喷雾干燥器及其流程图1知识分享文档格式.docx
- 文档编号:13273925
- 上传时间:2022-10-09
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:589.45KB
喷雾干燥器及其流程图1知识分享文档格式.docx
《喷雾干燥器及其流程图1知识分享文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《喷雾干燥器及其流程图1知识分享文档格式.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
料液雾化压力(表压)
年平均温度12℃;
年平均相对湿度70%
三、干燥装置流程
干燥装置采用开放式流程。
热风在系统中使用一次,经袋滤器除尘后,就排入大气中,不再循环使用。
四、工艺流程图
1——料液贮罐2——料液过滤器3——截止阀4——隔膜泵5——稳压罐
6——空气过滤器7——鼓风机8——翅片式加热器9——电加热器
10——干燥塔11——星形卸料阀12——旋风分离器13——雾化器
14——袋滤器15——碟阀16——引风机17——消音器
图1喷雾干燥装置工艺流程示意图
五、工艺设计计算
(一)物料衡算
1.绝干物料流量
2.产品产量
3.水分蒸发量W
(二)热量衡算
1.物料升温所需热量
2.汽化
水的热损失
计算
,
3.干燥塔出口空气的湿度
根据热量衡算
即
,为一直线方程
根据给出的工艺设计条件,
,由湿空气的H-I图查出,
。
当
时,由湿空气的H-I图查出,
任取
,则
连结点
和点
,并延长与
线相交于点D,点D就是出口空气状态点。
由H-I图查出,
图2
求解过程示意图
4.空气消耗量
绝干空气的消耗量为
实际空气消耗量为
(三)雾滴干燥所需时间
1.雾滴临界含水量
物料在干燥塔进出口处的干基含水量分别为
即在恒速干燥阶段液滴体积收缩了37%
液滴在恒速干燥阶段由于收缩而减小的体积为
除去的水分质量为`
剩余的水分质量为
临界含水量为
2.初始滴径
由
3.汽化潜热
热空气入塔温度
,湿度
,由湿空气H-I图查出,热空气入塔状态下的湿球温度
,查手册得水在
的汽化潜热
4.导热系数
平均气膜温度为
查手册得空气在77℃下的导热系数
5.恒速阶段物料表面温度
即空气的绝热饱和温度
,可以取空气入塔状态下的湿球温度
6.空气临界温度
恒速阶段的水分蒸发量为
空气的临界湿度为
在H-I图中,过
作垂线,与AD交于点C,点C温度即为空气临界温度
,由H-I查出
7.雾滴在恒速阶段的干燥时间
恒速阶段热空气与液滴的温度变化
空气:
液滴:
平均推动力为
8.雾滴在降速阶段的干燥时间
降速阶段热空气与物料的温度变化
物料:
9.雾滴干燥所需时间
(四)压力喷嘴主要尺寸的确定
1.雾化角
为了了使塔径不致过大,根据经验,选取
2.流量系数
,由
的关联图查出,喷嘴结构参数
的关联图查出,流量系数
3.喷嘴孔径
圆整,取
4.喷嘴旋转室尺寸
喷嘴孔半径取1mm,即
选用矩形切向通道,切身通道宽度取1.2mm,即
旋转室直径为10mm,则半径
及
5.核算喷嘴的生产能力
经圆整后
与原
很接近,不必复算,可以满足设计要求。
6.空气心半径
的关联图查出,
7.喷嘴出口处液膜速度
及其分速度
、
液膜与轴线成
角喷出,
可分解成径向速度
和轴向速度
图3离心型压力式雾化器结构示意图
表1压力喷嘴主要尺寸
单位:
喷嘴旋转室尺寸
49°
2
0.73
1
1.2
5
4.4
3.0
(五)干燥塔主要尺寸的确定
1.塔径
塔内空气的平均温度为
由手册查出,在200℃下,空气的动力粘度为
,空气的密度为
(1)由径向分速度
,计算
时的雷诺数
(2)取一系列
,求出相应的雾滴水平飞行速度
和停留时间
如取Re=100,由
,与
对应的雾滴水平飞行速度为
与
的列线图查出
相应的的停留时间为
其余各项计算结果列于表2。
表2停留时间
与雾滴水平运动速度
的关系
Re
135
23.6
100
0.00663
17.5
50
0.0234
8.75
25
0.0464
4.38
15
0.0714
2.63
10
0.0913
1.75
8
0.103
1.40
6
0.120
1.05
4
0.146
0.700
0.202
