【正文】 在這里我要感謝我們的老師，是你們的無私奉獻(xiàn)造就了一批又一批的有志青年，是你們的不懈耕耘改變了我們專業(yè)的發(fā)展前景。 本設(shè)計(jì) 對(duì)處理量為 10T/D 的奶粉 進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用了 壓力 式 噴霧干燥系統(tǒng)。 噴霧干燥系統(tǒng)中采用的風(fēng)機(jī)一般均為離心式通風(fēng)機(jī)，其風(fēng)壓一般為 1000~15000Pa。 附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型 在噴霧干燥系統(tǒng)中，主要的附屬設(shè)備有空氣加熱器、氣固分離設(shè)備、 風(fēng)機(jī)、 熱風(fēng)進(jìn)口分布裝置及排料裝置， 下面給出相應(yīng)的計(jì)算 。 yu ~ 39。 塔高的計(jì)算 （ 1）降速運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)霧滴的下降距離 H1， 0?? 時(shí)，霧滴軸向運(yùn)動(dòng)的雷諾數(shù) Re0為 4W y a0 3aDu 2 1 0 6 5 . 7 0 . 8 9 3 6R e 5 1 00 . 0 2 3 1 0? ? ? ?? ? ??? ? ?3a W 1 a2ff 2a4 g D Re 3? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ?? ?34234 6 2 10 109 4 6 193 .23 10? ? ? ? ????? 查 2Re Re與 ? 的關(guān)系列線圖 ， 得到 霧滴由降速運(yùn)動(dòng)變?yōu)榈人龠\(yùn)動(dòng)時(shí)的瞬時(shí)雷諾數(shù)為fRe ? 。 （ 3） 干燥第一階段所需時(shí)間 第一階段平均推動(dòng)力的計(jì)算 空氣溫度 160℃ →102 ℃ 霧滴溫度 50℃ →39 ℃ Δtm1＝ ℃ ， 水的汽化潛熱 r＝ 2257kJ/kg。 干燥第一階段水分蒸發(fā)量為 W1＝ GC(X1－ XC) ＝ 50（ － ）＝ 此時(shí)空氣的濕含量 Hc＝ H0+W1/V ＝ +在 I－ H 圖中，查得 tc＝ 102℃ ； tθ＝ 39℃ （ 1） 霧滴周圍氣膜的平均導(dǎo)熱系數(shù) t 平均＝（ t2＋ tθ） /2＝ 62℃ 根據(jù)查得該溫度下空氣的導(dǎo)熱系數(shù) λ＝ 221001 ??? ????? ? 圓整，取 h= 校核噴嘴的生產(chǎn)能力，因?yàn)?d0和 h經(jīng)圓整后，影響 DC 的主要因素 39。 空氣用量 3 3 3H 0 02 .8 3 1 0 4 .5 6 1 0 H t 2 7 3 m / g( k－ －＝ （ ） （ ）? ? ? ? ?干氣） ＝ m3/kg干氣 3HV V 23 47 .7 5 0. 86 45 20 29 .6 3 m / h＝ ＝ ＝? ? ? ? 在 10atm下，以 180℃ 的飽和蒸汽加熱 180r 201 kJ / kg℃ ＝ Q＝ 蒸汽耗用量 180D Q / r 489 .43 kg / h℃ ＝ ＝ 冬季時(shí)， 10H H 425 kg / kg?? 干氣 Q＝ V(Cpg+CpvH1)(t1－ t0) ＝ V(+)(160－ 15)＝ l1 0 pv 2 p 1Q W r C t()??＝ － C ＝ (2500+85－ 50) ＝ 22 c 2 1 pmQ G C()??＝ －＝ 50（ 60－ 50） ＝ 1045kJ 15 Q3＝ V(cpg+CpvH1)(t2－ t0) ＝ V(+)(85－ 15)＝ Q 損 ＝ ＝ 10%＝ 由 Q＝ Q1+Q2+Q3+Q 損 得 ＝ +1045+ + 空氣消耗量 V＝ /h。選擇的原因如下：奶粉 中含蛋白 質(zhì)豐富，高溫會(huì)破會(huì)蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，所以奶粉 屬于熱敏性物料，然 而并流 式噴霧干燥裝置熱風(fēng)進(jìn)入干燥器內(nèi)立刻與霧滴接觸，室內(nèi)溫度快速下 降，不會(huì)使干燥物料受熱過度 而破壞產(chǎn)品質(zhì)量 ，因此適用于熱敏性物料 [9]。 操作彈性不隨料液的物性變化而變化，噴嘴易磨損，磨損后引起霧化性能變化，要用高壓泵。因此，愈靠近軸心，旋轉(zhuǎn)速度愈大，其靜壓力亦愈小，結(jié)果在噴嘴中央形成一股壓力等于大氣壓的空氣旋流，而液體則形成繞空氣中心旋轉(zhuǎn)的環(huán)形薄膜，液體靜壓能在噴嘴處轉(zhuǎn)變?yōu)橄蚯斑\(yùn)動(dòng)的液膜干燥過程與設(shè)各的動(dòng)能，從噴嘴噴出。 （ 1） 氣流式霧化器 氣流式 霧化器 是 料液在噴嘴出口處 利用蒸汽或壓縮空氣的高速運(yùn)動(dòng) 產(chǎn)生液膜分裂并10 被霧化。這類干燥器適用于熱敏性物料，像牛奶此類料液，因?yàn)楫?dāng)熱風(fēng)進(jìn)入 干燥器內(nèi)立即與霧滴接觸， 干燥 室內(nèi)溫度 驟 降，不會(huì)使物料受熱過度， 損壞營養(yǎng)成分， 圖 垂直下降并流型 （ 2） 對(duì)流型噴霧干燥器 在干燥室內(nèi)，對(duì)流型噴霧干燥的 霧滴與熱風(fēng) 的流動(dòng)方向相反， 這類干燥器的特點(diǎn)是 熱量的利用率高，傳熱傳質(zhì)的推動(dòng)力大，除水效果佳。 