干燥设备设计选型.doc
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1、枯燥设备选型设计主要参数目 录一、通用设计参数 17页二、热风循环烘箱设计 89页三、并排式烘房与隧道窑设计 1011页四、带式枯燥机设计 1214页五、真空枯燥机箱设计 15页六、旋转气流快速枯燥机设计 1617页七、气流枯燥机设计 1819页八、高速离心喷雾枯燥机设计 2022页九、压力喷雾枯燥设计 2325页十、卧式振动流化枯燥机设计 2629页十一、回转枯燥机设计 3033页十二、热风炉设计 3438页十三、附录 3944页一、通用设计参数1、水份蒸发量等有关计算 G1=G2+WW水份蒸发量kg/h G1湿料量加料量kg/hG2干料量产品kg/h质 W1初含水率XX% W2终含水率X%
2、产量 加料量2、热量计算A、枯燥时间在1分钟内瞬间枯燥如:喷雾枯燥、闪蒸枯燥、气流枯燥等枯燥一公斤水需用热量在:16002000kcalB、枯燥时间在小时内的设备一般枯燥如:带式枯燥,振动枯燥、回转筒枯燥等枯燥一公斤水需用热量在14002000 kcal产量大的取大值C、枯燥时间大于2小时以上的设备缓慢枯燥加烘箱、烘房、真空枯燥等枯燥一公斤水需用热量在12001600 kcalD、对初含水低300时,应来用电阻丝或电阻带加热最好采用燃油、燃气直火炉加热C、经验公式计算300 1622KW/m3250 1016KW/m3200 610KW/m3150 46KW/m3100 24KW/m3计算后再
3、乘以安全系数为使用功率D、按使用热量计算P=K2Q/860K1 KWK1电压波动系数1K2安全系数Q使用热量 Kcal/h1KW=860Kcal上式可简化为P=0.0017442Q KW注:每批次枯燥时间大于3小时,如此按水来设计E、按被加热物料重量来计算P=GCt/860 kwG 被加热物料总重量kg/hC 物料比热 Kcal/kgt 加热前后的温度差t=t1-t2 热效率 F、用远红外加热时适用于烘道烘道内温度80200 37kw/m3烘道内温度6080 3 kw/m3注:1、用石英管时选小值。用碳化硅板时选大值,再乘安全系数。2、辐射距离:静止工作150550mm 运动工作10150mm
4、 辐射器间距150250mm4、蒸汽换热器选用计算饱和蒸汽A、估计计算 枯燥一公斤水需用蒸汽量24公斤热风循环式为23公斤,而1公斤蒸汽需用1m2的换热面积热风循环式为22.5公斤。1kg蒸汽约提供500Kcal热量,风温120150故换热面积A0=R=Q/500m2Q 热量 Kcal/h A0换热面积 m2 R使用蒸汽量 kg/h注:假如用过热蒸汽时,如此350kcal/kg来计算换热面积。B、初步计算m2Q 使用热量 Kcal/h 热效率安全系数 1.151.25K传热系数2030 Kcal/ m2h温度系数t 空气平均温度t=t进+t室 t室=20t进=150如此t=65上式可简化为A0
5、=0.001Q m2(即10万大卡/h热量所需换热面积为90100 m2)5、加热水所需热量计算水的比热为1 Kcal/ kgkKJ/ kgkK开尔文温度折换为摄氏温度时t=+273例:10kg水加热到100时所需热量:101100+273=3730千卡折合用电6、蒸汽换热器再加电加热计算A、正常蒸汽温度为150,假如要求风温为200时,室温为10时 蒸汽换热时用热量Q1=L0q 1 Kcal/hL0热风量m3/hq1=0.24t Kcal/kgq1再计算出风温达到200时应增加的电加热功率q2=(200-150)0.746=8.95电供热量为Q2= L0q2 电功率P=Q2/860 KW1K
6、W=860 KcalB、查图法计算蒸汽换热风温150与风量m3/h,可查图求出供热量Q1万大卡/h再查风温为200时风量不变,供热量Q2电加热功率P=Q/860Q=Q2-Q17、其他参数计算A、热空气密度与热含量=352.87/273+t kg/m3 t热风温度空气比热C=(当120400时C=0. 25)单位热含量 q=0.25tkcal/m3空气升温所需单位热含量q1=0.25(t-t0)t0为室温取15t为风温B、表压压力表指示压力kg/cm2表压=绝对大气压1蒸汽汽化热490527.6kcal/kg 平均平500kcal/kg蒸汽密度 r=219.24/273+t kg/m3r=0.4
