喷雾干燥毕业设计

喷雾干燥毕业设计内容摘要：

处理 量 为 100 dT/ ，实际 设备运行时 间为 /班、每天两班， 所以 hkgG /% % 31   hkgGG /5100 2112   hkgGGW / 9 0 8 8 8 021  计算空气消耗量 通过干燥器的绝干空气量 （以 kg 绝干空气 /h 计） 是不变的，故对汽化的水分作物料衡算得 ： WxxL  )( 12 (24)式中 ： 21,xx — 分别为进出干燥器 的 空气湿含量， kg 水气 /kg 绝干空气 令 WLl ，称为单位空气消耗量，即汽化 1kg 水分所需要的绝干空气 121 xxWLl  由于干燥过程中有热量损失和物料的升温，出口空气湿含量 2x 不能按等湿球温度线变化，而应按下式得到空气进出干燥器是热量的变化关系： 111112 12 Mtcqxx IIxx II  [2] (25) 式中 ： III , 21 — 分别代表进出口及干燥器任意截面上空气热含量， kgkJ/ ； 9 xxx , 21 — 分别代表进出口及干燥器任意截面上空气湿含量， kgkg/ ； 1Mt — 进入干燥器的物料温度 ， ℃ ； q 包括干燥器表面散热损失及物料升温所需要的热量。 Mqqq  1 ； (26) 式中 ： 1q — 散热损失， kgkj/ ； Mq — 物料升温所需热量， kgkj/ kgkJW ttCGq MMMM / )4565()( 122  假设损失的热量为 15 万 hkJ/ ，则： kgkJWQq e / 1015 41  故 kgkJqqq M / 4 8 91  根据空气进口处状态： ℃200 t %70 ，在 xI 图上确定 A 点位置。 此点湿含量 干空气水 kgkgx /0 1 0  干空气kgkJI /  ，空气进入干燥塔温度 160℃，即 1601t ℃ ，由于空气升温时湿含量不变，故 10 xx 。 从 A 点向上引垂线至 1601t ℃，得交点 B ，此点为预热后空气状态，从 xI 图查得 干空气kgkJI /1 9 01 。 根据干燥线斜率 11()Mm q c t   得： kgkJm /)(  C1— 水的比热容， )/( CkgkJc  所以干燥线 BC 斜率 m 即：  xx IIee 取 ex ，代入上式中得 干空气kgkJI e / 10 由 ),( ee xI 值在 xI 图上定出点 E ，联结 EB、 两点，并使连线通过等温线802t ℃ ，得交点 C ，即代表处干燥器的空气状态。 在 xI 图上查得此点的 22 Ix、 、值为： 干空气水 kgkgx /0 3  干空气kgkJI / 。 图 21 空气状态的 Ix图 空气消耗量为： 水干空气 kgkgxxl / 11 12  hkglWL / 7 7 7 9  实际进口空气量： hkgxLL /)()1( 039。  湿空气的比容： 绝干气新鲜湿空气 kgmxH / 20273)18 ( 30  湿空气的体积消耗量（风机风量）： hmLV H / 3 6 3 68 4 8 0 7 1 339。   11 干燥过程的热量衡算 对干燥过程进行 热量衡算 ， 空气和物料进、出口的各有关数值，说明如下： L — 绝干空气进、出口量； ）（ hkgL / 77 79 210 III 、 — 空气在预热前、后和离开系统的热含量 ； 绝干空气kgkJ / 210 xxx 、 — 空气在预热前、后和离开系统的 湿 含量 ； 绝干空气水 kgkg / 21 MM tt 、 — 干燥前、后物料的温度 ℃ ； l — 单位空气消耗量 ； 水）干空气（ kgkgl / 0q — 每汽化 kg1 水在预热器中供给的热量 ； 水kgkJIIlq / 0 8 1) 9 0()( 010  1q — 每汽化 kg1 水损失到周围的热量； 水kgkJ/ Mq — 表示使物料升温所需热量 ； kgkJW ttCGq MMMM / )4565()( 122  输入热量 (1).物料带入的热量： 因为 WGG  21 可将物料 1G 带入的热量分成两部分： G1中 G2部分带入的热量为 ： kgkJW tcG MM /  G1中水分 W带入的热量为 ： kgkJtcW tWc MM /  (2).空气带入的热量 ： kgkJlIWLI /  12 (3).预热器中加入的热量 ： kgkJq /  输出热量 (1).干燥后物料带走的热量： kgkJW tcG MM /  (2).废气带走的热量 ： kgkJlIWLI /  (3).