直管式氣流干燥器的設(shè)計

1、<p>　　Hefei University</p><p>　　《化工原理》課程設(shè)計</p><p>　　——直管氣流干燥器設(shè)計</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　0 前 言錯誤!未定義書簽。</p><p>　　1 任務(wù)書- 4 -<

2、/p><p>　　1．1 設(shè)計題目：直管氣流干燥器干燥聚氯乙稀樹脂- 5 -</p><p>　　1．2 原始數(shù)據(jù)- 5 -</p><p>　　1．2．1 濕物料- 5 -</p><p>　　1．2．2 干燥介質(zhì)- 5 -</p><p>　　1．2．3 水汽的性質(zhì)- 6 -</p><p

3、>　　2 流程示意圖- 6 -</p><p>　　3 流程與方案的選擇說明與論證- 7 -</p><p>　　3. 1 干燥介質(zhì)加熱器的選擇- 7 -</p><p>　　3. 2 干燥器的選擇- 7 -</p><p>　　3. 3 干燥介質(zhì)輸送設(shè)備的選擇及配置- 8 -</p><p>　　

4、3. 4 加料器的選擇- 8 -</p><p>　　3. 5 細粉回收設(shè)備的選擇- 8 -</p><p>　　4 干燥器主要部件和尺寸的計算- 9 -</p><p>　　4. 1 基本計算- 9 -</p><p>　　4. 1. 1 濕物料- 9 -</p><p>　　4. 1. 2 濕空氣

5、- 9 -</p><p>　　4. 1. 3 干燥管直徑D的計算- 10 -</p><p>　　4. 2 干燥管長度和干燥時間的計算- 11 -</p><p>　　4. 2. 1 加速段干燥管長度和所需干燥時間的計算- 11 -</p><p>　　4. 2. 2 勻速區(qū)的計算- 18 -</p><p

6、>　　5 附屬設(shè)備的選型- 19 -</p><p>　　5. 1 加料器的選擇- 19 -</p><p>　　5. 2 加熱器的選擇- 19 -</p><p>　　5. 3 旋風分離器的選擇- 20 -</p><p>　　5. 4 鼓風機的選擇- 20 -</p><p>　　5. 5 抽風機

7、的選擇- 20 -</p><p>　　6 主要符號和單位- 21 -</p><p>　　7 參考文獻- 22 -</p><p>　　8 設(shè)計評價- 23 -</p><p>　　8. 1 氣流干燥器的評價- 23 -</p><p>　　8. 2 設(shè)計內(nèi)容的評價- 23 -</p>&l

8、t;p>　　8. 3 課程設(shè)計的認識和體會- 24 -</p><p><b>　　1、概論</b></p><p>　　干燥通常是指利用熱能使物料中的濕分汽化，并將產(chǎn)生的蒸汽排出的過程，其本質(zhì)為除去固相濕分，固相為被干燥的物料,氣相為干燥介質(zhì)。干燥是最古老的單元操作之一，廣泛地運用于各行各業(yè)中，幾乎涉及國民經(jīng)濟的每個部門。同時干燥過程亦十分復(fù)雜，因為它同時涉

9、及到熱量、質(zhì)量和動量傳遞過程，用數(shù)學(xué)描述常存有困難和無效性。在干燥技術(shù)的許多方面還存在“知其然而不知其所以然”，的狀況。對這一過程研究尚不成熟，正如A.S.Mujumdar在他的著作前言中所說的那樣:干燥是科學(xué)、技術(shù)和藝術(shù)的一種混合物，至少在可以預(yù)見的將來，干燥大概仍然如此。 干燥技術(shù)的運用具有悠久的歷史，聞名于世的造紙術(shù)就顯示出了干燥技術(shù)的應(yīng)用。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是在化工生產(chǎn)過程中，干燥是最常見和耗能最大的單元操作之一。但是在過

10、去相當長時間里，人們對于這項技術(shù)一直沒有給予足夠的重視，干燥技術(shù)發(fā)展相當緩慢。 經(jīng)過近30年的發(fā)展,一些新的干燥技術(shù)已展露頭腳,其中有些已付諸工業(yè)應(yīng)用,有些還處于不同的研究和開發(fā)階段，但己顯示出巨大的應(yīng)用潛力。預(yù)計在今后相當長的時間內(nèi)，該過程仍為化學(xué)、食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)工程專業(yè)的研究熱點之一，更新的干燥技術(shù)還會不斷涌現(xiàn)，</p><p>　　直管氣流干燥器適用于干燥非結(jié)合水分及結(jié)團不嚴重，不怕磨損的散粒物料，在干燥

