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文檔簡介
1、<p> 化工原理課程設(shè)計說明書</p><p> 設(shè)計名稱: 臥式多室流化床干燥器裝置的設(shè)計</p><p><b> 目 錄</b></p><p> 一.設(shè)計任務(wù)書-------------------------------------------------------------2</p>
2、<p> 二.設(shè)計內(nèi)容概述----------------------------------------------------------2</p><p> 2.1設(shè)計目的------------------------------------------------------------------------------2</p><p> 2.2干燥流程簡介
3、及臥式多室流化床干燥意義簡述------------------------------3</p><p> 三.工藝計算----------------------------------------------------------------4</p><p> 3.1物料和熱量衡算------------------------------------------------
4、---------------------4</p><p> 3.2流化速度的確定---------------------------------------------------------------------5</p><p> 3.3流化床層底面積的計算-----------------------------------------------------------
5、-6</p><p> 3.4干燥器的長度和寬度---------------------------------------------------------------7</p><p> 3.5干燥器的高度------------------------------------------------------------------------7</p>&l
6、t;p> 3.6干燥器的結(jié)構(gòu)設(shè)計------------------------------------------------------------------8</p><p> 四.附屬設(shè)備的選型-------------------------------------------------------9</p><p> 4.1送風(fēng)機和排風(fēng)機------------
7、---------------------------------------------------------9</p><p> 4.2氣固分離設(shè)備------------------------------------------------------------------------9</p><p> 4.3供熱設(shè)備---------------------------
8、---------------------------------------------------9</p><p> 4.4供料設(shè)備------------------------------------------------------------------------------9</p><p> 五.?dāng)?shù)據(jù)匯總------------------------------
9、-------------------------------------------10</p><p> 六.認(rèn)識與體會------------------------------------------------------------11</p><p> 七.參考文獻(xiàn)------------------------------------------------------
10、---------11</p><p> 臥式多室流化床干燥裝置的設(shè)計</p><p><b> 一.設(shè)計任務(wù)書</b></p><p><b> 1.設(shè)計題目</b></p><p> 試設(shè)計一臺臥式多室流化床干燥器,用于干燥顆粒狀化肥,將其含水量從0.04干燥至0.004(干基),生產(chǎn)能
11、力(以干燥產(chǎn)品計)為3000 kg /h。</p><p><b> 2.操作條件</b></p><p> ?。?)干燥介質(zhì) 熱空氣</p><p> 初始濕度H0 0.01 kg水/ kg干氣</p><p> 預(yù)熱器入口溫度t0 25℃&l
12、t;/p><p> 離開預(yù)熱器溫度t1 80℃</p><p> ?。?)物料入口溫度 30℃</p><p> (3)加熱介質(zhì) 飽和蒸汽、壓強392.4kPa</p><p> (4)操作壓強 常壓</p><p