0.350
0.253
0.175
0.5
0.313
0.0875
(3)以
为横坐标,
为纵坐标画出
关系曲线,如图4,用图解积分可得
即雾滴由沿径向运动的半径距离为
,则塔直径为
圆整后取
ux,m/s
τ,s
图4
关系曲线图
2.塔高
(1)降速运动时间内雾滴的下降距离
①
时,雾滴轴向运动的雷诺数
为
的关系列线图查出,雾滴由降速运动变为等速运动时的瞬时雷诺数为
可见雾滴在降速阶段的雷诺数变化范围为3.8~295。
查出
②取一系列雷诺数
的关系列线图查出相应的
值,再计算出相应的
值,结果列于表3。
表3
295
51.6
250
43.8
0.00249
200
35.0
0.00608
0.0241
0.0433
0.0654
0.121
0.102
0.875
0.227
3.8
123.8
∞
0.131
0.665
0.290
③以Re为横坐标,
为纵坐标作图,得到
关系曲线,如图5。
1/(ξRe2-φ)
图5
④以Re=250为例,雾滴在降速运动时间内的轴向分速度为
对
关系曲线图解积分得
则停留时间为
其余各项计算结果列于表3。
⑤以
关系曲线,如图6。
由图解积分得到雾滴降速运动时间内的下降距离为
uy,m/s
图6
(2)等速运动时间内雾滴的下降距离
雾滴在等速运动时间内的沉降速度为
雾滴等速运动的时间为
雾滴在等速运动时间内的下降距离为
(3)塔的有效高度
圆整后,取
3.干燥塔热风进出口接管管径
(1)热风进口接管管径
热风进口流量为
取热风进口接管内的气速为
,则进口接管管径为
圆整后热风进口接管管径取
(2)热风出口接管管径
热风出口流量为
取热风出口接管内的气速为
,则出口接管管径为
圆整后热风出口接管管径取
(六)主要附属设备的选型
1.空气加热器
环境空气先用翅片式加热器由12℃加热到130℃,再用电加热器加热到300℃。
(1)翅片式加热器
湿空气由12℃升温至130℃的传换热量为
——实际空气消耗量
由手册查出,蒸汽压力为
时,蒸汽的饱和温度为
,汽化潜热为
,取冷凝水的排出温度为151℃,则水蒸汽消耗量为
加热器的热效率为
由散热排管的选择曲线查出,选择7R型排管,表面风速为
,则所需排管的受风面积为
7R型散热排管由
型串联而成,单组散热面积为
,总散热面积为
(2)电加热器
所需电加热器的总功率为
2.旋风分离器
进入进入旋风分离器的含尘气体按空气处理,气体温度取95℃,湿度为
含尘气体流量为
选用扩散式旋风分离器,查CLK型旋风分离器主要性能表,选用两台CLK-4.0型扩散式旋风分离器,进口风速为
。
3.袋滤器
进入袋滤器的气体温度取90℃,湿度为
气体流量为
过滤气速取
,所需过滤面积为
查脉冲袋滤器造型表,选用DMC-36型脉冲袋滤器。
其过滤面积为
,处理气量为
,设备阻力为
4.风机
系统中采用两台风机,一台为鼓风机,安装在干燥塔前;
另一台为引风机,安装在干燥塔后。
设备阻力以干燥塔为基准分前段阻力和后段阻力。
在操作条件下,空气流经系统各设备和管道的阻力大体如表4所示。
表4干燥系统阻力估算表
设备
压降
空气过滤器
干燥塔
翅片式加热器
300
旋风分离器
1500
电加热器
脉冲袋滤器
热风分布器
消音器
400
管道、阀门、弯头等
600
800
合计
4300
(1)鼓风机
鼓风机入口处的空气温度为
,湿度为
鼓风机所需风量为
系统前段空气的平均温度取150℃,由手册查出,空气在150℃下的密度为
,则系统前段所需风压为
选用
型离心通风机,其风量为
,风压为
(2)引风机
引风机入口处的空气温度取
引风机所需风量为
系统后段空气的平均温度取90℃,由手册查出,空气在90℃下的密度为
,则引风机所需风压为
(七)工艺设计计算结果汇总
表5工艺设计计算结果汇总表
料液处理量
330
翅片式加热器散热面积
67.5
水分蒸发量
262.7
电加热器功率
199
产品产量
67.3
袋滤器过滤面积
27
绝干空气消耗量
3921
旋风分离器型号
压力喷嘴孔径
袋滤器型号
干燥塔直径
1.5
鼓风机型号
干燥塔有效高度
引风机型号
参考文献
[1]李功样,陈兰英,崔英
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 喷雾 干燥器 及其 流程图 知识 分享