11、結(jié)合水分時的熱效率僅在20%左右。由實驗得知，加料口以上1m左右的干燥管內(nèi)，從氣體傳給物料的傳熱量約占整個干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部氣固間傳熱溫差較大，物料入口處氣固兩相的相對速度較大，傳熱傳質(zhì)系數(shù)也大。當濕物料進入干燥管底部瞬間，其上升速度Um為零，氣流速度為，氣流和顆粒的相對速度Ur=Ug-Um最大，當物料被氣流吹動不斷加速，氣固兩相的相對速度就不斷降低，直到氣體與顆粒間的相對速度Ut等于顆粒在氣流中的沉降速度U

12、o時，即Ut=Uo=(Ug-Um)，顆粒將不再被加速而維持恒速上升。由此可知，顆粒在干燥器中的運動情況可分為加速運動段和恒速運動段，通常加速運動段在加料口以上1-3m內(nèi)完成。傳熱系數(shù)在干燥管底部最大，隨著干燥管高度的增加，傳熱系數(shù)迅速減小，為了提高氣流干燥器的干燥效率和降低其高度，發(fā)揮干燥管底部加速段的作用，人們采取了多種措施，研制了各種新型氣流干燥設(shè)備。</p><p>　　本次課程設(shè)計采用直管氣流干燥器干燥空

13、氣稀釋重油燃燒氣（其性質(zhì)與空氣相同）。通過濕物料和干燥介質(zhì)的性質(zhì)以確定干燥器直管長度和管徑，以及干燥時間。同時選定一些其它附屬設(shè)備。</p><p>　　本課程是化工原理課程教學(xué)的一個實踐環(huán)節(jié)，是使其得到化工設(shè)計的初步訓(xùn)練，掌握化工設(shè)計的基本程序和方法。為畢業(yè)設(shè)計和以后的工作了堅實的奠定基礎(chǔ)。</p><p><b>　　1. 任務(wù)書</b></p>&

14、lt;p>　　1．1 設(shè)計題目：直管氣流干燥器干燥設(shè)計</p><p><b>　　1．2 原始數(shù)據(jù)</b></p><p><b>　　1．2．1 濕物料</b></p><p>　　原料量（）：=5000kg/h</p><p>　　物料形態(tài)：散粒狀、圓球形；</p><

15、;p>　　顆粒直徑：dp =200um dmax =500um</p><p><b>　　絕干物料密度：</b></p><p><b>　　絕干物料比熱：；</b></p><p>　　初始濕度H1=0.025kg/kg絕干料</p><p>　　物料含水量（以干基計）：=25％<

16、/p><p>　　干物料（產(chǎn)品）含水量：=0.5％</p><p>　　干燥介質(zhì)：空氣稀釋重油燃燒氣（其性質(zhì)與空氣相同）</p><p><b>　　臨界濕含量： </b></p><p>　　平衡濕含量：X*=0</p><p><b>　　操作溫度： </b></p

17、><p>　　操作壓力（Kpa）：101.325</p><p>　　加熱蒸汽壓力：4atm（表壓） </p><p>　　1．2．2 干燥介質(zhì)</p><p><b>　　干燥介質(zhì)：濕空氣</b></p><p><b>　　相對濕度</b></p><p&

18、gt;<b>　　進入預(yù)熱器溫度 </b></p><p>　　離開預(yù)熱器溫度＝400℃</p><p>　　1．2．3 水汽的性質(zhì)</p><p>　　干燥介質(zhì)的比熱容: cv=1.884 kJ/(kg·℃)</p><p>　　干燥介質(zhì)的比熱容: cw=4.187 kJ/(kg·℃)</p&

19、gt;<p>　　0℃時干燥介質(zhì)的汽化熱: ro=2491.27 kJ/kg</p><p><b>　　2. 流程示意圖</b></p><p>　　流程圖中各部件說明：</p><p>　　鼓風機；2—預(yù)熱器；3—氣流干燥管；4—加料斗；5—螺旋加料器；</p><p>　　6—旋風分離器；7—卸料閥；

20、8—引風機。</p><p>　　流程與方案的選擇說明與論證</p><p>　　3.1 干燥介質(zhì)加熱器的選擇</p><p>　　干燥介質(zhì)為物料升溫和濕分提供熱量，并帶走蒸發(fā)的濕分。干燥介質(zhì)通常有空氣、過熱蒸汽、惰性氣體等。以空氣做為干燥介質(zhì)是目前應(yīng)用最普遍的方法。濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物，這里的干空氣主要是由N2、H2、O2、H2O、CO2、CO等和微量的

