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正文內(nèi)容

旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置說明書畢業(yè)論文(編輯修改稿)

2024-07-17 00:39 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 量 (412)同理,可以按以上公式計算出進(jìn)出干燥器時空氣的體積流量,: (413) (414)(3)、干燥過程的熱量衡算[4]:目的是為了確定物料干燥時每小時所消耗的熱量,從而設(shè)計或選擇加熱設(shè)備。圖41 干燥過程空氣狀態(tài)參數(shù)變化圖圖中:—熱風(fēng)爐或換熱器的傳熱量—干空氣流量—干燥過程中的熱量損失,—濕物料、干品的溫度,—每小時干燥物料及干品的產(chǎn)量若不計熱損失,則熱風(fēng)爐的放熱量等于濕空氣經(jīng)過熱風(fēng)爐的吸熱量: (415) 干燥過程中,熱風(fēng)爐放熱用來完成空氣的加熱到、濕物料水分蒸發(fā)量()、物料加熱到和平衡過程中熱損失,其熱平衡方程為: (416)我們假設(shè)整個過程為等焓過程(理想干燥過程),因等焓干燥過程的條件為[5]:① 干燥室內(nèi)不補(bǔ)充熱量;② 干燥機(jī)因保溫處理故熱損失不計;③ 濕物料進(jìn)出干燥機(jī)時焓相等;所以,由熱平衡方程式(3—13)可得: (417) 、設(shè)備的主要參數(shù)的確定:(1)、干燥器筒體直徑的確定:為已知(2)、干燥器內(nèi)氣體的軸向速度的計算: (418)物料的沉降速度: (419)式中,—重力加速度() —物料的密度() —空氣的密度() —物料的平均粒徑()閃蒸干燥器底部是一個倒錐體結(jié)構(gòu),其截面大小發(fā)生變化的同時,器內(nèi)空氣流速也不同,而空氣流速的大小決定著物料在干燥室內(nèi)的停留時間,也是一個極其重要的參數(shù)。如果空氣速度過大,物料在沒有干燥前就會被風(fēng)帶走,而速度大小又使物料在室內(nèi)達(dá)不到流化狀態(tài)或者吹不起來。因此,一般通過實際物料實驗來確定流速。通常選用3~5m/s,容易分散的物料宜采用較短時間(<5s)。難分散的物料宜采用較長時間(但最長不超過10分鐘)。另外,根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)及研究成果,~5之間,且必須滿足氣體的這個速度應(yīng)大于物料的沉降速度,由以上計算可以看出:=,~5之間,且=>=,所以氣體速度滿足條件[6]。(3)、干燥器分級器半徑的確定根據(jù)東北大學(xué)碩士林麗女士的研究成果,分級器半徑與產(chǎn)品的粒度滿足以下關(guān)系式: (420)事實證明,該關(guān)系式在很大程度上滿足了生產(chǎn)實際的要求,對實際生產(chǎn)以及設(shè)備的設(shè)計均有極大的指導(dǎo)和幫助,所以,(取最小粒度)。即取因而分級器直徑為式中—產(chǎn)品粒度(),—分級器直徑,半徑()(4)、干燥器筒體有效高度的計算①、干燥段以及破碎流化段高度的確定。A、 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)以及前人的研究,干燥室內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)圈數(shù)可按下式計算[7]: (421) 取圈B、 故氣體在干燥段內(nèi)的停留時間為: (422)C、 所以干燥段以及破碎流化段總長: (423)—干燥室內(nèi)氣體的軸向速度即②、收集室高度的確定根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗,國內(nèi)外同類產(chǎn)品的設(shè)計與制造成果,以及出口管徑的大小,可試確定φ1000型SFD的收集室高度應(yīng)取為:[經(jīng)驗值]③、干燥器筒體有效高度(即筒體總高) (424)式中,—干燥器筒體半徑()—分級器半徑()—倒錐體半徑()—流體黏度()—固體密度()—進(jìn)口切向速度()?