壓力式噴霧干燥器設(shè)計(jì)

1、干粉產(chǎn)量1100kg/h壓力式噴霧干燥器設(shè)計(jì)目錄一設(shè)計(jì)題目-2二設(shè)計(jì)任務(wù)及條件-2三工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1 物料衡算-32 熱量衡算-33 霧滴干燥所需時(shí)間計(jì)算-34 壓力式噴嘴主要尺寸的確定-55 干燥塔主要尺寸的確定-66 主要附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)或選型-11四設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表-13五參考文獻(xiàn)-13六心得體會-13七附圖1噴霧干燥裝置設(shè)計(jì)的工藝流程示意圖2噴霧干燥塔的工藝條件圖金屬0901班材料工程原理B課程設(shè)計(jì)“壓力式噴霧干燥器設(shè)計(jì)”任務(wù)書指導(dǎo)教師：劉亞云（一）設(shè)計(jì)題目壓力式噴霧干燥器設(shè)計(jì)。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)條件1、干粉生產(chǎn)能力：（濕基）見下表。2、設(shè)備型式：壓力式噴霧干燥器，干燥物質(zhì)為陶瓷面磚原料料

2、漿，干燥介質(zhì)為空氣，熱源為發(fā)生爐煤氣。3、設(shè)計(jì)條件：（1）料漿含水量 w140wt（濕基）（2）干粉含水量 w26wt（濕基）（3）料漿密度 l1200kg/m3（4）干粉密度 p900kg/m3（5）熱風(fēng)入塔溫度 t1450（6）熱風(fēng)出塔溫度 t270（7）料漿入塔溫度 tm120（8）干粉出塔溫度 tm250（9）干粉平均粒徑 dp60m（10）干粉比熱容 cm1.04kJ/(kg·)（11）料漿霧化壓力 2MPa（表壓）（12）取冬季的空氣參數(shù) 溫度ta2，相對濕度a70專業(yè)/班級學(xué)號姓名生產(chǎn)能力（kg/hr）金屬09011103090118戴朝松1100(三）工藝設(shè)計(jì)計(jì)算1.

3、物料衡算（1）料液處理量G1（2）水分蒸發(fā)量W2. 熱量衡算（1）使物料升溫所需熱量： (2) 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取熱損失（3） 干燥塔出口空氣的濕含量 據(jù)氣象條件（年平均氣溫2，年平均相對濕度=70%），查空氣H-I圖，得干空氣,干空氣，任取H2'=He=0.04,代入上式得I2'=Ie=464.5-181.4(0.04-0.003)=457.8 查I-H圖得H2=0.141kg水/kg干空氣 I2=439.6kj/kg(4) 于是干空氣消耗量3.霧滴干燥所需時(shí)間計(jì)算（1）汽化潛熱的確定由I-H圖查得空氣入塔的濕球溫度，查手冊得該溫度下水的汽化潛熱=2346kJ/kg。（2）導(dǎo)熱系數(shù)

4、的確定平均氣膜溫度為，在該溫度下空氣的熱導(dǎo)熱率。（3）初始滴徑的計(jì)算（4）霧滴的臨界直徑（5）液滴的臨界濕含量的計(jì)算（6）空氣的臨界濕含量的確定（7）空氣的臨界溫度的確定由=0.050和=2M，查得=216.45（8）傳熱溫差、的計(jì)算霧滴干燥所需時(shí)間的計(jì)算4.壓力式噴嘴主要尺寸的確定 (1)為了使塔徑不至于過大，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取噴嘴角，根據(jù)噴霧干燥實(shí)用技術(shù)大全中，圖4-11查得（2） 當(dāng)時(shí)，查圖4-12得（3）噴嘴孔徑的計(jì)算 即=2.32mm，圓整后取d0=5mm。 (4)噴嘴其它主要尺寸的確定選矩形切線入口通道2個(gè)，據(jù)經(jīng)驗(yàn)取，2R1/b=8,即R1=8.8mm,圓整R1=9mm,即旋轉(zhuǎn)室直徑選用1

5、0 mm 。因?yàn)?，所以 取a=9.0mm（5）校核噴嘴的生產(chǎn)能力 圓整后基本不變，不必復(fù)算，可以滿足設(shè)計(jì)要求。旋轉(zhuǎn)室通道長度和寬度之間的關(guān)系，可按選取。（6）空氣心半徑的計(jì)算 由的關(guān)聯(lián)圖查得 （7）噴嘴出口處液膜速度的計(jì)算平均速度水平速度分量垂直速度分量合速度5干燥塔主要尺寸的確定（1）塔徑的計(jì)算塔內(nèi)空氣各參數(shù)按常壓考慮，其平均溫度，查手冊得空氣粘度厘泊，空氣密度。 根據(jù)初始水平速度，計(jì)算出，屬于過渡區(qū)。 由與，的列線圖查得查得時(shí)，。 當(dāng)初始的瞬間，即當(dāng)，由得。 取一系列，；得一系列，；查得相應(yīng)的，；算出一系列相應(yīng)的，；列出表1中。 以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，作-曲線，如圖1所示。用圖解積分法求

