一、设计参数的确定
1、喷雾干燥成套设备设计计算基本型的确定
考虑到我国现阶段工厂企业的规模，规定以ZLPG32型喷雾干燥机组为设计计算的基本型比较合适。以下ZLPG32型为例计算。
干燥除去的水分量W=50kg/h
换算成标准单位为1.39x10-2kg/s
2、设计计算的基本参数的确定
假设物料的初含水分ω1＝80％
物料终含水分ω2＝3％
湿物料的平均比热Cm=3.28KJ/(kg绝干物料℃)
气体进风温度t1=200℃
气体出风温度t2=90℃
3、进入干燥器原料液体重量G1的计算
G1=W(100-ω2)/(ω1-ω2)
=50(100-3)/(80-3)=63kg/h
4、绝对干物料G2的计算
G2＝G1-W＝63-50＝13kg/h
L＝W/(X2-X1)
式中X2、X1分别为进出干燥器的空气湿含量，
kg水汽/kg绝干空气。
根据t0=20℃ φ=80% 在I-X焓湿图上查得：
X0＝0.0118kg水蒸汽/kg干空气
I0=11.76Kcal/kg干空气
当t1=200℃,t2=90℃时，在I-X焓湿图上查得：
I1=I2=59 Kcal/kg干空气
X2=0.0525 kg水蒸汽/kg干空气
则L=W/ (X2- X0)＝50/(0.525-0.0118)=1244kg绝干空气/h
假设设备漏气8％
则实际空气消耗量L=1244/0.92=1352kg绝干空气/h
6、进风风量Q1的计算
空气在20℃时的空气比容为V0=0.862m3/kg干空气
则进风量Q1＝L V0=1352X0.862=1166m3/h
7、排风量Q2的计算
当尾气为90℃排出的含湿空气比容V2=1.11m3/ kg干空气
则排风量Q2=L V2=1352x1.11=1501 m3/h
8、冷风风量Q3的确定
按截面风速0.5m/s计算，则
冷风风量Q3=0.785x(3.352-3.22)x3600/0.5=1300m3/h
9、预热器中消耗的热量QP的计算
QP=L（I1-I0）=1352(59-11.76)=63868.48KJ/ｈ
140℃蒸汽的汽化潜热为2148.7KJ/kg
假设预热器的热损失为10％
则QP’= QP/0.9=70965KJ/h
10、干燥系统消耗的总热量Q的计算
Q＝1.01L（t2-t0）+W(2490+1.88t2)+GxCm(θ1- t0)
=1.01x1352x(90-20)+50(2490+1.88x90)+13x3.28x40
=95586.4+132960+1705.6
=230252KJ/h
11、向干燥器补充的热量QD的计算
QD=Q- QP’=230252-70965=159287KJ/h=44.2kw
取电加热补偿为45KW
12、空气散热器的面积F的计算
假设蒸汽压力为0.6Mpa,则蒸汽温度为T=158℃，其比热焓为I01=659.4Ikcal/kg 冷凝水比热焓为I11=160.38 kcal/kg
对数平均温度“
Δt=[(T-t0)-(T-t1)]/ln[(T-t0)/(T-t1)]
=[(158-20)-(158-140)]/ln[(158-20)/(158-140)]
=58.91℃
散热器面积F= QP’/20Δt=70965/20x58.91=60.3m2
二、干燥塔以及辅助设备的确定
1、干燥塔直径D的确定
D=2（R99）2.04
（R99）2.04为圆盘下面2米出的喷距半径
（R99）2.04＝4.33D2auts0.2G0.25N-0.16
式中D2-圆盘直径m
G-供料速度（kg/h）
N-圆盘转速（kg/h）
（R99）2.04＝4.33x0.120.2x630.2518000-0.16
=4.33x0.65x2.81x0.2
=1.58m
D=2x（R99）2.04=1.58x2=3.16m
取D=3.2m
2、干燥塔有效高度H1
离心喷雾H/D=0.5-1,取H1=D=3.2m
3、旋风分离器直径D1确定
按进口风速18m/s计算，则D1＝0.43实际取D1=0.45m
4、脉冲除尘器的确定
按气体处理为1500m3/h 取MC-24型脉冲除尘器
取高效空气过滤器的迎风风速为1.1m/s则高效空气过滤器为630x630x220
取中效空气过滤器的迎风风速为2m/s则中效空气过滤器为
630x630x600
取初效空气过滤器的迎风风速为1.5m/s则初效空气过滤器为595x595x40
6、风机功率的计算
取各部分的压力损失为：
空气过滤器 ΔP1＝338.44pa
空气热交换器 ΔP2＝220pa
电加热 ΔP3＝196.13pa
管道 ΔP4＝1200pa
旋风分离器 ΔP5＝1450pa
布袋除尘器 ΔP6＝1200pa
三维打印干燥塔 ΔP7＝200pa
其它 ΔP8＝198.13pa
冷风风道 ΔP9＝392pa
冷风管道 ΔP10＝310.62pa
则送风风机压强P1=ΔP1+ΔP马德保半球实验2+ΔP3＝338.44+220+196.13
=754.57pa
则引风风机压强P2=ΔP5+ΔP6+ΔP7+ΔP8
＝1200+1450+1200+200+196.13
=4246.13pa
则冷风风机压强P2=ΔP9+ΔP10＝392+310.62＝702.62 pa
符号说明
符号 | 屋面拉条名称 | 单位 |
ω | 水分蒸发量 | Kg/h |
ω1 | 初含水分 | ％ |
ω2 | 终含水分 | ％ |
Cm | 湿物料的平均比热 | KJ(Kg绝干料℃) |
θ1 | 干物料温度 | ℃ |
t0 | 气体初始温度 | ℃ |
Φ | 气体初始湿度 | ％ |
t1 | 气体进风温度 | ℃ |
t2 | 柔性触觉传感器 气体出风温度 | ℃ |
G1 | 原料处理量 | Kg/h |
G2 | 绝干物料量 | Kg/h |
X0 | 空气在预热器前的湿含量 | KgH2O/kg绝干空气 |
X1 | 空气在预热器后的湿含量 | KgH2O/简报器kg绝干空气 |
X2 | 空气在离开时的湿含量 | KgH2O/kg绝干空气 |
L | 干燥所需风量 | Kg/h |
I0 | 空气在预热器前的热焓值 | Kcal/kg绝干空气 |
I1 | 空气在预热器后的热焓值 | Kcal/kg绝干空气 |
I2 | 空气在离开时的热焓值 | Kcal/kg绝干空气 |
Q1 | 进风量 | m3/h |
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