【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 廢氣的污染降到最低，工廠(chǎng)應(yīng)設(shè)有處理廢水和廢棄物的有效設(shè)施。所有排水線(xiàn)路（包括管路系統(tǒng)）要足夠能承載最高運(yùn)輸量，且其構(gòu)造要避免對(duì)飲用水的污染。原料始應(yīng)當(dāng)終處于密閉狀態(tài)，6防止空氣中的污染物混入影響產(chǎn)品質(zhì)量。附屬設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡量選擇能耗少、噪音小的新型產(chǎn)品，附屬設(shè)備的布置應(yīng)當(dāng)盡量緊湊，使干燥塔的整體規(guī)劃做到最好。7第 2 章 干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算 干燥過(guò)程的物料衡算 圖 21 牛乳噴霧干燥流程圖 嘴 干燥后的物料質(zhì)量 G2 和水分蒸發(fā)量的計(jì)算 如果忽略物料在生產(chǎn)過(guò)程中的損失，則對(duì)物料作衡算得： ( 21) 12GW??式中： ——進(jìn)入干燥器的原料液質(zhì)量， ；1Ghkg/ ——干燥后產(chǎn)品質(zhì)量， ；2 / ——水分蒸發(fā)量，Whkg令 為濕物料中絕對(duì)干物料的質(zhì)量（ ） ，因干燥前后絕對(duì)干物料的質(zhì)量不變，則對(duì)絕cG/對(duì)干物料作衡算得：8 [3] (22)101022???GGc由此得到干燥后的物料質(zhì)量： (2321120???G式中： —干燥前后的水分含量（濕基）21,?由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)： 處理量為 100 ，實(shí)際設(shè)備運(yùn)行%451?52?dT/時(shí)間為 小時(shí)/班、每天兩班，所以 hkgG/31? k/ ????? hkgW/?? 計(jì)算空氣消耗量通過(guò)干燥器的絕干空氣量（以 絕干空氣/ 計(jì)）是不變的，故對(duì)汽化的水分作物料衡算得： (2WxL??)(124)式中： —分別為進(jìn)出干燥器的空氣濕含量， 水氣/ 絕干空氣21,x kg令 ，稱(chēng)為單位空氣消耗量，即汽化 1 水分所需要的絕干空氣WLl?12xl?由于干燥過(guò)程中有熱量損失和物料的升溫，出口空氣濕含量 不能按等濕球溫度2x線(xiàn)變化，而應(yīng)按下式得到空氣進(jìn)出干燥器是熱量的變化關(guān)系： [2] (25) 1112 MtcqxIxI?????式中： —分別代表進(jìn)出口及干燥器任意截面上空氣熱含量， ；I, kgJ/9—分別代表進(jìn)出口及干燥器任意截面上空氣濕含量， ；x,21 kg/—進(jìn)入干燥器的物料溫度，℃；Mt包括干燥器表面散熱損失及物料升溫所需要的熱量。q? ； (26) Mq???1式中 ： —散熱損失， ；1kgj/—物料升溫所需熱量，Mqj/ kgJWtCGM /)6()(2 ??????假設(shè)損失的熱量為 15 萬(wàn) ，則：hkJ/?故 kgJqM/ ?????根據(jù)空氣進(jìn)口處狀態(tài)： ，在 圖上確定 點(diǎn)位置。此點(diǎn)濕℃0t%7?xI?A含量 ，空氣進(jìn)入干燥塔溫度 160℃，干 空 氣水 kgx/015.? 干 空 氣kgJI/.4即 ℃，由于空氣升溫時(shí)濕含量不變，故 。從 點(diǎn)向上引垂線(xiàn)至 ℃61t 10x?160?t，得交點(diǎn) ，此點(diǎn)為預(yù)熱后空氣狀態(tài)，從 圖查得 。BI?干 空 氣kgJI/9根據(jù)干燥線(xiàn)斜率 1()Mmqct??