【正文】 設備在奶粉的工業(yè)生產(chǎn)中起到了不可替代的作用 [2]。 噴霧干燥是 霧化器將 原料液分散成 細小的 霧滴， 霧滴與熱氣流直接接觸 的方式而獲得 細 粉 末 狀產(chǎn)品的一種干燥過程 [1]。 遠古時代 ， 由于自然條件的制約， 人類 習慣于用天然 熱源和自然風干來干燥物料，生產(chǎn)能力非常 低下 ，而且產(chǎn)品質量也很低 。 nozzle。 diameter of the spray nozzle is 2mm. Key words: spray dryer。 關鍵詞 ： 噴霧干燥 器 ； 霧化器 ；噴嘴；設計 2 ABSTRACT This specification about spray dryer is mainly for the design and calculation of dryer, the process of structure design. Based on the drying process parameters offered on the back of heated air drying fresh milk , the structural size of an expected dr yer have been calculated. The main structural size of this kind of spray dryer is matched as follow: the height and inside diameter of the spraying are and , respectively。以熱空氣 為 干燥介質 干燥鮮奶的工藝參數(shù)為依據(jù) , 選定了干燥器的類型 , 計算了干燥器結構尺寸。 28 致謝 17 附屬設備的設計和選型 9 第 3 章 工藝計算 8 霧 化器型式 6 干燥器內(nèi)熱空氣和霧滴的流動方向 5 噴霧干燥過程 5 噴霧干燥的特點 5 噴霧干燥的原理 1 ABSTRACT 本學位論文的知識產(chǎn)權歸屬于培養(yǎng)單位。盡我所知， 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學位論文的研究成果不包含他人享有著作權的內(nèi)容。學號 20210704050140 密級 第 3 稿 蘭州城市學院本科畢業(yè)論文 全脂奶粉噴霧干燥器設計 學 院 名 稱： 化學與環(huán)境科學學院 專 業(yè) 名 稱： 化學工程與工藝 學 生 姓 名： 指 導 教 師： 二 ○ 一六 年 五月 BACHELOR39。S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITY Design of Sprayer Dryer for Whole Milk Power School： School of Chemistry and Environmental Science Subject： Chemical Engineering and Technology， Name： Y Directed by： May 2021 鄭 重 聲 明 本人呈交的學位論文，是在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，所有數(shù)據(jù)、圖片資料真實可靠。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確的方式標明。 本人簽名： 日期： 2021 年 5 月 11 日 目 錄 摘要 2 第 1章 緒 論 3 噴霧干燥技術研究現(xiàn)狀 3 第 2章 設計方案的選取 5 奶粉干燥簡介 5 干燥裝置流程 13 物料和熱量衡算 13 霧化器的主要尺寸計算 15 干燥器的主要尺寸計算 24 第 4 章 結 論 28 參考文獻 30 1 摘 要 本設計是關于 噴霧干燥 器的設計，主要是進行 干燥 器的工藝計算、 干燥 器的結構設計。 通過設計得出了干燥 器 的塔高為 ，塔徑為 ，空氣用量 m3/h，旋轉型壓力式噴嘴的孔徑為 2mm。 quantity of drying gas is m3/h。 atomizer。 design 3 第 1 章 緒論 干燥 技術 是一種 常見的 的單元操作 ， 早期的干燥技術是比較落后 的 ， 隨著 生產(chǎn)力的快 速發(fā)展 ， 以及 各 個 學科 領域的 相互 滲透 ，干燥設備 的 理論研究 和技術 有 了 非常大的 進步 。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展， 自然風干 逐漸 被 人工可控制的熱源和機械通風除濕手段所代替。 