【正文】 單層圓筒流化床干燥器，待干燥的顆粒物料放置在分布板上，熱空氣由多孔板的底部送入，使其均勻地分布并與物料接觸。 流化床干燥器又稱沸騰床干燥器，是流態(tài)化技術(shù)在干燥操作中的應(yīng)用。（4） 對(duì)產(chǎn)品外觀要求嚴(yán)格的物料不宜采用。（2） 一般不適于易粘結(jié)或結(jié)塊、含濕量過(guò)高物料的干燥，因?yàn)槿菀装l(fā)生物料粘結(jié)到設(shè)備壁面上或堵床現(xiàn)象。（4）流化床干燥器的流體阻力較小，對(duì)物料的摩損較輕，氣固分離較易，熱效率較高（對(duì)非結(jié)合水的干燥為60%～80%，對(duì)結(jié)合水的干燥為30%～50%）。當(dāng)物料干燥過(guò)程存在降速階段時(shí)，采用流化床干燥器也較為有利。由于干燥速率大，干燥器中停留時(shí)間短，適用于熱敏性物料的干燥。 因此，流化床干燥器的優(yōu)點(diǎn)有： （1）流化干燥具有較高的傳熱和傳質(zhì)速率。 在流化床中，氣、固兩相的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就象沸騰的液體，因此流化床也稱為沸騰床。在流態(tài)化時(shí)，通過(guò)床層的流體稱為流化介質(zhì)。如繼續(xù)增大流速，固體顆粒將懸浮于流體中作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，床層開(kāi)始膨脹、增高，空隙率也隨之增大，此時(shí)顆粒與流體之間的摩擦力恰好與其凈重力相平衡。 當(dāng)流速增至一定值時(shí)，顆粒床層開(kāi)始松動(dòng)，顆粒位置也在一定區(qū)間內(nèi)開(kāi)始調(diào)整，床層略有膨脹，但顆粒仍不能自由運(yùn)動(dòng)，床層的這種情況稱為初始流化或臨界流化。 當(dāng)流體以不同速度由下向上通過(guò)固體顆粒床層時(shí)，根據(jù)流速的不同，可能出現(xiàn)以下幾種情況。目前絕大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用都是氣－固流化系統(tǒng)。 大 學(xué)《材料工程基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目： 2700kg/h臥式多室流化床干燥器的設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 材料科學(xué)與工程 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 日 期： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)成績(jī)： 日 期： 目 錄1設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 12 概述 2 2 流化床干燥器的特性 3 流化床干燥器的型式及干燥流程 43 流化床干燥器的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 5 5 54 干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算簡(jiǎn)介 8 主體設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)計(jì)算 8 物料衡算 8 空氣和物料出口溫度的確定 9 干燥器的熱量衡算 9 干燥器的設(shè)計(jì) 10 流化速度的確定 10 流化床底層面積的計(jì)算 11 干燥器的寬度和長(zhǎng)度 12 干燥器的高度 12 干燥器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 干燥流程的確定 135 干燥裝置附屬設(shè)備簡(jiǎn)介 14 風(fēng)機(jī) 14 空氣加熱器 15 供料器 15 氣固分離器 176 干燥過(guò)程的計(jì)算 17 主體設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算 17 物料衡算 17 空氣和物料出口溫度的確定 18 干燥器的熱量恒算 18 預(yù)熱器的熱負(fù)荷和加熱蒸汽消耗量 19 干燥器的設(shè)計(jì) 19 流化速度的確定 19 流化床層底面積的計(jì)算 20 干燥器的寬度和長(zhǎng)度 21 干燥器高度 21 干燥器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 附屬設(shè)備的選型 23 送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī) 23 25 供料裝置 25 26 換熱器選型 26 空氣過(guò)濾器 27 管路計(jì)算及管道選擇 27符號(hào)說(shuō)明 29計(jì)算結(jié)果匯總表 31認(rèn)識(shí)與體會(huì) 32參考文獻(xiàn) 32附錄 33臥式多室流化床干燥器設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)（一）設(shè)計(jì)題目 2700kg/h 臥式多室流化床干燥器的設(shè)計(jì)（二）操作條件與條件細(xì)顆粒物料初水分為3%，%（以上均為濕基） 生產(chǎn)能力（按進(jìn)料量計(jì)） 2700kg/h 顆粒密度 1400（kg/m3） 堆積密度 450（kg/m3） 干物料比熱容 kj/㎏.