21、稀有氣體組成，各組成氣體之間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，通常情況下，這些氣體都遠離液態(tài)，可以看作理想氣體；另一方面，在一般情況下，自然界的濕空氣中水蒸氣的含量很少，水蒸氣的分壓力很低(0.003MPa～0.004MPa)，而其相應(yīng)的飽和溫度低于當時的空氣溫度，所以濕空氣中的水蒸氣一般都處于過熱狀態(tài)，也很接近理想空氣的性質(zhì)。所以我們選擇是空氣作為干燥介質(zhì)。</p><p>　　3.2 干燥器的選擇</p>&l

22、t;p>　　氣流干燥器適用于干燥非結(jié)合水分及結(jié)團不嚴重，不怕磨損的散粒物料，在干燥結(jié)合水分時的熱效率在20%左右。由實驗得知，加料口以上1m左右的干燥管內(nèi)，從氣體傳給物料的傳熱量約占整個干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部氣固間傳熱溫差較大，物料入口處氣固兩相的相對速度較大，傳熱傳質(zhì)系數(shù)也大。當濕物料進入干燥管底部瞬間，其上升速度Um為零，氣流速度為Ug，氣流和顆粒的相對速度Ur=Ug-Um最大，當物料被氣流吹動不斷加速

23、，氣固兩相的相對速度就不斷降低，直到氣體與顆粒間的相對速度Ut等于顆粒在氣流中的沉降速度Uo時，即Ut=Uo=(Ug-Um)，顆粒將不再被加速而維持恒速上升。由此可知，顆粒在干燥器中的運動情況可分為加速運動段和恒速運動段，通常加速運動段在加料口以上1-3m內(nèi)完成。傳熱系數(shù)在干燥管底部最大，隨著干燥管高度的增加，傳熱系數(shù)迅速減小。恒速干燥期間的物料溫度幾乎與熱空氣的濕球溫度相同，所以使用高溫熱空氣也可以干燥熱敏性物料。這種干燥方法干燥速率

24、高，設(shè)備投資少。</p><p>　　濕料由加料器加入直立管，空氣經(jīng)鼓風機鼓入翅片加熱器，加熱到一定溫度后吹入直立管，在管內(nèi)的速度決定于濕顆粒的大小和密度，一般大于顆粒的沉降速度（約為10~20米/秒）。已干燥的顆粒被強烈氣流帶出，送到兩個并聯(lián)的旋風分離器分離出來，經(jīng)螺旋輸送器送出，尾氣則經(jīng)袋式過濾器放空。由于停留時間短，對某些產(chǎn)品往往須采用二級或多級串聯(lián)流程。</p><p>　　3.3

25、 干燥介質(zhì)輸送設(shè)備的選擇及配置</p><p>　　為了克服整個干燥系統(tǒng)的流體阻力以輸送干燥介質(zhì)，必須選擇適當形式的風機，并確定其配置方式。風機的選擇主要取決于系統(tǒng)的流體阻力、干燥介質(zhì)的流量、干燥介質(zhì)的溫度等。前送后引式，兩臺風機風機分別安裝在干燥介質(zhì)加熱器前面和系統(tǒng)的后面，一臺送風，一臺引風。調(diào)節(jié)系統(tǒng)前后的壓力，可使干燥室處于略微負壓下操作，整個系統(tǒng)與外壓差較小，即使有不嚴密的地方，也不至于產(chǎn)生大量漏氣現(xiàn)象。

26、</p><p>　　3.4 加料器的選擇</p><p>　　氣體干燥裝置采用的加料器必須保證向連續(xù)均勻地加料。加料器的型式應(yīng)隨物料的性質(zhì)及操作要求的不同而定，最常用的有螺旋加料器、星形加料器等。螺旋加料器宜于輸送粉狀、顆粒及小塊物料，密封性能好，操作安全方便，結(jié)構(gòu)簡單執(zhí)照費用低，此時我們所干燥的物料正好為顆粒狀，所以此時選擇螺旋加料器。</p><p>　　3