得： kgJm/)(???? C1—水的比熱容， )(17Cc???所以干燥線(xiàn) 斜率B. 即： ?xIe取 ，代入上式中得 02.?ex 干 空 氣kgJI/4.?10由 值在 圖上定出點(diǎn) ，聯(lián)結(jié) 兩點(diǎn)，并使連線(xiàn)通過(guò)等溫線(xiàn) ℃),(exIxI?EB、 802?t，得交點(diǎn) ，即代表處干燥器的空氣狀態(tài)。在 圖上查得此點(diǎn)的 、值為： CxI?2Ix、 。 干 空 氣水 kgx/? 干 空 氣kgJI/?圖 21 空氣狀態(tài)的 Ix 圖空氣消耗量為： 水干 空 氣 kgxl / ??? hlWL/.??實(shí)際進(jìn)口空氣量： hkgx /).(.)(039。 ???濕空氣的比容： 絕 干 氣新 鮮 濕 空 氣mH /.273)18.( 30???濕空氣的體積消耗量（風(fēng)機(jī)風(fēng)量）： hLV/39。?11 干燥過(guò)程的熱量衡算對(duì)干燥過(guò)程進(jìn)行熱量衡算，空氣和物料進(jìn)、出口的各有關(guān)數(shù)值，說(shuō)明如下：—絕干空氣進(jìn)、出口量； L ）（ hkgL/?—空氣在預(yù)熱前、后和離開(kāi)系統(tǒng)的熱含量； 210I、 絕 干 空 氣kgJ/—空氣在預(yù)熱前、后和離開(kāi)系統(tǒng)的濕含量； x、 絕 干 空 氣水—干燥前、后物料的溫度 ℃；21Mt、 —單位空氣消耗量； l 水 ）干 空 氣（ kgl/?—每汽化 水在預(yù)熱器中供給的熱量； 0qkg 水kgJIlq /)(.)(010 ????—每汽化 水損失到周?chē)臒崃浚?1k 水kgJ/—表示使物料升溫所需熱量；Mq kgJWtCGM /)6()(2 ?????? 輸入熱量(1).物料帶入的熱量：因?yàn)?可將物料 帶入的熱量分成兩部分：??21 1G1中 G2部分帶入的熱量為： kgJWtcM / ???G1中水分 W 帶入的熱量為： kgJtctM/?(2).空氣帶入的熱量： kgJlIWL/??12(3).預(yù)熱器中加入的熱量： kgJq/? 輸出熱量(1).干燥后物料帶走的熱量： kgJWtcGM / ???(2).廢氣帶走的熱量： kgJlIL/.?(3).損失到周?chē)臒崃?： 1q由于 輸入的熱量 = 輸出的熱量 (27)1212022 )(qlIWtcGqlItcWtGMM????整理得： (28)112020 )()( MtctIlq??因 1qM??tCGqM12??故上式可轉(zhuǎn)換為： (29)1010)(MqtcI??kgJq /) ?????13第 3 章 干燥塔基本參數(shù)計(jì)算 壓力噴嘴尺寸的確定 噴嘴孔直徑計(jì)算物料衡算中已算出進(jìn)料量為 ，密度 ，選擇噴嘴的壓力hkg/??差為 ，經(jīng)驗(yàn)選取噴嘴個(gè)數(shù)為 4 個(gè)。MPa12?? 1) 為了防止嚴(yán)重粘壁現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用霧化角 ?65?2) 當(dāng) 時(shí)，查 的關(guān)聯(lián)圖 [3]得： ?65???39。39。?A3) 當(dāng) 時(shí)，查 的關(guān)聯(lián)圖 [1]得：.239。?39。CD0DC 4) 當(dāng) 時(shí)，可以算出噴嘴孔的直徑 。0D d噴嘴流量： gHFVD2?(31)得 )3/(42 mPgCHVFDD ???????式中： —噴嘴的流量； )/(3hm—噴嘴的流量系數(shù)；DC—噴嘴孔截面積；F)(2—濃乳重度；?/3mkg—噴嘴孔處的壓頭； HgPH???因?yàn)? (32)204dF?14故 ?Fd40?m360 . ?????