干燥裝置流程 噴霧干燥 的流程有很多種，在實(shí)際生產(chǎn)中，為了能適應(yīng)不同的物料，增加或減少設(shè)備就可以構(gòu)成一個(gè)生產(chǎn)流程， 但 基本的類型有以下兩種。 （ 5）噴霧干燥操作具有非常大的靈活性。熱風(fēng)接觸液滴后溫度會(huì)驟降，濕度也會(huì)增加，廢氣從排風(fēng)機(jī)被抽出，含塵氣體由分離裝置回收。現(xiàn)在我國的 噴霧干燥裝置 都已經(jīng)達(dá)到 90年代國際先進(jìn)水平 。由于噴霧干燥所需的時(shí)間較短，操作條件容易控制，所以是很多熱敏性物料干燥的最 佳 選擇。 atomizer。 28 參考文獻(xiàn) 13 物料和熱量衡算 本人簽名： 日期： 2021 年 5 月 11 日 目 錄 摘要 盡我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含他人享有著作權(quán)的內(nèi)容。 1 ABSTRACT 5 噴霧干燥過程 關(guān)鍵詞 ： 噴霧干燥 器 ； 霧化器 ；噴嘴；設(shè)計(jì) 2 ABSTRACT This specification about spray dryer is mainly for the design and calculation of dryer, the process of structure design. Based on the drying process parameters offered on the back of heated air drying fresh milk , the structural size of an expected dr yer have been calculated. The main structural size of this kind of spray dryer is matched as follow: the height and inside diameter of the spraying are and , respectively。 噴霧干燥是 霧化器將 原料液分散成 細(xì)小的 霧滴， 霧滴與熱氣流直接接觸 的方式而獲得 細(xì) 粉 末 狀產(chǎn)品的一種干燥過程 [1]。 所以現(xiàn)在干燥操作不僅應(yīng)用于化工、石油化工等工業(yè)中，還應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、原子能、紡織、建材、采礦、電工、機(jī)械制品以及農(nóng)產(chǎn)品等行業(yè)中 [3]。鮮奶中含水量大，因此 在噴霧干燥之前，需要將 鮮 奶用蒸發(fā) 的方法 濃縮到 40% ~ 58%的固含量，因?yàn)樵谡舭l(fā)器中蒸發(fā)水 的成本 約比噴霧干燥器中蒸發(fā)水便宜十倍 ，這樣在生產(chǎn)奶粉 的過程中 比較經(jīng)濟(jì) [5]。 （ 2） 能處理的物料種類繁多，如溶液、懸浮液、乳狀液等。霧滴與熱風(fēng)接觸方式有 三 種即 并流式﹑逆流式和混流式，接觸方式不同， 霧滴的運(yùn)動(dòng)軌跡、物料在干燥室內(nèi)停留時(shí)間及產(chǎn)品質(zhì)量都有所不同， 實(shí)際生產(chǎn)過程中 我們得根據(jù) 物料的性質(zhì)選擇合適的接觸方式。流程如圖 所示 1－貯料槽； 2－冷卻塔； 3－加熱器； 4－鼓風(fēng)機(jī)； 5－洗滌冷凝器； 6－冷卻器； 7－引風(fēng)機(jī)； 8－旋風(fēng)分離器 圖 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng) 8 干燥器內(nèi)熱空氣和霧滴的流動(dòng)方向 在噴霧干燥塔內(nèi)氣體和霧滴的運(yùn)動(dòng)方向 以及 混合情況 可分為三大類并流型、對(duì)流型和混合流型。 9 圖 （ 3） 混合流型噴霧干燥器 在噴霧干燥室內(nèi) 混合流型噴霧干燥 霧滴與熱風(fēng) 以 混合 流 的 形式相遇 ， 它的 特點(diǎn)是霧滴 的 運(yùn)動(dòng)軌跡較長 ， 干燥性能介于并流和逆流之間，適用于 較難 干燥的物料。 圖 （ 3） 壓力式霧化器 壓力式霧化器也稱為壓力式噴嘴，同時(shí)我們也稱它為機(jī)械式噴嘴，它 的主要部件有液體切向人口、液體旋轉(zhuǎn)室噴嘴孔等。 動(dòng)力消耗大，成本高。 12 在實(shí)際生產(chǎn)中，要根據(jù)基本要求進(jìn)行選擇一個(gè)理想的霧化器，必須滿足結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，操作彈性大，造價(jià)合理，最重要的是 對(duì)于任何霧化器要求都是盡可能產(chǎn)生均勻的霧滴 。 年平均氣溫 為 22℃ ，相對(duì)濕度 78%。 ρw=1094Kg/m3 D 0 D 0C A 2gH = C A 2 Δ P ρ 60 6D1417V 1 0 9 4 3 6 0 0A 3 .1 8 1 02p 2 4 1 0C 0 .3 91094?? ? ? ?? ???? 由 Q =10000/24=417 K g/ h 200πA = d4 6 300 4A 4 3 . 1 8 1 0d 2 . 0 1 1 0 m3 . 1 4??? ? ? ?? 得 d0＝ ，圓整后得 2mm 16 噴嘴 直徑 d0＝ 2 mm，噴嘴 孔半徑 為 1mm，即 r0=1mm 選用矩形切向通道，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選矩形切向通道寬度 b=， 2R1/b= 8 即R=