目录
设计务书 II
第章 概述 1
11流化床干燥器简介 1
12 设计方案简介 5
第二章 设计计算 7
21 物料衡算 7
22空气物料出口温度确定 8
23干燥器热量衡算 10
24干燥器热效率 11
第三章 干燥器工艺尺寸设计 12
31流化速度确定 12
32流化床层底面积计算 12
33干燥器长度宽度 14
34停留时间 14
35干燥器高度 14
36 干燥器结构设计 15
第四章 附属设备设计选型 18
41风机选择 18
42气固分离器 18
43加料器 20
第五章 设计结果列表 21
附录 23
参数说明 23
I
设计务书
设计题目
22万吨年流化床干燥器设计
二设计务操作条件
1设计务
生产力（进料量） 22万 吨年（干燥产品计）
操作周期 260 天年
进料湿含量 13（湿基）
出口湿含量 1（湿基）
2操作条件
干燥介质 湿空气（110℃含湿量取001kgkg干空气）
湿空气离开预热器温度（干燥器进口温度） 110℃
气体出口温度 选
热源 饱蒸汽压力选
物料进口温度 15 ℃
物料出口温度 选
操作压力 常压
颗粒均粒径 04 mm
3设备型式 流化床干燥器
4厂址 合 肥
三设计容：
1设计方案选择流程说明
2工艺计算
3设备工艺尺寸设计
（1）硫化床层底面积确定
（2）干燥器宽度长度高度确定结构设计
4辅助设备选型计算
5设计结果汇总
6工艺流程图干燥器设备图面布置图
7设计评述
II
第章概述
11流化床干燥器简介
量固体颗粒悬浮运动着流体中颗粒具类似流体某表观特性种流固接触状态称固体流态化
流化床干燥器流态化技术应固体颗粒干燥种工业设备目前化工轻工医学食品建材工业中广泛应
1） 流态化现象
图1 流态化现象图
空气流速床压降关系：
Velocity
Pressure drop
Fixed
Fluidized
A
D
B
C
E
Umf
图2 空气流速床压降关系图
空气流速床层高度关系：Velocity
Height 0f bed
Fixed
Fluidized
A
D
B
C
E
Umf
流化床操作范围：umf ~ut
图3 空气流速床层高度关系图
2） 流化床干燥器特征
优点：
（1）床层温度均匀体积传热系数（2300~7000W m3·℃）生产力装置中处理量物料
（2）气固相间激烈混合分散两者间快速热物料床层温度均易调节干燥均产品提供良外部条件
（3）物料干燥速度干燥器中停留时间短适某热敏性物料干燥
（4）物料床停留时间根工艺求意调节难干燥求干燥产品含湿量低程非常适
（5）设备结构简单造价低动部件少便制造操作维修
（6）设备进行连续操作进行间歇操作
缺点：
（1）床层物料返混严重单级式连续干燥器物料设备停留时间均匀部分未干燥物料着产品起排出床层外
（2）般适易粘结结块含湿量高物料干燥容易发生物料粘结设备壁面堵床现象
（3）干燥物料粒度定限制般求30mm6mm
（4）产品外观求严格物料宜采干燥贵重毒物料时回收装量求苛刻
（5）适易粘结获结块物料
3）流化床干燥器形式
1单层圆筒形流化床干燥器
连续操作单层流化床干燥器初步干燥量物料特适表面水分干燥然获均匀干燥产品需延长物料床层停留时间相应提高床层高度造成较压强降部迁移控制干燥阶段流化床排出气体温度较高干燥产品带出显热较干燥器热效率低
2层圆筒形流化床干燥器
热空气物料逆流动物料器停留时间干燥产品含湿量较均匀终产品质量易控制物料热空气次接触废气中水蒸气饱度较高热利率提高种干燥器适部水分迁移控制物料产品求含湿量低场合
层圆筒型流化床干燥器结构较复杂操作易控制难保证层板均形成稳定流状态物料定量次送入定外气体通整设备压强降较需较高风压风机
3卧式室流化床干燥器
层流化床干燥器相卧式室流化床干燥器高度较低结构筒单操作方便易控制流体阻力较种物料适应性强仅适种难干燥粒状物料热敏性物料已逐步推广粉状片状等物料干燥干燥产品含湿量均匀应非常广泛
4）干燥器选形时应考虑素
（1）物料性干燥持性 中包括物料形态(片状纤维状粒状液态膏状等)物理性质(密度粒度分布粘附性）干燥特性（热敏性变形开裂等)物料水分结合方式等素
