天菌原料药离心喷雾干燥机 LPG150.docx
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天菌原料药离心喷雾干燥机LPG150
一、设备设计条件
二、工艺条件设计
三、标准气象条件
四、主要参数计算过程
五、喷雾干燥塔尺寸计算
六、原料液供料系统
七、热风系统
八、干燥塔系统
九、除尘系统
十、风机的选型和计算
十一、控制系统
十二、设备技术参数表
十三、设备配置明细表
十四、设备备品备件明细表
十五、工程说明及售后
十六、设备价格
十七、付款方式
十八、制作周期
一、设备设计条件
1.物料名称:
天菌原料药
2.含固量:
13%-17%(按17%计)
3.终水份:
3%-5%(按5%计)
4.最大水分蒸发量:
150kg/h
5.加热方式:
蒸汽+电加热
6.进风温度:
200-220℃,出风温度:
90-95℃
7.材料要求:
物料接触处采用不锈钢316L制作。
二、工艺条件设计
1.雾化方式:
离心式
2.雾滴与热空气接触方式:
并流式
3.进风温度:
按220℃计
4.排风温度:
按95℃计
5.进料温度:
按20℃计
6.产品排出温度:
70℃
8.产品收集方式:
塔底旋风分离器+二级旋风分离器+水沫除尘器
9.系统材质:
SUS316L
三、标准气象条件
1.大气压力:
标准101.325KPa(760mmHg)
2.年平均环境温度:
20℃
3.年平均相对湿度:
80%
4.查表可得:
年平均空气含湿量d1=0.01水/kg干空气
四、主要参数计算过程
1.确定的参数
1.1按150Kg/h水分蒸发量,计算得:
干粉产量:
W干=32kg/h
1.2料液处理量:
W原=180Kg/h
1.4料液含水量ω1=83%
1.5产品含水量ω2=5%
1.6料液温度θ1=20℃
1.7干燥后产品温度θ2=t2-20=95-20=75℃
1.8环境温度t0=20℃,环境空气含湿量:
d0=d1=0.01Kg水/kg干空气
1.9进风温度t1=220℃
1.10排风温度t2=95℃
2.热量衡算和热风质量流量计算
2.1蒸发水份所需热量Q1=W水(595+0.45×t2-1×t0)=150(595+0.45×95-1×20)
Q1=9.26×104Kcal/h
2.2物料升温所需热量Q2=W产{cs×(1-ω2)+1×ω2}×(θ2-θ1)
cs为绝干产品的比热,一般取cs=0.4Kcal/kg.℃
Q2=32{0.4×(1-5%)+1×5%}×(75-20)=0.075×104Kcal/h
2.3外围护热损失Q3=0.15×(Q1+Q2)=0.15(9.26+0.075)×104=1.4×104Kcal/h外围护热损失验算:
q3=1.4×104/150=93.3Kcal/蒸发1kg水<100,在合理范围内
2.4质量流量计算
G=(Q1+Q2+Q3)÷〖(i1-i2′)-0.1×0.24×(t2-t0)〗
i1-i2′=(0.24+0.45d1)×(t1-t2)=(0.24+0.45×0.01)×(220-95)=30.56kcal/kg
G=〖(9.26+0.075+1.4)×104〗÷〖30.56-0.1×0.24×(95-20)〗=3732Kg/h
2.4干燥所需要的热量Q干=G×(i1-i0)×110%
i1-i0=(0.24+0.45×d1)×t1+595×d1-(0.24+0.45×d0)×t0-595×d0
=(0.24+0.45×0.01)×220+595×0.01-(0.24+0.45×0.01)×20-595×0.01=48.9kcal/kg
Q干=3732×48.9×110%=20.07×104Kcal/h
排风含湿量验算:
d2=0.01+(150÷3732)=0.05kg水/kg干空气,查空气焓湿图可知,排风温度为95℃时,相应的湿球温度为t湿=47℃,
