【正文】 ?????? 由上式得加入干燥系統(tǒng)的的熱量 pQ 用于以下四個(gè)方面：以 wQ 汽化水分，以 mQ 加熱物料，以 lQ 補(bǔ)償設(shè)備的熱損失，以 Ql`加熱空氣。 風(fēng)量的確定 200t2 ? ℃ ， （干空氣）（水） kg/ 1 ? ， ? ℃ , 2380w ?? kJ/kg ， ?? ? ， ?? ? ， ? kJ/（ kg? ℃ ）。0C） 3）材料在塔頂部預(yù)熱階段區(qū)間 4800???????????????????? ??tpscgdPgaaH??? =（ m2 我們本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是干燥細(xì)顆粒物料，它在進(jìn)入干燥器之前的溫度下為固態(tài)顆粒狀，顆粒平均直徑 md =，硬度和剛性應(yīng)較高。 1）旋風(fēng)除塵器凈化氣體墾應(yīng)與實(shí)際需要處理的含塵氣體量一致。 3）選擇除塵器時(shí)。 h1) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 14 160 1915 2474 3104 5130 4053 5633 8046 9896 12414 16 220 2189 2827 3547 4632 5863 7238 9161 11310 14167 18 270 2465 3280 3990 5311 6596 8113 10345 12724 16950 20 350 2735 3534 4434 5790 7329 9048 11451 14138 17734 表 45XM 除塵器外形數(shù)據(jù) Table 45XM precipitator appearance data 型號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 綜上：本次設(shè)計(jì)所選氣固分離器為 XM9 型旋風(fēng)分離器，進(jìn)口氣速為 20m/s 時(shí)氣體處理量為 17734m/s,標(biāo)準(zhǔn)切線進(jìn)口，旋風(fēng)分離器各部分尺寸如下 (《除塵工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [2]116頁(yè)）： 外形尺寸： A:3223mm,B:5967mm, 1D =3060mm, 2D =380mm 3D =560mm,E=1428mm, F=1780mm,L=1780mm, 旋風(fēng)分離器的壓損為 350Pa。反之，增大管徑，雖然動(dòng)力費(fèi)用減少，但管路建造費(fèi)用卻增加。風(fēng)機(jī)的安裝方式基本有三種，即送風(fēng)式、后抽式、前送后抽式，此處選用前送后抽式，選擇兩臺(tái)風(fēng)機(jī)分別安裝在換熱器的前面和除塵器的后面，調(diào)節(jié)前后壓強(qiáng)， 可使干燥室處于略微負(fù)壓，整個(gè)系統(tǒng)與外界壓強(qiáng)差可很小。 計(jì)算結(jié)果匯總表 表 51 計(jì)算結(jié)果匯總表 Table 51 summary results 項(xiàng)目 符號(hào) 計(jì)算數(shù)據(jù) 單位 干物料量 2G 3000 /kg/? h 1? 物料溫度 入口 1? 20 /℃ 出口 2? /℃ 空氣溫度 入口 1t 200 /℃ 出口 2t 95 /℃ 氣體用量 L 16304 /kg? h 1? 熱效率 h? % 空塔風(fēng)速 v m/s 床層底面積 A 7 m2 設(shè)備尺寸 直徑 D 3 m 高 z m 布?xì)獍? 型號(hào) 單層多孔。 該風(fēng)機(jī)性能如下： 風(fēng)量 ： 11900m3 /h 全風(fēng)壓 ： 2665Pa 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 34 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y106L4 軸功率 ： 15kw 排風(fēng)機(jī) 已知體積流量 273 273)( 201 ???? tHLV 273 95273)(163041 ??????V 17190? m3 /h 為后半段提供動(dòng)力的風(fēng)機(jī)取 PaHT ? ，已知干燥器出口空氣溫度為 952?t ℃， 查表知此時(shí)空氣密度為 則標(biāo)準(zhǔn)條件下體積流量和風(fēng)壓分為： 022 ??VV ?? 190022 ????? ? ?VV m3 /h ????? ??TT HH Pa 根據(jù)所需風(fēng)量 ??V m3 /h 和風(fēng)壓 ?TH Pa 參考《旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥與氣流干燥技術(shù)手冊(cè)》 208 頁(yè)，查 47212No6C4 離心通風(fēng)機(jī)該風(fēng)機(jī)性能如下： 風(fēng)量： 14500m3 /h 全風(fēng)壓： 2807Pa 軸功率 ： 15kw 電動(dòng)機(jī)型號(hào)： Y106L4 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 5 結(jié)論 干燥器系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析 在以上設(shè)計(jì)中，可以算出干燥器的體積，每年的用電量，送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)的空氣用量，這樣我們可以對(duì)干燥器系統(tǒng)做經(jīng)濟(jì)性分析。按預(yù)先選取的介質(zhì)流速計(jì)算管徑 vd ?==551mm， 圓整為 d=550mm 式中 d— 管路內(nèi)徑， mm V— 介質(zhì)的體積流量， m3 /h ?— 介質(zhì)流速， m/s 選用直徑為 560mm 的鋼管，內(nèi)壁 5mm，材質(zhì)為不銹鋼 管路中的阻力損失有流體與管壁摩擦的摩擦壓力損失、局部壓力損失、靜壓壓力損失和加速壓力損失。 查得奧式體型 0Cr18Ni9 不銹鋼（《化工設(shè)備用鋼》 ??8 360 頁(yè)）廣泛使用，適用于一般化工設(shè)備，因此本次設(shè)計(jì)選用此種型號(hào)不銹鋼。 