27、.5 細粉回收設(shè)備的選擇</p><p>　　由于從干燥器出來的廢氣夾帶細粉，細粉的收集將影響產(chǎn)品的收率和勞動環(huán)境等，所以，在干燥后都應(yīng)設(shè)置氣固分離設(shè)備。最常用的氣固分離設(shè)備是旋風分離器，對于顆粒粒徑大于5微米有較高的分離效率。旋風分離器可以單臺使用，也可以多臺串聯(lián)或并聯(lián)使用。</p><p>　　4 干燥器主要部件和尺寸的計算</p><p><b>

28、;　　4．1 基本計算</b></p><p><b>　　4．1．1濕物料</b></p><p>　　= ==0.0526</p><p>　　GC=G1(1﹣0.33)=5000*0.67=3350 kg絕干物料/h</p><p>　　4. 1. 2濕空氣</p><p>　

29、　（1）濕空氣的初始溫度為時</p><p><b>　　H1=H0</b></p><p>　　= =2.149kPa</p><p><b>　　==0.0135</b></p><p>　　CH0=1.005+1.884H0= 1.005+1.114*0.0135=1.026 kJ/(kg&#

30、183;℃)</p><p>　?。?）濕空氣在干燥器進口處t1=400℃時</p><p>　　VH1=(0.002835+0.004557H1)(t1+273)=(0.002835+0.0045578*0.025)(400+273)</p><p>　　=1.985m3/kg絕干氣體</p><p>　　==0.5106kg/m3<

31、/p><p>　　（3）濕空氣干燥器出口處</p><p>　　=1.26+4.187*0.005=1.281</p><p>　　試差法求干燥器出口處干燥產(chǎn)品的溫度θ2</p><p>　　由于產(chǎn)品的濕含量高于臨界濕含量,則產(chǎn)品溫度（即物料終溫）θ2取濕球溫度tw2即θ2＝tw2，帶入以下公式：</p><p>　　用E

32、XCEL表格視差計算tw</p><p>　　假設(shè)tw=41℃, pw=7.8077 rw=2396.97 計算值tw=50.22℃</p><p>　　假設(shè)tw=42℃, pw=8.2298 rw=2394.67 計算值tw=43.1716℃</p><p>　　假設(shè)tw=42.1℃,

33、 pw=8.2731 rw=2394.44 計算值tw=42.446℃</p><p>　　假設(shè)tw=42.14℃, pw=8.2905 rw=2394.348 計算值tw=42.155℃</p><p>　　假設(shè)tw=42.14182℃, pw=8.29125 rw=2394.3438 計算值tw=42.1418℃<

34、;/p><p><b>　　進一步細化后</b></p><p>　　當假設(shè)tw=42.1418℃, pw=8.29125 rw=2394.34 計算值tw=42.1418℃</p><p>　　所以得到θ2＝tw2=42.1418℃</p><p>　?。╞）試差法求干燥器出口濕空氣溫度t2</p>

35、;<p>　　假設(shè)t2=70℃帶入以下公式：</p><p><b>　　經(jīng)計算得</b></p><p>　　Gg=4805.9855 kg絕干氣/h</p><p>　　H2=0.03767 kg/kg絕干氣</p><p>　　Qg=320511.1755 kJ/h</p><p&

36、gt;<b>　　又由</b></p><p>　　得 p2=5.784kpa</p><p>　　所以==35.375℃</p><p>　　所以假設(shè)滿足，則t2=70℃</p><p>　　4．1. 3 干燥管直徑D的計算</p><p>　　取進口氣速：ug=25m/s</p>

37、<p><b>　　==0.486m</b></p><p>　　當D=0.285m時，帶入上式中求得ug=42.95m/s</p><p>　　4．2 干燥管長度和干燥時間的計算</p><p>　　4．2．1 加速段干燥管長度和所需干燥時間的計算</p><p>　　(1) 加速區(qū)的相關(guān)計算</

38、p><p>　　(a) 的計算（整個加速段取平均值）</p><p>　　因為加速區(qū)氣體放出熱量為總熱量的80％，得</p><p>　　Qg′=Qg×80％=320511.1755*0.8=256408.94 kJ/h</p><p>　　由式計算出加速度區(qū)結(jié)束時氣體溫度t2′=88</p><p>　　查′表

39、的ug=2.132×10-5pa.s</p><p><b>　　根據(jù) </b></p><p>　　且 Qg′=302652.2 kJ/h </p><p><b>　　計算出加速區(qū)結(jié)束時</b></p><p>　　X2′=0.1087 H2′=0.0377 tm

40、=0.5*(88+140)=114℃ =158.15 </p><p>　　=(0.002835+0.004557*0.0377)(88+273)=1.0855</p><p>　　得 ==0.956， </p><p><b>　　==</b></p><p><b>　　同理有</b>