噴霧干燥 得 的產(chǎn)品 不僅均勻，而且也適合熱敏性物料，在 干燥奶粉時一般選用噴霧干燥的方法。由于噴霧干燥所需的時間較短，操作條件容易控制，所以是很多熱敏性物料干燥的最 佳 選擇。噴霧干燥技術的發(fā)展 使 得 奶粉生產(chǎn)過程實現(xiàn)了 安全化、 規(guī)模 化 。 而 噴霧干燥技術， 是溶液被 霧化器噴出 形成細小的霧滴 ， 與 熱氣流 直接 接 觸 生 產(chǎn)出 粉末 狀 產(chǎn)品， 這樣既 簡化了生產(chǎn)流程， 又 節(jié)省了投資費用，改善了勞動條件， 縮短了生產(chǎn)時間， 而且還提高了產(chǎn)品的質量。 噴霧干燥技術研究現(xiàn)狀 隨著現(xiàn)代生產(chǎn)力的發(fā)展，噴霧干燥技術的應用在 國際上已有上百年的歷史?，F(xiàn)在我國的 噴霧干燥裝置 都已經(jīng)達到 90年代國際先進水平 。 國內(nèi)干燥器的未來發(fā)展將深入研究干燥機理和物料的干燥特性，重點針4 對不同物料的最佳操作條件下開發(fā)和改進干燥器 ， 同時得考慮干燥器的節(jié)能 和能量的綜合利用。 5 第 2 章 設計方案的選取 奶粉干燥簡介 鮮奶的主要成分 含 水分： 87%~ 88%，總乳固體： 12%~ 3%，其中脂肪 % ~ %、蛋白質 %~ %、乳糖 %~ %、無機鹽 %~ %，使用噴霧干燥器制成奶粉。 噴霧干燥的原理 將溶液、乳濁液、或料液霧化成細小的霧滴在下落的過程中與熱 空氣相遇，霧滴中的水分蒸發(fā)而形成顆粒、粉末狀的產(chǎn)品，這個過程成被稱為噴霧干燥。熱風接觸液滴后溫度會驟降，濕度也會增加，廢氣從排風機被抽出，含塵氣體由分離裝置回收。其中等速階段，顆粒中水分的擴散速度大于蒸發(fā)速度，水分蒸發(fā)是在液滴表面進行的，液滴周圍熱風的流動速度決定蒸發(fā)速度 [6]。 （ 1） 干燥時間及短，適合干燥熱敏性物料。 （ 3） 能的到速溶的粉末或空心細顆粒。 （ 5）噴霧干燥操作具有非常大的靈活性。 噴霧干燥過程 噴霧干燥過程可分為料液霧化、霧滴與熱風接觸干燥、干燥產(chǎn)品的收集等三個階段。 （ 2）霧滴與熱風接觸干燥 霧滴與熱風接觸干燥是傳熱傳質過程，霧滴是 在噴霧干燥室內(nèi)與 熱 空氣 直接 接觸﹑混合。 （ 3）干燥產(chǎn)品的收集 干燥產(chǎn)品的收集有兩種方式：一種是干燥 后 的粉末產(chǎn)品 由椎壁 滑行 至 錐底， 可以 通過星型卸料閥 這類 設備排出，少量 產(chǎn)品 隨廢氣進入氣固 分離設備 再被 收集；另一種是全部 的 干燥 產(chǎn) 品隨氣流一起進入氣固分離設備 被 收集。 干燥裝置流程 噴霧干燥 的流程有很多種，在實際生產(chǎn)中，為了能適應不同的物料，增加或減少設備就可以構成一個生產(chǎn)流程， 但 基本的類型有以下兩種。 開放式噴霧干燥系統(tǒng) 的 流程比較簡單 如圖 所示 ，在實際生產(chǎn)中最為常見， 對 霧化設備裝置 的要求較低， 該系統(tǒng)的 不足之處就 是載熱體消耗量較大 ，成本會有點高 。 因為這是一個閉路循環(huán)干燥系統(tǒng)， 部件 與部件的 連接處要保證氣密性 良好 ， 防止泄露， 干燥 室 要始終保持 在低壓 狀態(tài)下操作 。 霧滴與空氣的流動方向會 直接影響干燥產(chǎn)品 的 性質， 在實際生產(chǎn)中我們 應根據(jù) 實際 的工藝要求，合理 的 選擇氣體和霧滴的運動方向 。這類干燥器適用于熱敏性物料，像牛奶此類料液，因為當熱風進入 干燥器內(nèi)立即與霧滴接觸， 干燥 室內(nèi)溫度 驟 降，不會使物料受熱過度， 損壞營養(yǎng)成分， 圖 垂直下降并流型 （ 2） 對流型噴霧干燥器 在干燥室內(nèi)，對流型噴霧干燥的 霧滴與熱風 的流動方向相反， 這類干燥器的特點是 熱量的利用率高，傳熱傳質的推動力大，除水效果佳。 因為干燥室內(nèi)溫度過高，不適合熱敏性的物料。對流型噴霧干燥器的流型 如圖 所示。 在實際生產(chǎn)中，若設計不當， 可能會出現(xiàn)氣流分布不均勻，干燥室內(nèi)壁有些地方粘粉，對操作不利。 （ 1） 氣流式霧化器 氣流式 霧化器 是 料液在噴嘴出口處 利用蒸汽或壓縮空氣的高速運動 產(chǎn)生液膜分裂并10 被霧化。氣流式霧化器 的 結構如圖 所示。旋轉式霧化器的種類有很多種，下面列出 典型的旋轉式霧化器的結構 圖， 如圖 所示。它主要是利用高壓泵使液體獲得很高的壓力11 (220MPa)，從切向人口進人噴嘴的旋轉室中，液體在旋轉室獲得旋轉運動。因此，愈靠近軸心，旋轉速度愈大，其靜壓力亦愈小，結果在噴嘴中央形成一股壓力等于大氣壓的空氣旋流，而液體則形成繞空氣中心旋轉的環(huán)形薄膜，液體靜壓能在噴嘴處