损失到周围的热量 1q ： 由于 输入的热量 = 输出的热量 12122020202 )( qlIW ttcGqlItcW tcG MMMMMM  (27) 整理得： 111122020 )()( MMMM tcqW ttcGIIlq  (28) 因 1qMqq   W ttCGq MMMM )( 122  故上 式可转换为 ： 11010 )(1 Mq tcIIq  (29) kgkJq /)(  13 第 3 章 干燥 塔 基本参数 计算 压力喷嘴尺寸的确定 喷嘴孔直径计算 物料衡算中 已 算出 进料量为 hkg / ，密度 3/1090 mkg ， 选择喷嘴的压力差为 MPaP 12 ，经验选取喷嘴个数为 4 个。 1) 为了 防止严重粘壁现象 ，根据经验选用雾化角 65 2) 当 65 时，查 39。 A 的关联图 [3]得 ： 39。 A 3) 当 39。 A 时，查 39。 ACD 的关联图 [1]得 ： DC 4) 当 DC 时，可以算出喷嘴孔的直径 0d。 喷嘴流量 ： gHFCV D 2 (31) 得 266 1090)10903600/(22mPgCVgHCVFDD 式中： V — 喷嘴的流量； )/( 3 hm DC — 喷嘴的流量系数； F — 喷嘴孔截面积； )( 2m  — 浓乳重度； )/( 3mkg H — 喷嘴孔处的压头； gPH  因为 204dF  (32) 14 故 Fd 40  md 360    圆整得： mmd  mmr  喷嘴旋转室尺寸确定 已知 ))(( 21101039。  RrA RrA  ，选用矩形切向通道，选用的切向通道宽度为mmb  ，旋转室的直径为 mm10 ， 即旋转室半径 mmR 5。 mmbRR  bhA 21  而 2110021101039。 ))(2())(( RrbhRrRrA RrA   由此求得矩形通道的高度 h 值： mmRrbA Rrh ) )( ())(2( 21211039。 0    现圆整取 ： mmh  式中： 39。 A — 结构参数 校核喷嘴的生产能力 因为 0d 和 h 是经过 圆整的， 圆整后 39。 A 要发生变化，进而影响 DC。 首先核算 1A ：  bhA ) )( ())(( 2121101039。   RrA RrA 由 39。 ACD 关联图查得 ：当 39。 A 时 DC ，故液体质量流量 G 为： 15   hkggHrCVG D/ )(360010902)(360062320 故此喷嘴满足设计要求。 旋转室通道长度 L 和宽度 b 之间的关系，可按 bL 3 选取 ： mmbL  空气芯半径 cr 的计算 已知 ： 010   bhRrA RrA 由 ： aA 的关联图可以查得，当 A 时， a 由2021rra c 得： mmarr c  计算在喷嘴孔出口处的液膜平均速度 0U 、 0xU 和 0yU 已知 mmrmmr c  、 smV /39。  则 smrr VU c /)( )( 22422039。 0   液膜是与轴线成 2 角喷因为雾化角 65 ，而射出去的，所以 0U 可以分解 为 0xU 及 0yU ： 图 31 水平与垂直速度示意图 smUU x / i i n00   16 smUU y / os00   干燥器 塔 直径的计算 通过雾滴的水平运动计算塔径 已知雾滴初始水平分速度为 smU x /  ，塔 内平均温度12 0)8016 0(21 t ℃ ， 塔 内的各个参数按常压操作计算。 由手册查得空气的黏度 10a Pa s    得 空气的密度为 32 9 2 7 3 0 . 8 9 9 /2 2 . 4 3 9 3a k g m    雾滴的平均直径： mPrD  1003 00  式中： 0D — 雾滴的平均直径 m ； P — 通过喷嘴时的压力降 2/cmkg。 1) 根据初始的水平分速度 smU x /  ，计算初始的 0eR ， 44000   aaxe UDR  。 2) 查图 eR 与  、 2eR 、 eR 、  51022eR eeRdR的列线图 当 2210 eR 时 ，查得： 3102 2 0  eR eeRdRI  3) 当初始的瞬间 ，即当 0 时 0ee RR  ，故： 33102 2102 2 505    ee ReeRee RdRRdR  17 4) 计算 雾滴在器内的停留时间： )(34 5 50102 102220   e eR R eeeeaW RdRRdRD  (33) 根据雷诺数 eR ，计算雾滴速度 U ，因为 0 ，此时速度 smUU x /  当雷诺数由 221eR 降到 200 时，查图得 31022 5   eR eeRdRI  此时 21022 505  。