、堋⑦M(jìn)氣管直徑的確定(若為圓管)[8] (425)若為方管,則: (426)在此另作別論,式中:—干燥器進(jìn)風(fēng)口空氣體積流量() —進(jìn)風(fēng)口切向速度()⑤、集風(fēng)室通風(fēng)截面面積的估算: (427)取值得根據(jù)作圖與相近的值。(5)、環(huán)隙風(fēng)速以及縫隙高度的確定①、環(huán)隙風(fēng)速空氣經(jīng)加熱器(加熱風(fēng)爐)加熱后沿切向以一定的速度進(jìn)入集氣室,再沿環(huán)行底部縫隙進(jìn)入粉碎閃蒸干燥室,由于截面變小風(fēng)速增大而動能也增大,在底部倒錐形空間自下而上旋轉(zhuǎn)上升,同時壓力呈微負(fù)壓,使?jié)裎锪峡焖匍W蒸,其速度選擇既要保證形成較強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)氣流,又要保證物料干燥所需時間。所以,一般環(huán)隙速度取在~左右,一般主要取左右,本設(shè)計取 (428)②、所以,縫隙的高度可按下式計算: (429)式中:—進(jìn)入干燥器空氣的體積流量() —環(huán)隙面積()—干燥器筒體直徑()—環(huán)隙高度()(6)、出氣管直徑根據(jù)旋風(fēng)分離器對干燥機(jī)出口風(fēng)速的限制,一般出=10~20之間,而對于擴(kuò)散式分離器,一般取出=16~18,本設(shè)計取。則: (430)取標(biāo)準(zhǔn)直徑:查表若為方板,則邊長為: (431)本設(shè)計取圓管,方管不另作計算。(7)、攪拌器的功率計算①、攪拌器類型的選擇攪拌器的類型是根據(jù)攪拌器操作目的和攪拌造成的流動狀態(tài)而定的,所以必須根據(jù)具體的攪拌要求來進(jìn)行選型。本干燥機(jī)攪拌器的作用主要有以下幾點:A 起破碎物料作用;B 形成旋流(徑向流和軸向流);總之,該攪拌器的作用是通過進(jìn)一步破碎物料并形成一定的旋轉(zhuǎn)流來使物料與熱空氣充分接觸,強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過程,使干燥過程得以充分快速地進(jìn)行。根據(jù)以上攪拌要求,并通過比較各類型的攪拌器的結(jié)構(gòu)特點,另外也參照實際設(shè)計中的經(jīng)驗,自行設(shè)計一種組合式的攪拌器的漿型,其結(jié)構(gòu)特點有以下幾點:A 上面有雙層八葉平直葉,頂部帶有小刮板,主要起破碎和清除壁上結(jié)疤以及形成徑向軸向流的作用;B 底部是帶有一定傾斜度的框式的四葉片漿葉,主要起清除壁上結(jié)疤以及形成軸向流的作用。所以,該組合形式的攪拌器漿型基本上滿足了閃蒸干燥器的攪拌操作要求,另外,從攪拌轉(zhuǎn)速(已知)來看,該組合形式也能達(dá)到這個轉(zhuǎn)速,而且考慮到漿式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單,容易制造和修配,因而選用該組合形式的攪拌器。②、攪拌器功率的計算因本攪拌器與傳統(tǒng)的攪拌器的工況略有不同:傳統(tǒng)的攪拌器一般用于氣液、液固、純液、純固的物料的攪拌,而本攪拌器主要用于氣固非均相系的混合攪拌。到目前為止,關(guān)于氣固式攪拌器的功率的計算主要是通過參照國內(nèi)外有關(guān)傳統(tǒng)攪拌器的計算公式或經(jīng)驗公式,并結(jié)合實際生產(chǎn)情況確定一些系數(shù)而折算出來的。