化工原理课程设计--脉冲气流干燥器设计

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1、化工原理课程设计题目:脉冲气流干燥器设计系别:化学材料与工程系专业:_学号:姓名:指导教师:二零一四年一月二十七日目录设计任务书31.概述31.1气流干燥的特点31.2设计方案简介32.工艺计算及主体设备设计42.1已知的基本条件42.2物料衡算和热量衡算42.2.1物料衡算42.2.2热量衡算52.2.3校核假设的物料出口温度52.3气流干燥管直径的计算62.3.1加速段气流干燥管直径的计算62.3.2加速运动段管高的计算62.3.3减速段管高的计算112.4总的干燥管的高度193.辅助设备的选择与计算193.1管路的选择与计算193.2加料装置19

2、3.3风机203.4热风加热装置203.5分离装置204.主要符号和单位215.干燥装置的工艺流程226.设计评价22附录23参考文献24设计任务书本次以重油燃烧气为干燥介质，对物料进行干燥，分离，保证品质，在设计过程中涉及工艺计算及主体设备设计，风机的选择，热风加热装置，加料装置的选择等，通过循环让物料及过程中产生的中间物及废料达到最高利用率。1.概述1.1气流干燥的特点气流干燥在我国是一种应用最广发最久远的干燥器，随着不同新型气流干燥器的开发成功，气流干燥我干燥领域方兴未艾。由于干燥时间短适合容易受高温变质物料的干燥；不适合粘性大的物料干燥，管道较

3、厂一般超过20米，安装的限制制约了其发展。气流干燥器的主要缺点在于干燥管太高，为降低其高度，近年来出现了几种新型的气流干燥器：①多级气流干燥器。将几个较短的干燥管串联使用，每个干燥管都单独设置旋风分离器和风机，从而增加了入口段的总长度。②脉冲式气流干燥器。采用直径交替缩小和扩大的干燥管（脉冲管），由于管内气速交替变化，从而增大了气流与颗粒的相对速度。③旋风式气流干燥器。使携带物料颗粒的气流，从切线方向进入旋风干燥室，以增大气体与颗粒之间的相对速度，也降低了气流干燥器的高度。在气流干燥器中，主要除去表面水分，物料的停留时间短,温升不高,所以适宜于处理热敏

4、性、易氧化、易燃烧的细粒物料。但不能用于处理不允许损伤晶粒的物料。目前，气流干燥在制药、塑料、食品、化肥和染料等工业中应用较广。1.2设计方案简介物料呈颗粒状，圆球形，处理量为3000kg/h，颗粒平均直径在200。本设计采用脉冲式气流干燥器来干燥物料，可以减少干燥管的高度和节省设备的成本。脉冲式干燥器由于其不断变化的管径，可以使颗粒在管内保持与干燥气流的相对快速运动，增强了干燥的效果并减少了干燥的时间。2.工艺计算及主体设备设计2.1已知的基本条件2.1.1物料的基本参数干燥介质：空气稀释重油燃烧气生产能力（湿基）物料颗粒的平均直径物料颗粒的最大直径

5、物料密度要求物料从（干基），干燥至（干基）物料进口温度干物料比热物料的临界含水量（干基）平衡湿含量极小，忽略不计。2.1.2空气的基本参数进气流干燥管的空气温度其空气湿含量2.2物料衡算和热量衡算2.2.1物料衡算气流干燥管内的物料衡算式：（*）绝干物料干燥去除水分结合（*）式有：①2.2.2热量衡算气流干燥管内热量衡算式：选定空气的出口温度，假设物料出口温度为76对于空气——水系统，运用下式：得到进口空气的焓值：出口焓值：将、值代入热量衡算式：解得：②联立①、②式，得：2.2.3校核假设的物料出口温度按下式进行校核：查得：代入上式得：与假设的基本一致

6、，不必试算。2.3气流干燥管直径的计算2.3.1加速段气流干燥管直径的计算由经验假设口空气速度，空气进气流干燥管温度，空气进气流干燥管湿度，查得空气比容，代入下式：2.3.2加速运动段管高的计算（1）预热段干燥管的计算（a）已知进料温度，在进气、气状态下的湿球温度，故预热段所需热量为：（b）热气的热量衡算：解得：故在此段内，平均温度，平均湿度，查得气体各项性质为：[的定性温度为]、（c）加速运动段预热带颗粒与气流间的传热量及的计算……（**）该段内的平均气速将上述各数据代入式（**）中，得代入得：设，则上述等式右边项为：故预热带终了的，与其相对应的颗粒

7、运动速度为：（d）预热带干燥管的高度计算预热带自、开始，至、结束。由于数值均处于过渡区，故干燥管高度的计算公式为（2）表面蒸发带干燥高度计算本段之所以要分开求干燥管高度，主要是消除由于气温变化过大而使平均气温下的个项气体特性数据和干燥管内气体流速与实际数值相差太大所带来的误差。物料湿含量自0.25干燥至0.20区间（a）作热平衡，求物料干燥至湿含量0.20时气体的温度：其中562是的汽化潜热解得（b）该段内各物理数据：物料干燥至0.20时相应的气体湿含量为干燥用混合气在、时的各项物理性质为：，[定性温度为]（c）该段内气流与颗粒的给热量及的计算干燥所需

8、要的热量：该段内平均气速：故该段开始的传热平均温度：将上述各数值代入给热量的计算公式得：设，则