm A B C H F E N~d 2 2 Y8014/ 24 80 40 230 200 150 240 120 ~500 8~? 9 4 4 Y8014/ 24 80 60 280 240 170 260 150 ~550 8~? 11 6 6 Y8014/