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1、西北大学化工原理课程设计 气流干燥器设计说明书 设计任务书 试设计一气流式干燥器处理量 2500kg/h，将物料湿含量由 25%干燥到 0.1%（均为干基湿含量） ，物料颗粒代表直径 200m，最大直径 500m，进口温度 293K，绝干物料真实密度 2000 kg/m3，临界含湿量为 2%，平衡含水量为零，干燥介质为空气稀释重油燃料气进口温度为 623K，湿度为 0.025 kg水/干气，绝干物料比热为 1.26kJ/kg K，试设计之。 假设： 1） 物料颗粒形状做球形处理。 2） 物料密度与粒径的变化忽略不计。 3） 湿物料进入干燥器后立即散成粒状。 设计任务简介 1. 基本数据 （1）
2、设计已知数据： 物料量：G2500kg/h； 物料进口湿含量：(X1, X2) : X1=25%, X2=0.1% ; 湿物料进口温度：1293K； 绝干物料的密度：2000kg/m3，dp =200m，dpmens=500m; 绝干物料的比热：Cp=1.26 kJ/kgK; 物料临界含水量：XC=2%；平衡含水量：X*=0 ; 气体进口温度：T1=623K；湿含量：H=0.025kg水/kg气; （2）自行确定数据 干燥管中气流速度：ug(m/s); 气体出口温度：t2 (); 物料出口温度：2 (); 操作过程热损失：Q损(kJ/h); （3）自行查询数据 粘度( kgs/m2)、密度(k
3、g/m3)、导热系数(kJ/ms) 1西北大学化工原理课程设计 2. 进行干燥管的物料衡算和热量衡算，以确定干燥管除水量及干燥用热空气用量V，并可试差出t2 ，2； 3. 并可由加热量试差出加速段结束时的物料温度 ，气流的温度 t ； 4. 假设进口的ug可算出管径D1，反算出ug可计算出a、k便可得出H1（加速段高度） 。 5. 由沿降速度确定ug来确定D2，反计算出ug同上便可得到H2。 由气流干燥的特征： （1）颗粒在气流中高度分散，使气固相间传热值的表面积大大增加； （2）气固相间是并流操作； （3）干燥时间极短对热敏性物质有利； （4）装置结构简单，干燥处理量大只需风机加料器、旋风分
4、离器、袋式过滤器等，且干燥器本体小、热损小，设备占地面积也很小，但使用较高气速，故系统阻力大，动力消耗量大是主要的缺点。 设备流程简介： 将空气用风机送入空气加热器与通过粉碎机的物料并流加入干燥器中，经加速段和恒速度段后经旋风分离器后物料从旋风分离器下部排出， 其中干物料也就是其中的合格产品可收集，另一部分不合格的物料，经湿料混合器后重新送入干燥器。从旋风分离器上部出来的含粉尘的气体经袋滤器除尘后排出，后面加一个排风机。 2西北大学化工原理课程设计 重要物理符号说明 符号 物理量 SI 单位 G 湿物料流量 kg/h X1物料进口湿含量 kg 水/kg 干料X2物料出口湿含量 kg 水/kg
5、干料1物料进口温度 2物料出口温度 T1气体进口温度 T2气体出口温度 干绝干物料的温度 kg/m3dp 绝干物料的粒径 m Cp绝干物料的比热 kJ/kgK Xc 物料临界含水量 kg 水/kg 干料X*物料平衡含水量 kg 水/kg 干料H1进口气体的湿含量 kg 水/kg 干料H2出口气体的湿含量 kg 水/kg 干料ug干燥管中气流速度 m/s q1水汽化热 kJ q2物料升温所需热量 kJ q3损失的热量 kJ Q总干燥过程所需的热量 kJ 符号 物理量 SI 单位 g干燥介质的粘度 kgs/m2 气干燥介质的密度 kg/m3g 导热系数 J/ms GC绝干物料量 kg/h W 干燥
6、过程除去的水分 kg/h CV蒸汽比热 kJ/kg CW液体比热 kJ/kg ro水的汽化热 kJ/kg CH空气的湿比热 kJ/kg Cg 干气比热 kJ/kg Cv 水汽比热 kJ/kg V 干空气比热 kg/h tW湿球温度 HW湿球温度对应的湿含量kg 水/kg 干料D上恒速度段管径 m H上恒速度段高度 m D下加速度段管径 m H下加速度段高度 m um物料与气流相对速度 m/s Re 雷诺数 3西北大学化工原理课程设计 a 比表面积 m2/m3符号 物理量 SI 单位 k 传热系数 J/sm3tm对数平均速度 vH湿比容 m3/kg 摩擦系数 参考文献 1. 化学工程手册编辑委员
7、会编化学工程手册第 16 篇（夏诚意、郭直佑、王喜忠编）干燥，北京，化学工业出版社。1989（1651，16213） 2. 化学工程设备设计全书编辑委员会，金国淼主编干燥设备设计 ，上海 ，上海科学技术出版社。1988（157198） 3. 番永康主编现代干燥技术 ，化学工业出版社。1998（340424） 4. 美国 R. H. Pery 著PERY 化学工程手册第六版下卷，化学工业出版社。 （1993 年 8月版） 5. 机械工程手册编辑委员会机械工程手册下册，机械工业出版社。 （1989 年 10 月版） 6. 鞍山黑色冶金矿山设计研究院编除尘设计参考资料 ，辽宁人民出版社。 （1978 年版） 7. 张树杰、王惠芳编硼砂气流干燥器的工艺查定 ，无机盐工业出版社。 （1990（1）2829） 8. 桐荣良主编干燥装置手册 ，上海科学技术出版社。 （1988 121132） 9. 河北工学院，浙江工学院合编化工设备机械基础 ，化学工业出版社。 （1992 年版） 10. 刘荣贵编新编常用材料换算手册 ，中国物资出版社。 （1992 年版） 11. 陈敏恒编化工原理 ，化学工业出版社。 （1986 年版） 4