t2-t湿=95-47=48℃,在20~50℃之间认为排风温度设定合理。
五、喷雾干燥塔尺寸计算与验算
料液处理量180Kg/h,雾化盘直径d=0.15m,转速为15500r.P.m
1.喷距半径:
R=3.46×0.150.3×1800.25×15500-0.16=1.53米
2.喷雾塔内径为D1=1.06×2×1.53=3.243米,取3.3米
3.干燥塔直段高度,.产品含水率为5%,是属于较低的含水率,可取直段高度为H1=1.15D1=1.15×3.3=3.795米
4.从蒸发水量验证塔径和高度的合理性:
喷雾干燥塔的有效干燥容积为直段部分,其容积为:
V=0.7854×3.32×3.795=32.45m3
5.干燥强度和干燥塔进风和直段终了温度有关,并有以下计算式:
A=(t1+273)3.4287/(t2′+273)3.34=(220+273)3.4287/(95+273)3.34=4.81kg水/h·m3干燥塔可蒸发水量为:
W=32.45×4.81=156kg水/h>W水=150kg水/h,验证结果合理。
6.干燥塔锥段高度和总高度计算
为了使物料能下料顺畅,取锥部的底锥角为50°,则锥段高度H2=(D1/2)×tg65°=3.3÷2×tg65°=2.69m总高度为:
H=H1+H2=3.795+2.69=6.49米,不含出料高度。
六、原料液供料系统
1.储料罐(用户自备)
2.螺杆泵选型:
取供料的体积流量为:
VL=0.5m3/h,选用中美合资杭州斯莱特泵业有限公司的其型号为GF30-1,转速为237r/min,N=0.55KW,变频器调转速来调节流量。
七、热风系统
1.主要技术指标和参数
1.1最大供热量:
25×104kcal/h(考虑冬季使用时)
1.2热风最高温度:
220℃
1.3热源:
蒸汽+电补偿
蒸汽加热从20℃加热到130℃,则Q汽=3732×0.24×(130-20)=98525kcal(取120000kcal),散热器面积为100000÷(15×50)=133m2(考虑到冬季使用时取180m2);从130℃加热到220℃由电加热来完成,Q电=3732×0.24×(220-130)=80611kcal(取100000kcal),电加热功率为100000÷860=116KW(考虑到冬季使用时取126KW,其余为备用)。
八、干燥塔系统
由干燥主塔、热风分配器、雾化器、观察人孔、塔内照明装置、气动敲击锤和下料阀等组成。
1.结合试验级经验,我们在主塔的设计过程中:
①调整了主塔直筒体的高径比,由常规的0.9:
1调整至1.15:
1左右;延长物料的停留时间,保证干燥效果。
调整了塔锥体的锥度,由常规的底锥角60°调整至55°,充分考虑物料在锥体下料时的顺畅。
2.雾化器采用了变频器调节雾化器的转速以达到最佳雾化效果。
将雾化器底座降低,加大雾化器的雾化盘与塔顶的距离,使得雾化液滴在风的旋压下无法返顶,以保证系统的正常运行。
3.气动敲击锤,采用了带聚四氟乙烯头的新产品,既能确保振击效果,降低了敲击时产品的噪音,而且做到了分布合理。
4.设计了塔内2套照明装置,并设置观察门和人孔。
5.主塔的热风涡壳采用了加速式的结构,使得热风在入塔时有效的压住物料,有序的旋流下降。
而热风分配器也结合了该技术的特点及要求,做到分配器的两边均有导风机构,并可任意调节角度,以控制热风入塔时的切向角度。
九、除尘系统
1.旋风分离器的计算和选型
干燥系统设计质量流量为3732Kg/h,风温为95℃,查95℃干空气的密度为0.975Kg/m3,计算得体积流量为3827m3/h,设计60%的产品在干燥塔底部旋风排料,40%的产品是从二级旋风分离器底部排出,少量的微粒产品进入水浴除尘器中。
塔体底部采用XLT/A型旋风分离器,进口风速一般为16~18m/s,取18m/s设计规格为XLT/A-0.8型.