（2）干燥产品质量求生产力 中包括干燥产品特殊求(保持产品特香味卫生求)生产力干燥设备相
（3）湿物料含湿量波动情况干燥前脱水 应量避免供干燥器湿物料含湿量较波动湿含量波动仅操作难控制面影响产品质量会影响热效率含湿量高物料应干燥前机械方法进行脱水减干燥器湿热负荷机械脱水操作费干燥水低廉济力求成少投资操作费
（4）操作方便．劳动条件
（5）适应建厂区外部条件(气象热源场)做制宜
5）干燥原理
干燥通常指热量加湿物料排挥发湿分（数情况水）获定湿含量固体产品程湿分松散化学结合液态溶液存固体中积集固体毛细微结构中
湿物料作热力干燥时两种程相继发生：
程1．量（数热量）周围环境传递物料表面湿分蒸发
程2．部湿分传递物料表面述程蒸发
干燥速率述两程中较慢速率控制周围环境热传递湿物料方式流传导辐射某情况传热方式联合作工业干燥器型式设计差采传热方法关数情况热量先传湿物料表面热传入物料部介电射频微波干燥时供应量物料部产生热量传外表面
整干燥程中两程相继发生先控制干燥速率
6） 物料干燥特性
物料中湿分非结合水结合水两种排非结合水方法：蒸发汽化物料表面水分蒸汽压等气压时发生蒸发种现象湿分温度升高沸点时发生物料中出现种现象
果干燥物料热敏性出现蒸发温度沸点降低压力降低（真空干燥）果压力降三相点液相存物料中湿分冻结
汽化时干燥流进行热空气掠物料降热量传物料空气物料冷湿分物料传入空气带走种情况物料表面湿分蒸汽压低气压低物料中湿分应温度饱蒸汽压空气中蒸汽分压干燥技术门跨学科跨行业具实验科学性技术传统干燥器箱式干燥器隧道干燥器转干燥器带式干燥器盘式干燥器桨叶式干燥器流化床干燥器喷动床干燥器喷雾干燥器气流干燥器真空冷冻干燥器太阳干燥器微波高频干燥器红外热干燥器等干燥设备制作密集型产业国国产干燥设备价格相低廉具较强竞争力包括：（1）物料静止型物料输送型干燥器（2）物料搅拌型干燥器（3）物料热风输送型干燥器（4）物料移动状态（5）辐射干燥器量固体颗粒悬浮运动着流体中颗粒具类似流体某表观特性种流固接触状态称固体流态化流化床干燥器流态化技术应固体颗粒干燥器德 种工业设备目前化工轻工医学食品建材工业中广泛应
12 设计方案简介
设计务求容 （见附设计务书）
二体设备选择
计算高度径时需公式参数参考文献查具体计算见设计书
气流干燥器颗粒状物料星形加料器加干燥室第室次室675℃离开干燥器湿空气送风机送翅片型空气加热器升温120℃进入干燥器悬浮物料接触进行传热传质温度温度降73℃废气旋风分离器净化抽风机排气空气加热器400kPa饱水蒸气作热载体
图4 干燥器体设备图
三辅助设备选择 辅助设备干燥中起着关键作加料装置选
择必须考虑加物料湿度颗粒物料处理量综合考虑选择装置旋转式加料装置风机热风加热装置选择稍微点难没具体数选择节省整装置成选择样功标准设备具体风机没选择稍现标准风机代分离装置求达环保排放标准必须选择处理极粒径例旋风分离器离粒径5 微米左右排放出颗粒基达求需安装更布袋分离器时节省成
四整装置流程图见附录风机提供出需风量热风加热器需温度送入体设备带着加入物料走进行干燥程颗粒身重量运动热风形成逆流运动加干燥效果运动流化床干燥装置减少干燥时间体设备高度分离设备分离器出需干物料排出难分离颗粒
五具体计算装置选择见面设计书
第二章 设计计算
设计参数
干燥物料：
颗粒密度1400kgm堆积密度700kgm3绝干物料热1256kJkg℃颗粒均直径dm界湿含量005衡湿含量≈0求物料 ω115(湿基)干燥ω2 1 （湿基） w w
物料进口温度θ1 15℃
物料静床层高度015m
干燥装置热损失效传热量15
干燥条件确定：
1干燥介质——湿空气根成年均气象条件空气进预热器温度定16℃相湿度定84
2干燥介质进入干燥器温度110℃
3物料进入干燥器温度：15℃
4干燥介质离开干燥器相湿度：气流干燥器般求较物料出口温度高10—30℃者较出口气体绝热饱温度（湿球温度）高20—50℃
5热源：饱蒸汽压力400kPa
21 物料衡算
定务条件已知生产力3526kgh(干燥产品计) ω1013ω2001
湿基
绝干物质质量流率