41、;</p><p><b>　　根據(jù) =</b></p><p>　　(b) 終端速度u t的計算（按加速區(qū)氣體放出熱量為總熱量的80%計算）</p><p>　　查表知t1= 400℃時 ug1=2.37×10-5 pa.s</p><p>　　t2′= 88℃時 ug2=2.13

42、2×10-5 pa.s</p><p>　　VH2′=（0.002835+0.004557H2′）（t2′+273）=1.0855</p><p>　　ρg ′==0.956</p><p><b>　　=</b></p><p>　　得u t=()1/1.4==0.5757</p><p&

43、gt;　　(c) 確定加速區(qū)的的關(guān)聯(lián)式，求出n和</p><p>　　由 Re0=dpu/ Nu0=0.76×Re00.65</p><p>　　Ret=dpu/ Nut=2+0.54Ret0.5</p><p><b>　　求得</b></p><p>　　Re0=0.000145×

44、;25×0.8474/0.000023=134.557； </p><p>　　Ret =0.000145×0.5757×0.956/0.00002132=3.7432； </p><p>　　Nu0=18.3909； Nut=3.052</p><p>　　n=[ln(Nu0/Nut)]/[ln(Re0/Ret)=0.5033<

45、/p><p>　　An=Nu0/Re0n=1.599</p><p>　　0.3089AnGcdpn-0.4=0.0365</p><p>　　(d) umo=(分段開始時粒子速度)的計算</p><p>　　Aa===140.148S-1 </p><p>　　Um0==0.0.46716m/s</p>&

46、lt;p>　　(2)加速區(qū)第一段——預(yù)熱段的有關(guān)計算</p><p><b>　　=2.244</b></p><p><b>　?。?00℃ </b></p><p><b>　　由式：</b></p><p>　　有 ==400-=393.1619℃ ==365

47、.31℃ </p><p>　　=（）/2=136.581℃</p><p>　　=（）/4=83.8259℃ </p><p>　　=9366.1512</p><p>　　=1.1863 0.8447kg/m3 Hm=H1=0.0135</p><p><b>　　=2.3625</

48、b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　本段平均氣速：==24.9833 </p><p>　　=24.9833-0.2114=24.7719</p><p>　　假設(shè)=19.055m/s</p><p>　　則 =1.3746 </p>

49、<p>　　Ji-1==21.326</p><p><b>　　=與假設(shè)不符合</b></p><p>　　用EXCEL視差求解(下同):</p><p>　　假設(shè)uri=17.8731; 有Bu=1.3701; uri=17.8627 與假設(shè)不符合</p><p>　　假設(shè)uri=17.8623 ;

50、 有Bu=1.3701; uri=17.8626 與假不設(shè)符合</p><p>　　當uri=17.8626； 有Bu=1.3701； uri=17.8626 </p><p>　　uri=17.8626時，滿足當時，，所以分段合理。</p><p><b>　　計算和</b></p><p>　　由Ji=-9

51、.81=21.326 </p><p>　　Ji-1=﹣9.81=1897.7041</p><p><b>　　Jm==</b></p><p>　　m=（Ji-1-Ji）/（-）=101.4111 b=Jm－m[(ur1+ ur2)/2]=-612.2326</p><p>　　得 =0.00453

52、 =0.01783</p><p>　　附加計算：=7.121， =0.3868， </p><p>　　(3)加速區(qū)第二段的有關(guān)計算</p><p><b>　　預(yù)分段</b></p><p>　　設(shè)，則：=0.4444 且</p><p>　　由 =0.4444/0.3868*0.83

53、3 計算得8968.2131J/s</p><p>　　根據(jù) 得=126.6425℃</p><p>　　則 =0.0035 Kg/s</p><p>　　=0.0135+ </p><p><b>　　=0.01482</b></p><p>　　=0.5*（133.1619+126.6

54、425）=129.9022℃，</p><p>　　在此溫度下 ug=(-2×10-6tm+5×10-3×tm+1.7169)=2.3326×10-5pa.s</p><p>　　=1.1694 m3/kg絕干氣體</p><p>　　=0.8678kg/m3 ==24.428 m/s <

55、/p><p>　　=24.428-7.121=17.3076 m/s</p><p>　　==87.7201 </p><p>　　λg=-2×10-8×ts2+8×10-5ts+0.0244=3.113×10-2w/(m·℃)</p><p>　　=3959.377