7、89 kg/m3平均取C、空气过滤器面积计算初效、中效A=Q/m2 Q空气量m3/h 透气率m3/m2h2m3/m2s即过滤风速V2m/s阻力150时,在增加电加热或改用电加热300,假如用干煅烧加热风温400700时,用直火式燃气炉或直火式燃油炉。13、保温层厚度箱体内温度150 保温层厚度3050mm箱体内温度150400 保温层厚度80100mm箱体内温度400650 保温层厚度100150mm注:外壁外表温度5014、使用蒸汽量按22.5,枯燥1水。三、并排式烘房与隧道窑设计1、烘车与烘盘尺寸常用烘车尺寸:7109501560mm12层,24个烘盘加高烘车尺寸:7109501860mm
8、16层,32个烘盘,层高100mm烘盘尺寸:46064045mm2,可装湿料46kg2、选用离心风机鼓风机、引风机3、热风温度60200,中药材为6080也可用于果蔬枯燥,枯燥风速3m/s,一般取1m/s枯燥强度q=0.12t进 kg/m2h4、型号:一门一车、一门二车与一门三车,并按产量与入料量来计算,烘盘数量和烘车数60辆按总蒸发水量与供热量来设计枯燥时间,一般中药材烘干时间为48小时个别物料枯燥1024小时。5、热量按12001800kcal/kg水来计算,对于情况不明,含水量不清的物料热量按16002000kcal/kg水来计算。假如要求枯燥时间短,含水量20%,产量大时如此按3000
9、kcal/kg水。6、门间距940mm,进、出风室宽400600mm,烘房高于烘车约100mm。7、热源:蒸汽换热,换热式热风炉用煤、燃油、天然气。8、隧道窑 内腔长50米,截面风速23m/s9、小车轨道倾斜度为1/200,也可用悬吊式挂具,运输链传动人工推。10、通常设计并流式即风向与小车运动方向一致。11、小车长米,高2米,轨道距米或1米、1.2米,层高100mm,可负重200kg。12、在一般情况下可选用并排式烘房。四、带式枯燥机设计1、可分单层式、三层式与单层冲击式等类型带宽一般为、三种,枯燥段长度每层8m、10m等。并分隔为多个单元长1m宽2m,以便运输与优化操作。2、热风流向:有垂
10、直向上和向下流动为穿流式。有沿带运动方向流动为平流式。一般风速为取,有高速喷向物料上面520 m/s为冲击式。3、采用链传动不锈钢网带网带负荷600kg/m2,枯燥段总长360米,带速,每条带传动功率约无级调速,每条带枯燥时间在小时或更长些。 4、一般采用翅片式蒸汽换热器SRZ型,风温60150,也可以使用热风炉或电加热器供热风。5、使用蒸汽量:单层式:1230 kg/m2;三层式1222 kg/m2换热面积A0=2W水份蒸发量 kg/h 又使用蒸汽量单层式R=2W kg/h三层式R=A06、枯燥强度0.14)t进 kg/m2h单层式取中、小值,三层式取中大值冲击式供风:60.24)t进 kg
11、/m2h7、风机:可用轴流风机来循环供热风,也可用离心风机供热风,排风用离心风机。冲击式供风选用离心风机。8、其他类型带式枯燥机:如用热风炉供热风,用电加热供热风,用远红外加热等。可按实际蒸发水量来设计。也可估算600015000kcal/m2带即411kg水/m2,假如使用温度为150300时,应另行计算热量等参数。9、远红外加热或局部加热带式枯燥机A、电功率确实定860k KW Q热量kcal/hk电压波动如此P=Q KW热平衡法远红外枯燥用电为1kg水/1KWh枯燥强度故P=W1KW W水份蒸发量kg/h又P=EFKW辐射功率密度法 E辐射功率密度E=38kw/m2大面积薄件取小值 F单