℃臨界濕含量 （干基） 平衡濕含量 近似取為0顆粒平均直徑 進(jìn)口溫度 40℃在干燥系統(tǒng)要求收率 %（回收5um以上顆粒）干燥介質(zhì)濕空氣參數(shù)： 進(jìn)預(yù)熱器溫度t0 25℃ 進(jìn)干燥器溫度t1 105℃ 初始濕度H0 kg水/kg干氣1熱源 （三）要求臥式多室流化床干燥器主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝流程及主排風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算借助于固體的流態(tài)化來(lái)實(shí)現(xiàn)某種處理過(guò)程的技術(shù)，稱為流態(tài)化技術(shù)。流態(tài)化技術(shù)已廣泛應(yīng)用于固體顆粒物料的干燥、混合、煅燒、輸送以及催化反應(yīng)過(guò)程中。流化干燥就是流態(tài)化技術(shù)在干燥上的應(yīng)用。 當(dāng)流體速度較低時(shí)，顆粒所受的曳力較小，能夠保持靜止?fàn)顟B(tài)，不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，流體只能穿過(guò)靜止顆粒之間的空隙而流動(dòng)，這種床層稱為固定床。此時(shí)床層高度為L(zhǎng)mr，空塔氣速稱為初始流化速度或臨界流化速度。此后床層高度將隨流速提高而升高，這種床層具有類似于流體的性質(zhì)，故稱為流化床。 若流速再升高達(dá)到某一極限時(shí)，流化床的上界面消失，顆粒分散懸浮于氣流中，并不斷被氣流帶走，這種床層稱為稀相輸送床，顆粒開(kāi)始被帶出的速度稱為帶出速度，其數(shù)值等于顆粒在該流體中的沉降速度。流化床具有液體的某些性質(zhì)，如具有流動(dòng)性，無(wú)固定形狀，隨容器形狀而變，可從小孔中噴出，從一個(gè)容器流入另一個(gè)容器；具有上界面，當(dāng)容器傾斜時(shí)，床層上界面將保持水平，當(dāng)兩個(gè)床層聯(lián)通時(shí)，它們的上界面自動(dòng)調(diào)整至同一水平面；比床層密度小的物體被推入床層后會(huì)浮在床層表面上；床層中任意兩截面的壓差可用壓差計(jì)測(cè)定，且大致等于這兩截面間單位面積床層的重力。體積傳熱系數(shù)可高達(dá)2300～7000W/(m3.℃)。 （2）物料在干燥器中停留時(shí)間可自由調(diào)節(jié)，因此可以得到含水量很低的產(chǎn)品。 （3）流化床干燥器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，活動(dòng)部件少，操作維修方便。 流化床干燥器的缺點(diǎn)有：（1） 床層內(nèi)物料縱向反混嚴(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。（3） 對(duì)被干燥物的粒度有一定限制，一般適用于處理粒徑為30μm～6mm的粉粒狀物料。干燥貴重和有毒的物料時(shí)，對(duì)回收裝置要求苛刻。流化床干燥器種類很多，大致可分為以下幾種：?jiǎn)螌恿骰哺稍锲?、多層流化床干燥器、臥式多室流化床干燥器、噴動(dòng)床干燥器、旋轉(zhuǎn)快速干燥器、振動(dòng)流化床干燥器、離心流化床干燥器和內(nèi)熱式流化床干燥器等。氣速控制在臨界流化速度和帶出速度之間，使顆粒在流化床中上下翻動(dòng)，彼此碰撞混合，氣固間進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)，氣體溫度下降，濕度增大，物料含水量減少，被干燥。適宜的氣速可取為（～）ut；對(duì)于較小的粒徑，因顆粒床內(nèi)可能結(jié)塊，采用上述的速度范圍稍嫌小，一般對(duì)于這種情況的操作氣速需由實(shí)驗(yàn)確定。因此單層沸騰床干燥器僅適用于易干燥、處理量較大而對(duì)干燥產(chǎn)品的要求不太高的場(chǎng)合。對(duì)兩層流化床干燥器。熱氣體由干燥器的底部送入，向上依次通過(guò)第二層及第一層的分布板，與物料接觸后的廢氣由器頂排出。3 流化床干燥器的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 干燥器的設(shè)計(jì)是在設(shè)備選型和確定工藝條件基礎(chǔ)上，進(jìn)行設(shè)備工藝尺寸計(jì)算及其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。另外，各類干燥器的設(shè)計(jì)方法也不相同，各干燥器的設(shè)計(jì)方法可參閱有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)。確定設(shè)計(jì)方案時(shí)應(yīng)遵循如下原則： （1）滿足生產(chǎn)工藝的要求并且要有一定的適應(yīng)性 保證產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到規(guī)定的要求，且質(zhì)量穩(wěn)定。 （2）經(jīng)濟(jì)上的合理性 使得設(shè)備費(fèi)與操作費(fèi)總費(fèi)用降低。 2．