56、 </p><p>　　Aq=A1AλΔtm=12689.9 </p><p>　　假設(shè)=17.3076/1.3=13.3135m/s</p><p>　　則=1.3246 ﹣9.81=1144.85</p><p>　　=118736 m/s 與假設(shè)不符合</p><p>　　假設(shè)uri=118

57、653; 有Bu=1.3168; uri=11.8474 與假設(shè)不符合</p><p>　　假設(shè)uri=118474 ; 有Bu=1.3168; uri=11.8471 與假設(shè)不符合</p><p>　　假設(shè)uri=118471; 有Bu=1.3168; uri=11.8471 與假設(shè)符合</p><p>　　uri=11.8471時，滿足

58、當時，，所以分段合理。</p><p><b>　　計算和</b></p><p>　　由 Ji=-9.81=669.3636 Ji-1=﹣9.81=1144.85</p><p>　　Jm=-9.81=910.9513</p><p>　　m=（Ji-1-Ji）/（-）=87.0785</p>&

59、lt;p>　　b=Jm－m[(ur1+ ur2)/2]=-358.422</p><p>　　得 =0.006136 =0.061932</p><p>　　附加計算：=12.5812 m/s =0.4609</p><p><b>　　=0.8035</b></p><p>　　加速區(qū)第三段

60、—第九段的有關(guān)計算結(jié)果見表格所示</p><p><b>　　第九段結(jié)束時，</b></p><p><b>　　=1.0789</b></p><p>　　mi=gm-ri=26.1158m/s，=26.6892m/s</p><p>　　=0.5734m/s，</p><p&

61、gt;　　令 則k=1.0013≈1 且k≥1，則表示加速段結(jié)束。</p><p>　　加速區(qū)總時間=0.0704 加速區(qū)總管長=1.4563</p><p>　　4.2.2 勻速區(qū)的計算</p><p><b>　　=0.0338</b></p><p><b>　　=1.1018<

62、/b></p><p>　　=.09382 =83.229 </p><p>　　ug=(-2×10-6tm+5×10-3×tm+1.7169)=2.1191×10-5pa.s </p><p><b>　　=27.003</b></p><p><b>　　

63、由， </b></p><p>　　得=23.326KJ/s =39.149℃ =26.427</p><p>　　=63.367℃ 在此溫度下得 </p><p>　　λg=-2×10-8×ts2+8×10-5ts+0.0244=2.9389×10-2w/(m·℃)</p>&

64、lt;p>　　由Ret=dpu/ ， Nut=2+0.54Ret0.5 得Re=3.6960, Nu=3.0381</p><p>　　=λgNut/dp=615.783 a==3.0962</p><p>　　=/[a()]=4.893 =/Um=0.18515</p><p><b>　　計算得到：</b>

65、;</p><p>　　干燥管的總時間=0.2256</p><p>　　干燥管的總長度=6.3494m</p><p>　　由于k==1.0013≈ 1 由于繼續(xù)分段后Ji,Ji-1表明提前進入勻速區(qū),所以設(shè)計時干燥管總管長：</p><p>　　′=6.3494×1.2=7.619m</p><p>　　

66、5 附屬設(shè)備的選型</p><p>　　5.1 加料器的選擇</p><p>　　聚氯乙烯樹脂為粉末狀物料，用螺旋輸送器宜于輸送粉末、粒狀及小顆粒物料，密封性能好，操作安全方便、結(jié)構(gòu)簡單、制造費用低，考慮適用性和經(jīng)濟性選擇螺旋加料器。</p><p><b>　　5．2加熱器的選擇</b></p><p>　　根據(jù)加熱

67、蒸汽的蒸汽壓P=4×101.325= 405.3 Kpa，查表知加熱器中蒸汽的溫度t=145℃</p><p><b>　　加熱器型號的選擇</b></p><p>　　所需的通風截面積S=G/Vp=[4805.9855 ×(1+0.0135)]/（3600×8）=0.1691m2</p><p>　　選擇型號為查

68、表得 S′=0.15 m2 A′=23.6 m2 </p><p>　　代入Vp=G/S=4805.9855/0.1691/3600=7.8934</p><p>　　傳熱系數(shù) K=15.1Vp0.43=36.7114</p><p><b>　　=32.3614℃</b></p><p>　　加熱面積：A=Q