2.水沫除尘器
为了保证排风达到环保要求和回收旋风分离器中排出的微粉,从设计者角度应在引风机后设置水沫除尘器。
水沫除尘器结构:
引风机排风口进入水沫除尘器筒体内,在排风进口上方有两层均风孔板,使排风速度均匀;在均风孔板上方有喷淋或喷雾装置形成水膜吸收微粉;水沫除尘器的阻力在1000~1500pa之间。
每台水沫除尘器配有0.75KW的循环水泵。
水沫除尘器的设置和参数设计:
水沫除尘器处理风量4694m3/h,经计算水膜除尘器的内径为1.3米,高度为3.2米。
十、风机的选型和计算
1.送风系统:
质量流量为:
3732kg/h,查20℃干空气的密度为1.21Kg/m3则进风体积流量为3084m3/h,选用风机4-72№4A,风量为4012-7419m3/h,风压为2014-1320pa,转速为2900转/分,功率为5.5KW;风机配套江阴泰伯公司生产的初效、中、高效过滤器。
2.引风系统:
质量流量为:
3732kg/h,查95℃干空气的密度为0.975Kg/m3则排风体积流量为4694m3/h,选用风机9-26№5A,风量为4293-6349m3/h,风压为6035-5381pa,转速为2900转/分,功率为15KW。
十一、控制系统
1.直接启动
1.1干燥系统引风机直接启动,N=15KW
1.2送风机直接启动,N=5.5KW
1.3干燥塔底部旋风关风机,N=0.75KW
1.4旋风分离器底部关风机,N=0.75KW
1.5水泵,N=0.75KW
2.变频启动:
2.1雾化器电机,N=4KW
2.2螺杆泵电机,N=0.55KW
3.联锁要求:
3.1雾化器与螺杆泵联锁:
启动时,先启动雾化器,再启动螺杆泵;停机时:
先停止螺杆泵,再停止雾化器;一旦雾化器停止转动,螺杆泵自动立即停止供料。
3.2雾化器与油泵联锁:
先启动雾化器油泵,间隔10~15秒,再启动雾化器;一旦油泵发生故障,雾化器自动立即停止转动。
4.整个系统采用PLC控制.
十二、设备技术参数表
水分蒸发量
(净水蒸发)
150kg/h
塔径/塔高
3.45米/10.5米
操作温度
进温220℃/出温95℃
雾化器150型
转速15500r.p.m,盘径150mm
电加热功率
126KW
传动功率
27.3KW
十三、设备配置明细表
位号
名称
型号
数量
材质
备注
供液系统
1
螺杆泵
GF30-1
1台
外购
N=0.55KW变频器调速
2
进料管道及阀
1套
316L
3
储料罐
1套
316L
用户自备
4
过滤器
1套
316L
5
雾化器
150型
1台
盘316L
N=4KW(变频调速)
干燥介质系统
1
引风蝶阀
1套
Q235A
2
引风机
9-26№5A
1台
外购
N=15KW
3
热风保温管道
1套
内304:
2mm
外Q235A:
1.2mm
保温层50mm
4
排风管道
1套
304
5
管道连接件
1套
304
6
鼓风机
4-72№4A
1台
外购
N=5.5KW
7
鼓风蝶阀
1套
Q235A
8
初中效过滤器
1套
边框304
9
高效过滤器
1套
边框304
材质为铝箔
热源系统
1
蒸汽加热器
1套
304/铝翅片
180m2
2
电加热器
1套
304
N=126KW
干燥主机系统
1
喷雾干燥室
D3.45米/H10.5米
1套
内316L:
2.0mm
外304:
1.2mm
2
热风分配器
1套
304:
2mm
3
热风蜗壳
1套
304:
2mm
4
照明装置
100W
2套
5
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