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旋轉閃蒸干燥機選型計算

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旋轉閃蒸干燥機選型計算

信息來源:本站 | 發布日期: 2020-12-28 | 瀏覽量:
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旋轉閃蒸干燥機選型計算方法如下:

1、工藝計算   

(1)、干燥能力 

    G2= G1(1-ω1)/(1-ω2)       (1)   

式中 G2——干燥后物料產量,kg/h;   

    G1——濕物料處理量,kg/h; 

    ω1——濕物料的濕基含水量,kg/kg; 

    ω2——干燥后的物料濕基含水量,kg/kg。   

(2)、水分蒸發量 

    W=Gc(x1-x2)=L(Y1-Y2)            (2)   

式中 W——水分蒸發量,kg/h;  

    Gc——絕干物料質量流量,kg/h; 

    x1——進干燥器物料的干基含水量,kg/kg;  

    x2——出干燥器物料的干基含水量,kg/kg;   

    Y1——進干燥器空氣的濕度,kg水/kg干空氣;   

    Y2——出干燥器空氣的濕度,kg水/kg干空氣;  

    L——絕干空氣流量,kg/h。   

(3)、空氣消耗量 

    L (I1-I2)=Gc(I1-I2)+QL      (3)

出干燥器空氣的焓: 

    I2=(1.01+1.88Y2)t2+2490Y2     (4)   

式中 I1——進干燥器空氣的焓,kJ/kg干空氣;   

    I2——出干燥器空氣的焓,kJ/kg干空氣;   

    I1——進干燥器物料的焓,kJ/kg絕干料;   

    I2——出干燥器物料的焓,kJ/kg絕干料;   

    QL——干燥器的熱量損失,kJ/h;   

    t2——空氣出干燥器的溫度,℃。 

由式(2)、(3)、(4)中,只有Y2、I2、L三個未知數,故方程組可以求解,并由此可以確定風機風量和熱風爐供熱量。根據風機進口狀態風量及系統所需風壓,可選擇風機。根據系統所需風量可計算熱風爐供熱量。

2、干燥機結構計算

(1)、干燥室直徑的確定

干燥室直徑由干燥室內氣流的截面速度確定

     

式中,D為干燥室直徑,m

    V——為干燥機內平均氣體流量,m3/h

 v——為干燥機內氣體流速,一般取3—5m/s

(2)、干燥機高度H的確定

干燥機的高度由濃相流態化高度和旋轉氣流干燥段高度組成,為增大設備熱容量,穩定操作,流化段高度可以取得適當大一些,例如200--500mm,氣流干燥高度H可根據下列公式確定:根據文獻f1)空氣至固體顆粒的傳熱速率方程式,計算出氣固傳熱面積,然后根據單位體積     的氣固傳熱面積,求得

            

其中:△tm為對數平均溫差,由下式計算:

      

t1——為進口溫度,

t2——為出口溫度,

tw1——可認為和該區的濕球溫度相等,

tw2——也為物料出口溫度,

進入旋轉氣流干燥管的進氣溫度因通過流態化區而相應降低,取為t1’,

t1=t1-(0.3~0.5)(t1-t2

A——單位干燥管體積內的干燥表面積,m2m3,   

A=6G(1+x)/(3600πD24)dpρmvm   

G——絕干物料流量,kg/h; 

x——物料干基含水量,kg/kg;   

ρm——顆粒密度,kg/m3;  

D——干燥室直徑,m; 

vm——固體顆粒的運動速度,m/s; 

q——旋轉氣流快速干燥管的熱交換量,q=c?Q,  

 Q由干燥器熱量衡算確定,c為系數,從安全考慮,取C=0.5—0.7  

h——傳熱系數,kJ/(m2·h·℃);  

 dp——產品粒度,m。

(3)、關鍵部件設計

① 分級器。分級器位于干燥室中上部,其形為圓環狀。其內徑大小,不僅影響產品的粒度大小,也影響著產品的終濕含量。分級器的直徑對產品粒度大小的影響,可通過下列公式求得:

                

此式假定顆粒為球狀,其密度為ρm,直徑為dp ,流體密度為ρg,粘度為μ,顆粒初始旋轉半徑為r1,分級器的內半徑為r2,旋轉的角速度為ω,干燥室的半徑為R,干燥室從底部到分級器的高度為H,氣量為V。

② 氣體分布器

該裝置由一空心的旋轉蝸殼和環形擋板組成。干燥室下部為—錐形底,并配備有攪拌裝置。環形擋板下部留有一個間隙,形成環形窄縫,熱風由此環隙進入干燥機。熱風切向進入氣體分布器,經環形擋板下部環隙進入干燥室內部產生旋轉上升氣流。進風環隙可調節,環隙窄縫       的高度h為:

H=V/(πD?ut )

 V——為干燥室的進風量m/s 

D——為干燥室的直徑m

ut——為環隙的切向速度,一般為30--60m/s。

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