69、/K=19.1266 加熱器個數(shù)：N=A/ A′=4.072=5</p><p>　　空氣阻力：P1=3.03(Vp)1.62=86.1021Pa</p><p>　　5.3 旋風分離器的選擇</p><p>　　=（0.002835+0.004557*0.03767）（70+273）=0.9724</p><p>　　t2=70℃時 =

70、1.0671</p><p>　　氣體處理量：V= G g (1+H2)/=4673.3643 m2/h</p><p>　　選擇型號：CLP/A—6.5 查表可知風速為u=18 m/s , V′=4700 m3/h P′=1913 Pa P2=（P′×V2 ）/ V′2=1411.81Pa</p><p>　　5.4 鼓風機的選擇</p&

71、gt;<p>　　t=28℃時 =0.8474 V= G g(1+H0)/=5747.9587m3/h</p><p>　　P總=（P1+P2+1000）×（1+20%）=1797.4953pa</p><p>　　所以選型號為選擇4—79型離心通風機：</p><p><b>　　5．5抽風機的選擇</b></

72、p><p>　　t2=70℃ 氣體處理量V=G g(1+H2)/=4673.3643m3/h </p><p>　　選擇9—19型高壓離心機：</p><p><b>　　6 主要符號和單位</b></p><p><b>　　英文字母：</b></p><p>　　a——單

73、位體積物料提供的傳熱（干燥）面積，m2/m3</p><p>　　c——比熱容，KJ/（kg. ℃）</p><p><b>　　dp——顆粒直徑，</b></p><p>　　D——干燥器直徑，m</p><p>　　H——空氣的濕度，kg/kg絕干氣</p><p>　　L——絕干空氣流量，k

74、g/h或kg/s</p><p>　　P——水汽分壓，kPa</p><p>　　P——空氣總壓，kPa</p><p><b>　　Q——傳熱速率，w</b></p><p>　　r——汽化熱，KJ/kg</p><p><b>　　t——溫度，℃</b></p>

75、;<p>　　Ug——氣體的速度，m/s</p><p>　　V——濕空氣的比容，m3/kg絕干氣</p><p><b>　　——物料的濕基含量</b></p><p>　　——熱量，KJ/s或J/s或kw</p><p>　　W——水分蒸發(fā)量，kg/s或kg/h</p><p>

76、　　X——物料的干基含水量，kg水/kg絕干氣</p><p><b>　　希臘字母：</b></p><p>　　——對流傳熱系數(shù)，W/（m2. ℃）</p><p>　　——固體物料溫度，℃</p><p>　　——導(dǎo)熱系數(shù)，W/（m2. ℃）</p><p>　　——密度，kg/m3<

77、/p><p>　　——干燥時間或物料在干燥器內(nèi)停留時間，S</p><p><b>　　——相對濕度百分數(shù)</b></p><p><b>　　下標：</b></p><p>　　0——進預(yù)熱器的、新鮮的或沉降的；</p><p>　　1——進干燥器的或離預(yù)熱器的；</p&

78、gt;<p>　　2——離開干燥器的；</p><p><b>　　c——臨界的；</b></p><p><b>　　d——露點的；</b></p><p>　　g——氣體的，或絕干氣的；</p><p>　　m——濕物料的或平均的；</p><p><

79、b>　　7 參考文獻</b></p><p>　　化學(xué)工程手冊 . 上卷 ，時鈞等， 化學(xué)工業(yè)出版社，TQ02-62/1=2/:1， 1996</p><p>　　化學(xué)工程手冊 . 下卷，時鈞等，  化學(xué)工業(yè)出版社，TQ02-62/1=2/:2 1996</p><p>　　干燥設(shè)備，金國淼，化學(xué)工業(yè)出版社，TQ051.8

80、/2 ，2002 </p><p>　　干燥設(shè)備設(shè)計， 金國淼 ，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，TQ05/4:3 ，1988 </p><p>　　現(xiàn)代干燥技術(shù)， 潘永康 ，化學(xué)工業(yè)出版社，TQ028/18 ，1998 </p><p>　　化工生產(chǎn)流程圖解(上冊)(增訂二版)，化學(xué)工業(yè)出版社

81、組織編寫，化學(xué)工業(yè)出版社 ，TQ06/1=2:1，1984 </p><p>　　化工生產(chǎn)流程圖解(下冊)(增訂二版)，化學(xué)工業(yè)出版社組織編寫 ，化學(xué)工業(yè)出版社，TQ06/1=2:2 ，1985 </p><p>　　葉世超. 氣流干燥器管長設(shè)計的簡便方法. 化工機械，1993：82-86</p><p>　　馬克