13、> (5)設(shè)備工作日 每年330天,每天24小時連續(xù)運行</p><p> ?。?)廠址 根據(jù)需要選定</p><p><b> 3.設(shè)計基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</b></p><p><b> ?。?)物料參數(shù)</b></p><p>
14、 顆粒平均粒徑d 0.14</p><p> 顆粒密度 1730</p><p> 堆積密度 800 </p><p> 臨界濕含量 0.013(干基)</p><p> 干物料比熱容 1.47kJ/(kg. ℃)</p&g
15、t;<p> ?。?)物料靜床層高度 0.15</p><p> ?。?)干燥裝置熱損失為有效傳熱量的15%。</p><p><b> 二.設(shè)計內(nèi)容概述</b></p><p><b> 1.設(shè)計目的</b></p><p> ?。?)培養(yǎng)學(xué)生運用化工原理課程及有關(guān)
16、知識進(jìn)行化工工藝設(shè)計的能力;</p><p> ?。?)在培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的同時,建立正確的設(shè)計思路和設(shè)計方法。</p><p> 2.干燥流程簡介及臥式多室流化床干燥意義簡述</p><p> 臥式多室流化床干燥器的橫截面制成長方形。用垂直擋板分隔成多室(一般為4-8室),擋板與多孔板間留有一定間歇(一般為幾十毫米)使物料能夠通過。濕物料加入后好像液體一樣由第
17、一室依次流經(jīng)各室,至最后一室卸出。由于擋板的作用,各室的物料不可能像單室干燥那樣互相交混。物料由一室依次流經(jīng)各室時其濕含量亦依次減小。所以產(chǎn)品的干燥程度均勻,這是臥式干燥器的主要優(yōu)點。</p><p> 來自氣流干燥器的顆粒狀物料用星型加料器加到干燥器的第一室,依次經(jīng)各室后,于40.3℃下離開干燥器。濕空氣由送風(fēng)機送到翅片加熱器升濕到80℃后進(jìn)入干燥器,經(jīng)過與懸浮物料接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后溫度降到67℃。廢氣經(jīng)旋風(fēng)
18、分離器凈化后由抽風(fēng)機排至大氣??諝饧訜崞饕?92.4kPa的飽和水蒸氣作載熱體。流程中采用前送后抽式供氣系統(tǒng),維持干燥器在略微負(fù)壓下工作。</p><p><b> 三.工藝計算</b></p><p> 1.物料衡算和熱量衡算</p><p><b> ?。?)物料衡算</b></p><p>
19、; ?。?)空氣和物料出口溫度的確定</p><p> 空氣的出口溫度t2應(yīng)比出口處濕球溫度高出20~50℃(這里取35℃)即 </p><p> ℃及℃,近似取℃,于是:</p><p><b> ℃</b></p><p><b> 解得℃</b></p><p>
20、; (3)干燥器的熱量衡算</p><p> 干燥器中不補充熱量,故,因而可用下式進(jìn)行計算,即</p><p> 將上面各式代入熱量衡算式,便可解得空氣耗用量,即</p><p><b> 解得 </b></p><p><b> 又由</b></p><p>
21、(4)預(yù)熱器的熱負(fù)荷和加熱蒸汽消耗量</p><p> ℃,冷凝潛熱r=2140kJ/kg</p><p><b> 蒸氣消耗量為</b></p><p><b> 干燥器的熱效率為</b></p><p><b> 2.流化速度的確定</b></p>&
22、lt;p> (1)臨界流化速度的計算</p><p> 在80℃下空氣的有關(guān)參數(shù):</p><p><b> 導(dǎo)熱系數(shù)</b></p><p> 取球形顆粒床層在臨界流化點,由的數(shù)值查圖得,</p><p><b> 臨界流化速度為</b></p><p>&
23、lt;b> ?。?)顆粒帶出速度</b></p><p><b> 帶出速度為</b></p><p><b> (3)操作流化速度</b></p><p> 取操作流化速度為,即</p><p> 3.流化床層底面積的計算 </p><p>
24、 ?。?)干燥第一階段底面積由下式計算,即</p><p> 式中有關(guān)參數(shù)計算如下:</p><p><b> 取靜止床層厚度為</b></p><p> 干空氣得質(zhì)量流速取為,即</p><p><b> 由于,由</b></p><p><b> 解得
25、 </b></p><p> ?。?)物料升溫階段所需底面積由下式計算,即</p><p><b> 式中</b></p><p><b> 床層總的底面積為</b></p><p> 4.干燥器的寬度和長度</p><p> 今取寬度b=1.7m
26、,長度l=2.5m,則流化床的實際底面積為4.25</p><p> 沿長度方向在床層內(nèi)設(shè)置四個橫向分隔板,板間距0.5m</p><p> 物料在床層內(nèi)的停留時間為</p><p><b> 5.干燥器高度</b></p><p> (1)向高度由下式計算,即</p><p><b