圓整得： ? 噴嘴旋轉(zhuǎn)室尺寸確定 已知 ，選用矩形切向通道，)(10139。 ??RrA?，旋轉(zhuǎn)室的直徑為 ， 即旋轉(zhuǎn)室半徑 。?mmR5???hA2而 210210139。 )()(RrbhrAR????由此求得矩形通道的高度 值：hmRrbAh 537.)4.(()(22121039。 ?????現(xiàn)圓整?。? h?式中： — 結(jié)構(gòu)參數(shù) 39。 校核噴嘴的生產(chǎn)能力因?yàn)?和 是經(jīng)過(guò)圓整的，圓整后 要發(fā)生變化，進(jìn)而影響 。0dh39。ADC首先核算 ： ???bh.).4(()(21039。 ?????Rr由 關(guān)聯(lián)圖查得：當(dāng) 時(shí) ，故液體質(zhì)量流量 為：39。CD?239。?DCG?? hkggHrVGD /.)105.( 363623 ????????15故此噴嘴滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。旋轉(zhuǎn)室通道長(zhǎng)度 和寬度 之間的關(guān)系，可按 選?。篖bbL3??? 空氣芯半徑 的計(jì)算cr已知： ?????bhRrA由： 的關(guān)聯(lián)圖可以查得，當(dāng) 時(shí)， 由 得：aA??mrc ???? 計(jì)算在噴嘴孔出口處的液膜平均速度 、 和0Ux0y已知 smV/39。 ????rmrc9..0、則 VUc /)(2)( 242039。 ???????因?yàn)殪F化角 ，而液膜是與軸線(xiàn)成 角噴射出去的，所以 可以分解為?65??0U及 ： 0xy圖 31 水平與垂直速度示意圖 smUx / ????y 70coco16 干燥器塔直徑的計(jì)算 通過(guò)霧滴的水平運(yùn)動(dòng)計(jì)算塔徑已知霧滴初始水平分速度為 ，塔內(nèi)平均溫度 ℃smUx/? 120)86(21???t，塔內(nèi)的各個(gè)參數(shù)按常壓操作計(jì)算。由手冊(cè)查得空氣的黏度 ????得空氣的密度為 ??霧滴的平均直徑： ???式中： — 霧滴的平均直徑 ；0Dm? — 通過(guò)噴嘴時(shí)的壓力降 。 P?2/ckg1) 根據(jù)初始的水平分速度 ，計(jì)算初始的 ，sUx/?0eR。 ???axeUDR??2) 查圖 與 、 、 、 的列線(xiàn)圖e?eRe?5022eRed? 當(dāng) 時(shí)，查得：210? ????eRdI?3) 當(dāng)初始的瞬間，即當(dāng) 時(shí) ，故：??. 33102210255 ?????????eeReRd?4) 計(jì)算霧滴在器內(nèi)的停留時(shí)間： (33))(34550102120??????eeRRaWdD????17根據(jù)雷諾數(shù) ，計(jì)算霧滴速度 ，因?yàn)?，此時(shí)速度eRU0?? smUx/?當(dāng)雷諾數(shù)由 降到 200 時(shí)，查圖得21?e 5 ????eRedI?此時(shí) .55 ????? ?????eeReRd?所以霧滴飛行時(shí)間為： ??sdDeeRRaW 33421021020 106..)(3455 ????? ???????????與相 對(duì)應(yīng)的霧滴飛翔速度：e smDUae / ?????依此類(lèi)推，一直算到 ，將計(jì)算結(jié)果填到下表 31 中，如表所示：eR表 31 停留時(shí)間 與霧滴水平速度 的關(guān)系圖?xueR31025???eRd???????505123102eeRRd?，?s310?，U)/(sm18221 = 0 0 200 = 150 = 100 = 50 = 25 = 15 = 10 = 8 = 6 =