82、承，陳明鳳. 氣流干燥器加速區(qū)的工作方程式——有關(guān)微分方程式的分段積分法.成都科技大學(xué)學(xué)報，1990（4）：81-90</p><p>　　葉世超. 氣流干燥器加速區(qū)后期分段設(shè)計方法. 成都科技大學(xué)學(xué)報，1992（3）：95-99</p><p>　　葉世超. 氣流干燥器設(shè)計中的加速區(qū)分段公式. 成都科技大學(xué)學(xué)報，1992（2）：15-20</p><p>　　重慶

83、工學(xué)院生物工程學(xué)院. 化工原理課程設(shè)計</p><p>　　匡國柱，史啟才. 化工單元過程及設(shè)備課程設(shè)計</p><p>　　葉世超，夏素蘭，易美桂等. 化工原理（下冊），科學(xué)出版社，2002</p><p><b>　　8 設(shè)計評價</b></p><p>　　8.1 氣流干燥器的評價</p><p

84、>　　氣體干燥器的主體是氣流干燥管，濕物料由管的底部加入，高速的熱氣體也由底部進入，物料受到氣體的沖擊，以粉末狀分散于氣流之中呈懸浮狀態(tài)，被氣流輸送而向上運動，并在輸送過程中進行干燥。</p><p>　　由于氣體相對于物料顆粒的高速流動，以及氣固相間接觸面積很大，體積傳熱系數(shù)相當大，比常用的轉(zhuǎn)筒式干燥器大20～30 倍。氣流干燥適合于處理粒徑小、干燥過程主要由表面氣化控制的物料。對于粒徑小于0.5～0.7

85、mm的物料，不論初始含水量如何，一般都能將含水量降為0.3％～0.5％。但由于物料在氣流干燥器內(nèi)的停留時間很短(一般只有幾秒)，不易得到含水量更低的干燥產(chǎn)品。</p><p>　　優(yōu)點：生產(chǎn)強度高、熱能利用好、干燥時間短、設(shè)備簡單、操作方便。</p><p>　　缺點流體阻力大、物料對器壁的磨損較大、細粉末收塵比較困難。</p><p>　　8.2 設(shè)計內(nèi)容的評價&

86、lt;/p><p>　　課程設(shè)計內(nèi)容達到了基本設(shè)計要求。各種設(shè)備的選擇嚴格參照計算結(jié)果和設(shè)備標準進行選擇，符合任務(wù)書的生產(chǎn)需要。同時也存在這一些不足。就是在設(shè)備的經(jīng)濟實用性以及各種設(shè)備的的具體操作方面還尚待改進。主要就是要考慮到設(shè)備的結(jié)構(gòu)與安裝方式對設(shè)備阻力的影響，調(diào)節(jié)設(shè)備的進出口方向，盡量做到經(jīng)濟實惠。可以將抽風機選成鼓風機的結(jié)構(gòu)形式，減少空氣由干燥器進入抽風機的阻力損失。</p><p>

87、　　8.3 課程設(shè)計的認識和體會 </p><p>　　本次設(shè)計中，我們盡自己的最大努力完成了設(shè)計，收獲很大，感受頗多，同時也為以后的工作打下了堅實的基礎(chǔ)。 這次設(shè)計我做的是小型干燥器的風機選配及干燥管設(shè)計，通過收集相關(guān)資料分析，最終確定干燥機的類型為氣流干燥機，圍繞氣流干燥設(shè)計了相應(yīng)的干燥管以及對其風機進行了選配。在設(shè)計上，我沒有很多創(chuàng)新，最要是通過查閱手冊及收集相關(guān)資料進行分析，利用已有的原理及計算公式，基本

88、完成了設(shè)計要求。 同時在設(shè)計過程中我也學(xué)到了很多東西，運用和查閱手冊的能力有了進一步的提高，也鍛煉了自己的耐心，遇到問題不不急不燥，努力去發(fā)現(xiàn)問題的關(guān)鍵，從而尋找解決的方法。設(shè)計中我也發(fā)現(xiàn)了自己平時學(xué)習(xí)中應(yīng)該注意的問題，做事情得腳踏實地，一步一個腳印。在即將告別大學(xué)生活的時候，也讓我意識到學(xué)習(xí)還得繼續(xù)，活到老，學(xué)到老。 由于時間有限，理論知識掌握不夠扎實，運用知識能力等方面的限制，設(shè)計中難免有錯誤、不妥之處，敬請各位老師批評指正！<