6、得塔徑D=2S=0.62m，圓整取為D=0.7m。(2)塔高的計(jì)算減速運(yùn)動段的距離的計(jì)算a. 由初始垂直速度計(jì)算出。 =屬于過渡區(qū)。=3.46b. 由于 查與，的列線圖得=0.13。c. 據(jù) 查與，的列線圖得，則 表1 停留時(shí)間與霧滴水平速度的關(guān)系（m/s）(s)29.320.33.002517.33.20.0004141510.43.70.00145106.95.20.0045674.86.20.0066353.457.10.008532.078.70.011821.3810.00.014510.6912.50.01970.50.3515.20.02530.30.2117.30.02960.

7、20.1419.00.0332圖1 曲線圖d. 取一系列，由與，的列線圖查得相應(yīng)的再計(jì)算出相應(yīng)的列于表2中。e. 以Re為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)作圖，如圖2所示。 表2 Re與、的關(guān)系（）（）666.4×0.156440503.9×0.26332.72.0×301.9×0.62121.31.6×201.1×0.9513.21.3×104.2×2.46.540.0275583.2×4.15.120.0467857.1×5.83.270.0646214.8331.950.23650.5103200.386

8、30.85260.358.50.2406f由=66，可計(jì)算出，據(jù)圖2可求得從而可以算出停留時(shí)間=0.31=。圖2 Re與曲線g類似地，由，根據(jù)圖4-45可求得，；亦可計(jì)算出相應(yīng)的停留時(shí)間，如表2所示。由此得到減速運(yùn)動段的停留時(shí)間。h由表2的，數(shù)據(jù)，作-曲線如圖3所示。用圖解積分法可得減速運(yùn)動段的距離。 圓整后為y=1.6m。（3）熱風(fēng)進(jìn)出口接管直徑的確定在干燥系統(tǒng)中，一般取風(fēng)管中的風(fēng)速為1525 m/s。 熱風(fēng)進(jìn)口接管直徑= =（0.773+1.2440.003）=2.06干空氣取熱風(fēng)管道中的氣速為25，則圓整后取干燥塔熱風(fēng)入口接管直徑=370mm。 熱風(fēng)出口接管直徑 =（0.773+1.24

9、40.141） =V=L=4516.71.19=5374.9圓整后取6.主要附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)或選型 (1)旋風(fēng)分離器進(jìn)入旋風(fēng)分離器的含塵氣體近似按空氣處理,取溫度為95。干空氣采用蝸殼式旋風(fēng)分離器,其進(jìn)口寬度，高度，取進(jìn)口速度為25 m/s,則即。圓整后取。其余各部分尺寸為(2)風(fēng)機(jī)的選擇 干燥塔的操作壓力一般為0-100(表壓)，所以本系數(shù)需2臺風(fēng)機(jī)，即干燥塔前安裝1臺鼓風(fēng)機(jī)，干燥塔后安裝1臺引風(fēng)機(jī)，阻力也可以干燥塔為基準(zhǔn)分前段(從空氣過濾器至塔)阻力和后段(塔后的設(shè)備及管道等)阻力。在操作條件下，熱風(fēng)流經(jīng)各設(shè)備及管道等的阻力如表3所示，鼓風(fēng)機(jī)的選型 鼓風(fēng)機(jī)入口處的空氣風(fēng)度為2，濕含量 =0.

10、003干空氣表3 系統(tǒng)阻力估算表(四）設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 通過上述設(shè)計(jì)計(jì)算得到的本設(shè)計(jì)示例設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表 設(shè)計(jì)結(jié)果匯總表料液處理量，kg/h1723.3蒸發(fā)水量，kg/h623.31空氣用量，kg干空氣/h4516.7霧化器孔徑，mm5.0干燥塔直徑，m0.7干燥塔有效高度，m1.6旋風(fēng)分離器直徑，m1鼓風(fēng)機(jī)型號4-72-11 No.4.5A引風(fēng)機(jī)型號9-26NO.5A（五）參考文獻(xiàn)1、噴霧干燥實(shí)用技術(shù)大全 中國輕工業(yè)出版社 劉廣文 編著2、化學(xué)單元過程及設(shè)備課程設(shè)計(jì) 化學(xué)工業(yè)出版社 匡國柱 史啟才 主編（六）心得體會 這次設(shè)計(jì)經(jīng)歷讓自己記憶十分深刻，期間有想過隨便弄弄放棄掉，但還是堅(jiān)持下來了。一個(gè)表面上看來簡簡單單的設(shè)備的設(shè)計(jì)過程對自己來說真的很復(fù)雜。我也越來月