27、> 而由下式算出,即</b></p><p><b> (2)分離段高度</b></p><p><b> 由,從圖中查得,</b></p><p> 為了減少氣流對固體顆粒的帶出量,取分布板以上的總高度為3m</p><p><b> 6.干燥器結(jié)構(gòu)設(shè)計<
28、;/b></p><p><b> ?。?)布?xì)庋b置</b></p><p> 采用單層多孔布?xì)獍?,且取分布板壓強降為床層壓強降?5%,則</p><p> 再取阻力系數(shù)則篩孔氣速為:</p><p> 干燥介質(zhì)的體積流量為:</p><p> 選取篩孔直徑,則總篩孔數(shù)為:<
29、/p><p><b> 個</b></p><p> 分布板的實際開孔率為:</p><p> 在分布板上篩孔按等邊三角形布置,孔心距為:</p><p><b> ?。?)分隔板</b></p><p> 沿長度方向射至四個橫向分隔板,隔板與分布板之間的距離為(可調(diào)節(jié))
30、,提供室內(nèi)物料通路,分隔板寬1.7m,高2.5m,由5mm厚鋼板制造。</p><p> (3)物料出口堰高h(yuǎn)</p><p> 用下式求溢流堰高度h,即</p><p> 將有關(guān)數(shù)據(jù)代入上式,即</p><p><b> 整理得,</b></p><p> 經(jīng)試差得, h=0.79m&
31、lt;/p><p><b> 四.附屬設(shè)備的選型</b></p><p><b> 1.送風(fēng)機和排風(fēng)機</b></p><p><b> ?。?)送風(fēng)機</b></p><p> 根據(jù)經(jīng)驗,取風(fēng)機全風(fēng)壓為4000。由風(fēng)機的綜合特性曲線圖可選9-27-101N08型風(fēng)機。<
32、;/p><p><b> ?。?)排風(fēng)機</b></p><p> 根據(jù)經(jīng)驗,取風(fēng)機全風(fēng)壓為3000。由風(fēng)機的綜合特性曲線圖可選9-27-101N08型風(fēng)機。</p><p><b> 2.供熱設(shè)備</b></p><p> 根據(jù)設(shè)計要求擬選用SRZ型螺旋翅片加熱器。</p><
33、;p><b> 3.氣固分離設(shè)備</b></p><p> 為獲得比較高的固相回收率,擬選用XLP/B-8.2型旋風(fēng)分離器。其圓筒直徑820,入口氣速20。壓強降為1150,單臺生產(chǎn)能力8650。</p><p><b> 4.供料設(shè)備</b></p><p> 根據(jù)物料性質(zhì)(散粒狀)和生產(chǎn)能力(3)選用星型
34、供料裝置(加料和排料)。其規(guī)格和操作參數(shù)如下:</p><p><b> 規(guī)格:</b></p><p><b> 生產(chǎn)能力:</b></p><p><b> 葉輪轉(zhuǎn)速:</b></p><p><b> 鏈輪傳動</b></p>
35、<p> 齒輪減速電機:型號JTC561,功率,輸出轉(zhuǎn)速。</p><p> 五. 臥式多室流化床干燥裝置的設(shè)計計算結(jié)果匯總</p><p><b> 六.認(rèn)識與體會</b></p><p> 在此次設(shè)計的過程中,由于運算量很大而且資料的查閱量也比較大,每天的時間基本上都用于運算和找數(shù)據(jù),通過設(shè)計過程中的查找與計算,使得我
36、對化工原理有關(guān)知識的掌握進(jìn)一步加深了。對原來不太清楚的概念公式有了比較熟練的掌握和應(yīng)用,而且了解了許多有關(guān)工程設(shè)計的經(jīng)驗式。通過參與整個過程的設(shè)計,使得自己的邏輯思維能力得到了加強,動手能力得到了提高,在設(shè)計過程中,大家相互配合,相互幫助,在完成任務(wù)的同時也增加了大家的團(tuán)隊精神和協(xié)作意識,對將來的工作有很大的幫助。 </p><p> 由于CAD制圖還沒有開課學(xué)習(xí),導(dǎo)致制圖有稍許瑕疵,還有第一次接觸此類設(shè)計
37、不知道查什么資料,有些無從下手,多虧老師的幫助與指導(dǎo),才使得此次設(shè)計任務(wù)能順利完成。今后應(yīng)更好的將所學(xué)的知識能運用到實踐中去。</p><p> 迫于時間緊迫和各種非人為因素,說明書中所列公式及表格未一一注明出處,實是遺憾。</p><p><b> 七.參考文獻(xiàn)</b></p><p> 1. 《化工原理》(第三版)上、下冊,陳敏恒、叢
38、德滋、方圖南和齊鳴齋編,</p><p><b> 化學(xué)工業(yè)出版社。</b></p><p> 2.《化工設(shè)備設(shè)計全書---干燥設(shè)備》,《化工設(shè)備設(shè)計全書》編輯委員會、金國淼等編,化學(xué)工業(yè)出版社。</p><p> 3.《流態(tài)化干燥技術(shù)》,童景山、張克主編,中國建筑工業(yè)出版社。</p><p> 4.《化學(xué)工程師
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