干燥器单位时间汽化水分量
水16℃饱蒸汽压
空气湿度
绝干气体质量流率
000956
(a)
22空气物料出口温度确定
空气出口温度出口处湿球温度高出20—50℃里取35℃
2280
2250
2460
2370
2340
2310
2430
2400
2490
0
20
30
40
50
60
10
70
80
90
100
温度℃
110
120
001
003
002
008
006
005
004
010
012
014
016
H
图5 湿空气湿度温度图
湿度kg(kg干空气)1
汽化潜热kJkg)
135
095
085
075
105
125
115
汽化潜热湿度
湿热容温度
饱体积温度
湿体积温度 H014
012
008
010
004
006
002
000
绝热饱线
100
105
110
115
120
125
130
1 35
湿热容kJ(kgH2O℃)1
湿体积m3(kg干空气)1
t1110℃查页湿度图：380℃
似取℃
℃
设物料离开干燥器温度
公式
249127230285*38240376kJkg
代入数
622℃
23干燥器热量衡算
图6 干燥器热量衡算图
图6示干燥器中补充量0
干燥器中热量衡算表达：
(b)
物理意义气体冷放出热量Q三方面：气化湿分加热物料补偿设备热损失
中
48870（249127+188473418715)1254003kJh34833kw
34907(1256+4187001)2138384kJh5940kw
(1005+1884*000956)(7316)L
5831L kJh00162L kW
(1005+1884*000956)(11016)
9616L kJh00267L kW
干燥器热损失消耗热量15
015(34833+5940)6116kW
面式代入(b)式
00285L34833+5940+00162L+6116
解L1756203kg绝干气h
L1756203代入(a)式
1756203
解003738kg水kg绝干气
24干燥器热效率
许资料教科书直接干燥目计算热效率
中
干燥器热效率
第三章 干燥器工艺尺寸设计
31流化速度确定
1界流化速度计算
均匀球星颗粒流化床开始流化孔隙率
110℃空气关参数： 密度0898粘度导热系数℃
8753
值查李森科关系图
界流化速度
2 沉降速度计算
颗粒带出时床层孔隙率
根数值查李森科关系图
带出速度
带出速度颗粒沉降速度
3 操作流化速度
取操作流化速度07
32流化床层底面积计算
1干燥第阶段需底面积
表面汽化阶段需底面积公式
式中静止时床层高度
干空气质量流速取
℃
351*2400084240℃
需校正图查
8424092664℃
公式演变：
解8394m2
2物料升温阶段需底面积
物料升温阶段需底面积公式
公式中：
0687
：
解2272m2
3床层总面积
流化床层总底面积8394+227210666
33干燥器长度宽度
取宽度b24m长度a4m流化床实际底面积96m
长度方床层设置5横分隔板板间距约067m
34停留时间
物料床层中停留时间：
35干燥器高度
流化床总高度分浓相段高度分离段高度流化床界面区域称浓相区界面区域称稀相区
1浓相段高度
式08822
2分离段高度
非圆柱形设备应量直径代设备直径D
1048m 资料查
m
3干燥器高度
减少气流固体颗粒带出量取分布板总高度25m
36 干燥器结构设计
1布气装置设计
布气装置包括分布板预分布器两部分作支撑固体颗粒防止漏料气体均匀分布外分散气流分布板产生较气泡作造成良起始流化条件抑制聚式流化床稳定性图7示
图7 布气装置图
采单层孔布气板
取分布板压降床层压降15
取阻力系数筛孔气速：
干燥介质体积流量：
选取筛孔直径总筛孔数目：
分布板实际开孔率：
分布板筛孔等边三角形布置孔心距：
取T56mm
预分布器作分布板前预先气体分布均匀避免气流直分布板造成局部速度高型干燥器尤需装置预分布器
2分隔板设计
改善气固接触情况物料床层停留时间分布均匀长度方设置5横分隔板（板间距约067m）