12、位时间加热面积m2/hB、辐射器的布置照射距离在150500mm之间选取用带式枯燥机时,照射距离10150mm辐射器有:灯式、管式、板式等组合。辐射器之间的距离一般为150250mmC、枯燥速度快,特别适用于大面积表层枯燥。外表和内部水分同时均匀枯燥,产品质量好。带速约无级调速,枯燥段长L=tv mv带速m/mint枯燥时间min五、真空枯燥机箱设计1、一般常选用真空枯燥箱和双锥回转真空枯燥机2、真空枯燥箱烘盘尺寸64046045mm烘盘数量3、12、32只,烘架分四层、六层、八层等,间距80120mm。3、蒸汽加热或热水加热,双锥回转真空枯燥机蒸汽压力0.15Mpa。使用温度为40150。4
13、、可枯燥浆状、膏状、粉状、粒状等物料,初含水量15%90%,而终含水可达到1%。真空度1333pa10托。5、双锥回转真空枯燥机转速313r/min,筒内容积100升2000升或更大,装料系数。6、真空枯燥箱的枯燥强度q=(0.060.07)t进 kg/m2ht进枯燥温度低于蒸汽温度10 m2为烘盘总面积双锥回转真空枯燥度的枯燥机强度2)t进 kg/m2h 。 m2为筒内外表有效加热面积 t进内外表温度7、真空耙式枯燥。可用于浆状、膏状、糊状、粉状等物料,采用夹层蒸汽来加热夹层设计压力,搅拌耙转速6-30r/min无级调速,真空度5331333pa10托。8、立式卧式振动真空枯燥用于热敏,憎氧
14、等特殊要求的物料枯燥。又可在内筒实现灭菌操作通蒸汽。可真空吸料,振动出料,枯燥效果好。容积从1002000升。枯燥强度q= 0.14t进kg/m2h六、旋转气流快速枯燥机闪蒸枯燥设计1、主机内径D 主机内筒有效高H H/D=46并根据水份蒸发量来确定筒内体积V=AHm3A=D2/4 m2筒内壁厚2D/1000 mm D筒内径mm一般取24mm2、进风温度150300筒内温度t内0.48)t进,排风温度60120,物料温度5080,枯燥时间1560s。3、气流速度:切向进风速度柱状缝隙进风,进风口6-12个3070m/s。径向速度分散器圆周速度一般为915m/s,特殊为2030m/s,但电机功率
15、要加大倍,成品粒径小一倍左右。轴向速度筒内风速27m/s一般选47m/s,风量按筒内温度80来计算。4、分散器最大直径D1=0.960D0筒内径mm主轴直径为电机出轴直径的倍左右即50、60、70、75来选用,电机选用4极、6极、8极322KW,皮带轮速比一般小5最好设计在13,分散叶片每五层、每层长、短叶片各一片,层间距为d0d0主轴直径mm,用螺钉固定,最下层叶片呈现伞形,叶片厚度48mm。5、切向进风口尺寸:高度h= H为下室内膛高度mm,宽度按风速来设计,进风口呈45切向两筒之间厚度约100mm,主机入口与出口风速912m/s,管道内风速1016m/s。6、分级圈孔径:D内0,产品含水
16、率越少,如此分级圈孔径也越小,并与风温有关风温高含水率如此低。孔径mm D0 D0 D0 D0 D0 D0终含水%1345810注:风温200时的终含水7、收料系统:一般选用旋风别离器和布袋除尘器成品粒径小时20m,最好选用长锥形旋风别离器,一般情况选用扩散形旋风别离器CLK型。并配选用脉冲布袋除尘器。8、加料机设计为双螺旋叶片式无级调速加料机。也可增设压料机构,防止搭桥现象产生。功率KW9、热源:换热式热风炉(燃煤、燃油、燃天然气)、蒸汽加热、电加热等,用户任选。10、保温层厚度,筒体一般取5060mm,下室为80120mm。11、系统阻力在60008000pa平均7000 pa,即:热风炉
17、为1300 pa,管道为1000 pa,主机为10002000 pa,旋风别离器5001500 pa,布袋除尘器9801200 pa,假如用蒸汽换热器十片叠装时,如此为300500 pa,假如用中效过滤器如此为50120 pa。12、枯燥强度q=(0.550.6)t进 kg水/m3h 产品估算G2=75150kg/m3h七、气流枯燥机设计1、气流枯燥机有多种类型。根本型QG系列脉冲气流型、强化型JG系列内设高速旋转的分散机与闪蒸枯燥机根本相似,旋风型FG系列在枯燥管后设旋风枯燥、倒锥型SG系列枯燥管由下逐渐变大、套管型TG系列由内外套管组成、旋风别离型MST系列环形挡板旋风别离器。2、枯燥管内
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