【文章內容簡介】 量 （412）同理，可以按以上公式計算出進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，從而設計或選擇加熱設備。圖41 干燥過程空氣狀態(tài)參數(shù)變化圖圖中：—熱風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量若不計熱損失，則熱風爐的放熱量等于濕空氣經過熱風爐的吸熱量： （415） 干燥過程中，熱風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 干燥室內不補充熱量；② 干燥機因保溫處理故熱損失不計；③ 濕物料進出干燥機時焓相等；所以，由熱平衡方程式（3—13）可得： （417） 、設備的主要參數(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構，其截面大小發(fā)生變化的同時，器內空氣流速也不同，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帶走，而速度大小又使物料在室內達不到流化狀態(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)有關文獻及研究成果，~5之間，且必須滿足氣體的這個速度應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)東北大學碩士林麗女士的研究成果，分級器半徑與產品的粒度滿足以下關系式： （420）事實證明，該關系式在很大程度上滿足了生產實際的要求，對實際生產以及設備的設計均有極大的指導和幫助，所以，（取最小粒度）。即取因而分級器直徑為式中—產品粒度（），—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)有關文獻以及前人的研究，干燥室內氣體旋轉圈數(shù)可按下式計算[7]： （421） 取圈B、 故氣體在干燥段內的停留時間為： （422）C、 所以干燥段以及破碎流化段總長： （423）—干燥室內氣體的軸向速度即②、收集室高度的確定根據(jù)實際生產經驗，國內外同類產品的設計與制造成果，以及出口管徑的大小，可試確定φ1000型SFD的收集室高度應取為：[經驗值]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（）—進口切向速度（）?、?、進氣管直徑的確定（若為圓管）[8] （425）若為方管，則： （426）在此另作別論，式中：—干燥器進風口空氣體積流量（） —進風口切向速度（）⑤、集風室通風截面面積的估算： （427）取值得根據(jù)作圖與相近的值。(5)、環(huán)隙風速以及縫隙高度的確定①、環(huán)隙風速空氣經加熱器（加熱風爐）加熱后沿切向以一定的速度進入集氣室，再沿環(huán)行底部縫隙進入粉碎閃蒸干燥室，由于截面變小風速增大而動能也增大，在底部倒錐形空間自下而上旋轉上升，同時壓力呈微負壓，使?jié)裎锪峡焖匍W蒸，其速度選擇既要保證形成較強的旋轉氣流，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，本設計取 （428）②、所以，縫隙的高度可按下式計算： （429）式中：—進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)旋風分離器對干燥機出口風速的限制，一般出=10~20之間，而對于擴散式分離器，一般取出=16~18，本設計取。則： （430）取標準直徑：查表若為方板，則邊長為： （431）本設計取圓管，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行選型。本干燥機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一步破碎物料并形成一定的旋轉流來使物料與熱空氣充分接觸，強化傳熱與傳質過程，使干燥過程得以充分快速地進行。根據(jù)以上攪拌要求，并通過比較各類型的攪拌器的結構特點，另外也參照實際設計中的經驗，自行設計一種組合式的攪拌器的漿型，其結構特點有以下幾點：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，從攪拌轉速（已知）來看，該組合形式也能達到這個轉速，而且考慮到漿式攪拌器結構簡單，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，關于氣固式攪拌器的功率的計算主要是通過參照國內外有關傳統(tǒng)攪拌器的計算公式或經驗公式，并結合實際生產情況確定一些系數(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，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：—攪拌軸轉速（）—漿徑（）C、按照日本人永田進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、按永田進冶公式計算功率準數(shù)由于，所以永田進冶公式前第一次可忽略不計，又根據(jù)永田進冶的理論及實驗，當一定時，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）所以功率準數(shù)： （440）E、 計算攪拌器功率： （441）因實際生產與理論計算有相當大的差距，為確保萬一，設計時按漿寬設計，而實際上應用來制造漿葉。、旋轉閃蒸干燥機的結構設計、電機的選擇[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）電機功率： （443）查《機械設計手冊》，選Y180L—8型電機，　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：—電機額定轉速（）—攪拌軸轉速（）(2)、各軸的運動及動力參數(shù)計算1軸：即電機軸　　 （445）2軸：即攪拌軸 （446） （447）、V帶傳動設計[10]：已知條件：電動機型號Y180L—8，攪拌軸轉速：工作制：連續(xù)工作制(1)、確定設計功率，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，取，對傳動有利，按表3—6取標準值，?、?、驗算帶速 （449）在～之間，故合乎要求。③、確定從動輪基準直徑 （450）查3—6取標準值　?、?、實際從動輪轉速和實際傳動比：不計影響，若算得與預定傳動比相差177。5%為允許。 （451）傳動比誤差： （452）(4)、確定中心距和帶的基準長度①、初定中心距按式