隔板分布板间距离2050mm隔板做成移动式调节分布板间距离
分隔板宽24m高45m5mm厚钢板制造
3物料出口堰高h
代入式
解：67092
公式计算h数值
代入相关数：
整理式
试差解h0835m
便调节物料停留时间溢流堰高度设计成调节结构
第四章 附属设备设计选型
41风机选择
克服整干燥系统阻力输送干燥介质必须选择合适类型风机确定安装方式
送风机
风机结构形式轴流式离心式两类轴流式特点排风量风压般仅通风换气气体输送选择离心式通风机风机进口体积流量V1
排风机
理物料出干燥塔温度体积流量V2：
42气固分离器
获较高回收率时避免环境污染需干燥器中出空气进行气固分离干燥系统中分离器旋风分离器袋滤器湿式洗涤器等
旋风分离器（图8示）利惯性离心力作气流中分离出颗粒设备部圆筒形部圆锥形部静压力器壁附高仅稍低气体进口处压强越中心静压力越低中心处压力降气体出口压力旋风分离器分离效率通常界粒径判断界粒径越分离效率越高
次设计中采旋风分离器分离PVC粉尘达工艺环境求考虑选型旋风分离器
式中出口空气温度密度时密度：外取
D22m
图8 旋风分离器装置图
43加料器
供料器保证求定量连续（间歇）均匀干燥器供料排料常供料器圆盘供料器旋转叶轮供料器螺旋供料器喷射式供料器等
供料器相较：圆盘供料器然结构简单设备费低物料进干燥器量误差较定量求严格流动性粒状物料旋转叶轮供料器操作方便安装简便高300oC高温物料体积范围广结构保持完全气密性含湿量高黏附性物料宜采螺旋供料器密封性安全方便进料定量行高输送腐蚀性物料动力消耗难输送颗粒易粉碎物料喷射式供料器空气消耗量效率高输送力输送距离受限制磨损严重
次设计务干燥PVC进入干燥器前温度固态颗粒状颗粒均直径硬度刚性较高
圆盘供料器定量求严格物料通常情况选螺旋供料器容易沉积物料宜年330天天24时连续工作外较高硬度刚性PVC设备存磨损果加空气流喷射作磨损会更选喷射式供料器
综选星形供料装置图9示选择规格操作参数：
规格：
生产力：
叶轮转速：
传动方式： 链轮直联
设备质量：
齿轮减速电机： 型号
功率
输出转速
图9 星形供料装置图
第五章 设计结果列表
项目
符号
单位
计算数
绝干物质质量流率
349070
物料温度
入口
℃
15
出口
℃
622
气体温度
入口
℃
110
出口
℃
73
气体量
绝干气体
1756203
热效率
5714
流化速度
04122
床层底面积
第阶段
8394
加热段
2272
设备尺寸
长
a
4
宽
b
24
高
Z
25
布气板
型号
单层孔板
孔径
15
孔速
1436
孔数
310369
开孔率
5710
分隔板
宽
24
布气板距离
2050
物料出口堰高
0835
参考资料：
化工原理第二版科学出版社
化工原理课程设计天津学技术出版社
化工原理设计导成科技学出版社
先进干燥技术T库德 AS牟久著化学工业出版社
化工设计黄璐王保国著化学工业出版社
附录
参数说明
G1——物料进口量
G2——物料出口量
W ——水分蒸发量
ρs——物料密度
M ——物料干基
L——空气量
θ1θ2——物料进出口温度1θ2 θ
t1t2—气体进出口温度1 t 2 t
c s——干物料热s c
Q——热消耗量
ω ——物料湿含量
H ——温度
Re——雷诺数
u ——空气速度
γ ——物料重度
ϕ ——空气相湿度
ε ——固体床层空隙率
A——床层面积
D——床层直径
φd——分布板开空率
τ ——均停留时间
— END —
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设计务书 II
第章 概述 1
11流化床干燥器简介 1
12 设计方案简介 5
第二章 设计计算 7
21 物料衡算 7
22空气物料出口温度确定 8
23干燥器热量衡算 10
24干燥器热效率 11
第三章 干燥器工艺尺寸设计 12
31流化速度确定 12
32流化床层底面积计算 12
33干燥器长度宽度 14
34停留时间 14
35干燥器高度 14
36 干燥器结构设计 15
第四章 附属设备设计选型 18