4）旋風(fēng)除塵器能捕集到的最小塵粒應(yīng)等于或稍小于被處理氣體的粉塵粒度。如果要求通過(guò)的風(fēng)星較大甲可采用若干個(gè)小直徑的旋風(fēng)除塵器并聯(lián)為宜 。又因?yàn)槁菪┝掀魅菀壮练e物料，不宜用于一年 300 天，每天 24 小時(shí)的連續(xù)工作。0C） 多孔板層數(shù) 1）降速干燥階段區(qū)間 ????????????????????????????????????????? 3 5 7 4 8 2 21 4 8 2 2154ln1ln20000scxzncGcLcLAaaHttn = 層 算作一層 2）等速干燥階段區(qū)間 ??宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 22 ??????????????????????? 4 8 2 2 6 11 5 4lnln2000zncLAaaHttn = 算作 3 層 3）物料在塔頂部預(yù)熱階段區(qū)間 ????????????????????????????????????????? 3 5 7 4 8 2 21 4 8 2 275ln1ln20000scxzncGcLcLAaaHttn = 層 算作一層 綜上可得，我們可以的得到多層流化床可以分為 5 層 預(yù)熱器的熱負(fù)荷和干燥器的效率 ))(( 010 ttHLQ p ??? = )20200()(16304 ???? =2653476kJ/h =738kW ))(( 020 ttHLQ p ??? = )2095()(16304 ???? =1283940kJ/h = 干燥器的熱效率為 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 %10 01 ?? ph ? = % ? =% 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 24 4 輔助設(shè)備的選型 供料裝置的選型 根據(jù)物料性質(zhì)（散粒狀）和生產(chǎn)能力（ 3t/h）選用星形供料裝置（加料和排料）。 1）降速干燥階段區(qū)間，根據(jù)熱平衡： ? ? ? ?? ?wsCo c x tWcGttL ???? 22121 ? ? ? ? ?wa tt ???????? ?????? 2 用試算法求得： ℃℃ 198,44 ?? wa tt 2)等速干燥階段區(qū)間 ? ? ? ? WCbaoc x WWGttL ?212 ??? ? ? 238 09737723235 22 ??????? ?????? at ? ℃ 3)物料在塔頂部預(yù)熱階段區(qū)間 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 18 ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ?? ?bbwbsCoc x tWWWcGtL ?????? ?????????? 112112110 7 452 在塔頂預(yù)熱階段，熱空氣對(duì)物料的傳熱僅起升溫而無(wú)水分汽化的作用，故汽化潛熱 w? =0 ? ??????? ?????????????? ）（）（）（）（）（ 2 1 1t =95℃ 圖 31 干燥器溫度分布 Figure 31 dryer temperature distribution 床層壓力損失 1）降速干燥階段區(qū)間 平均溫度 平均t = 1992 198200 ?? ℃，以及平均濕度 kg/ ?平均 。在等速和降速干燥階段，由于物料顆粒較小，可取孔徑為 孔率為： 35%。 宛家盛：褐煤干燥系統(tǒng)設(shè)計(jì)及經(jīng)濟(jì)性分析 12 干燥器優(yōu)化設(shè)計(jì)工藝分析 由以上分析得要求干燥系統(tǒng)的總費(fèi)用，必須求得風(fēng)機(jī)用量 hsQ ， hpQ ，用電量 hW ，干燥器體積 V。 式中： J—— 總費(fèi)用，萬(wàn)元 /年； Gd —— 干燥設(shè)備投資折舊費(fèi)，萬(wàn)元 /年； hG —— 電預(yù)熱費(fèi)，萬(wàn)元 /年； pG —— 風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)，萬(wàn)元 /年。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 優(yōu)化設(shè)計(jì) 優(yōu)化分析 干燥廣泛應(yīng)用于化工，醫(yī)藥，冶金，建材，食品等領(lǐng)域，是一種能耗高的單元操作系統(tǒng)。 對(duì)于電加熱器的選擇，電加熱器通過(guò)將電能轉(zhuǎn)化為熱能，控制非常精準(zhǔn)。從星型給料機(jī)來(lái)的細(xì)顆粒物料，初始含水量為 23%，要求在多孔板式多層流化床干燥器中干燥至 3%。這時(shí)，物料表面的蒸汽壓低于同溫度下水的飽和蒸汽壓。例如，圖上物料干燥后的最終 含 含量 為 %，下面討論一下這兩個(gè)階段的特點(diǎn) 圖 12 干燥速度曲線 Figure 12 the drying speed curve 恒速干燥階段在這一階段中，物料表面始終被水所潤(rùn)濕，物料內(nèi)部大孔隙中的非結(jié)合水分很容易向表面移動(dòng)，足夠補(bǔ)充表面汽化所失去的水分。典型的干燥速率曲線如圖 11 所示。此時(shí)床層高度為 L。各個(gè)位置上的物料都與高溫、低濕的介質(zhì)相接觸，因此于燥推動(dòng)力比較大，又可采用較高的氣體速度，所以干燥速率很高。 4)回收問(wèn)題：固體粉粒的回收及溶劑的回收。 9)床層內(nèi)縱向返混嚴(yán)重 ,對(duì)單級(jí)式連續(xù)干燥器 ,物料在設(shè)備內(nèi)停留時(shí)間不均勻 ,有可能使 部分未干燥的物料隨著產(chǎn)品一起排出床層外 . 10) 對(duì)被干燥物料的粒度有一定的限制 ,一般要求不小于 30um、不大于 6mm。以臥式多室流化床干燥器相比，其優(yōu)點(diǎn)是熱效率較高 ,流化床干燥器的特性： 1) 物料干燥速度大 ,在 干燥器中停留時(shí)間短 ,所以使用于某些熱敏性物料的干燥 . 2）由于流化床內(nèi)溫度均勻，并能自由調(diào)節(jié)，故可得到均勻的干燥產(chǎn)品。如肥皂粉，染料以