A、 為簡化計算,該氣固非均相系可近似的看作黏度較低的均布液體系統(tǒng),則物料系統(tǒng)平均比重為:平均黏度: (432)因為當(dāng)固體顆粒粒度大于目時,攪拌器實際上還要額外受到固體顆粒的沖擊力,如果按平均比重和平均黏度計算,則得出的計算功率小于實際功率,按以上假設(shè),該氣固系統(tǒng)可近似的看作均勻的低黏度液體,則:取 式中:—系統(tǒng)的平均比重()—物料的堆積密度()—氣體的密度()—固體顆粒的容積比—系統(tǒng)的平均密度() —熱空氣的黏度()B、計算雷諾數(shù),決定流動狀態(tài): (433)所以系統(tǒng)處于湍流狀態(tài)。式中:—攪拌軸轉(zhuǎn)速()—漿徑()C、按照日本人永田進(jìn)冶專門研究雙葉平漿而得出的公式作近似計算,將框式看成由其外廓尺寸構(gòu)成的平漿,則對平漿: (434) (435) 得出實際取 (436) 對框式: 得出 式中:—葉片厚度()D、按永田進(jìn)冶公式計算功率準(zhǔn)數(shù)由于,所以永田進(jìn)冶公式前第一次可忽略不計,又根據(jù)永田進(jìn)冶的理論及實驗,當(dāng)一定時,并且漿葉數(shù)的增多近似等于漿寬的增大,功率也隨之增大,但當(dāng)時,由 于攪拌器處于湍流狀態(tài),漿葉面上并非所有面上均受力,只是一定面積處的漿葉受力,受力一定,所以功率保持不變;對于多層(一般少于三層)漿葉,可近似的認(rèn)為其功率與具有多層漿葉寬度之和的單層漿葉的功率相等,或改變多層漿葉間的相互角度時,這個關(guān)系也不改變。根據(jù)以上理論,考慮分兩步計算攪拌器功率,第一步先計算多層漿葉合為一層時的功率,然后乘以二的倍數(shù),即可得出該攪拌器的功率值。 (437) (438) (439)所以功率準(zhǔn)數(shù): (440)E、 計算攪拌器功率: (441)因?qū)嶋H生產(chǎn)與理論計算有相當(dāng)大的差距,為確保萬一,設(shè)計時按漿寬設(shè)計,而實際上應(yīng)用來制造漿葉。、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、電機(jī)的選擇[9]:查手冊可知:單列圓錐滾子軸承傳動效率:皮帶傳動效率: 所以總傳動效率: (442)電機(jī)功率: (443)查《機(jī)械設(shè)計手冊》,選Y180L—8型電機(jī), 安裝形式為型、傳動裝置參數(shù)的確定(1)、皮帶傳動的傳動比 (444)式中:—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速()—攪拌軸轉(zhuǎn)速()(2)、各軸的運動及動力參數(shù)計算1軸:即電機(jī)軸   (445)2軸:即攪拌軸 (446) (447)、V帶傳動設(shè)計[10]:已知條件:電動機(jī)型號Y180L—8,攪拌軸轉(zhuǎn)速:工作制:連續(xù)工作制(1)、確定設(shè)計功率,查手冊得工作情況系數(shù),故: (448)(2)、選取帶型號:根據(jù),由圖3—12確定,工作點處于型區(qū),故選型帶。(3)、確定帶輪基準(zhǔn)直徑,①、選擇小帶輪直徑:由表3—5, 表3—6確定,由于占用空間限制不嚴(yán),取,對傳動有利,按表3—6取標(biāo)準(zhǔn)值,?、凇Ⅱ炈銕? (449)在~之間,故合乎要求。③、確定從動輪基準(zhǔn)直徑 (450)查3—6取標(biāo)準(zhǔn)值 ?、?、實際從動輪轉(zhuǎn)速和實際傳動比:不計影響,若算得與預(yù)定傳動比相差177。5%為允許。 (451)傳動比誤差: (452)(4)、確定中心距和帶的基準(zhǔn)長度①、初定中心距按式
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