41风机选择 18
42气固分离器 18
43加料器 20
第五章 设计结果列表 21
附录 23
参数说明 23
I
设计务书
设计题目
22万吨年流化床干燥器设计
二设计务操作条件
1设计务
生产力（进料量） 22万 吨年（干燥产品计）
操作周期 260 天年
进料湿含量 13（湿基）
出口湿含量 1（湿基）
2操作条件
干燥介质 湿空气（110℃含湿量取001kgkg干空气）
湿空气离开预热器温度（干燥器进口温度） 110℃
气体出口温度 选
热源 饱蒸汽压力选
物料进口温度 15 ℃
物料出口温度 选
操作压力 常压
颗粒均粒径 04 mm
3设备型式 流化床干燥器
4厂址 合 肥
三设计容：
1设计方案选择流程说明
2工艺计算
3设备工艺尺寸设计
（1）硫化床层底面积确定
（2）干燥器宽度长度高度确定结构设计
4辅助设备选型计算
5设计结果汇总
6工艺流程图干燥器设备图面布置图
7设计评述
II
第章概述
11流化床干燥器简介
量固体颗粒悬浮运动着流体中颗粒具类似流体某表观特性种流固接触状态称固体流态化
流化床干燥器流态化技术应固体颗粒干燥种工业设备目前化工轻工医学食品建材工业中广泛应
1） 流态化现象
图1 流态化现象图
空气流速床压降关系：
Velocity
Pressure drop
Fixed
Fluidized
A
D
B
C
E
Umf
图2 空气流速床压降关系图
空气流速床层高度关系：Velocity
Height 0f bed
Fixed
Fluidized
A
D
B
C
E
Umf
流化床操作范围：umf ~ut
图3 空气流速床层高度关系图
2） 流化床干燥器特征
优点：
（1）床层温度均匀体积传热系数（2300~7000W m3·℃）生产力装置中处理量物料
（2）气固相间激烈混合分散两者间快速热物料床层温度均易调节干燥均产品提供良外部条件
（3）物料干燥速度干燥器中停留时间短适某热敏性物料干燥
（4）物料床停留时间根工艺求意调节难干燥求干燥产品含湿量低程非常适
（5）设备结构简单造价低动部件少便制造操作维修
（6）设备进行连续操作进行间歇操作
缺点：
（1）床层物料返混严重单级式连续干燥器物料设备停留时间均匀部分未干燥物料着产品起排出床层外
（2）般适易粘结结块含湿量高物料干燥容易发生物料粘结设备壁面堵床现象
（3）干燥物料粒度定限制般求30mm6mm
（4）产品外观求严格物料宜采干燥贵重毒物料时回收装量求苛刻
（5）适易粘结获结块物料
3）流化床干燥器形式
1单层圆筒形流化床干燥器
连续操作单层流化床干燥器初步干燥量物料特适表面水分干燥然获均匀干燥产品需延长物料床层停留时间相应提高床层高度造成较压强降部迁移控制干燥阶段流化床排出气体温度较高干燥产品带出显热较干燥器热效率低
2层圆筒形流化床干燥器
热空气物料逆流动物料器停留时间干燥产品含湿量较均匀终产品质量易控制物料热空气次接触废气中水蒸气饱度较高热利率提高种干燥器适部水分迁移控制物料产品求含湿量低场合
层圆筒型流化床干燥器结构较复杂操作易控制难保证层板均形成稳定流状态物料定量次送入定外气体通整设备压强降较需较高风压风机
3卧式室流化床干燥器
层流化床干燥器相卧式室流化床干燥器高度较低结构筒单操作方便易控制流体阻力较种物料适应性强仅适种难干燥粒状物料热敏性物料已逐步推广粉状片状等物料干燥干燥产品含湿量均匀应非常广泛
4）干燥器选形时应考虑素
（1）物料性干燥持性 中包括物料形态(片状纤维状粒状液态膏状等)物理性质(密度粒度分布粘附性）干燥特性（热敏性变形开裂等)物料水分结合方式等素
（2）干燥产品质量求生产力 中包括干燥产品特殊求(保持产品特香味卫生求)生产力干燥设备相
（3）湿物料含湿量波动情况干燥前脱水 应量避免供干燥器湿物料含湿量较波动湿含量波动仅操作难控制面影响产品质量会影响热效率含湿量高物料应干燥前机械方法进行脱水减干燥器湿热负荷机械脱水操作费干燥水低廉济力求成少投资操作费
（4）操作方便．劳动条件
（5）适应建厂区外部条件(气象热源场)做制宜
5）干燥原理
干燥通常指热量加湿物料排挥发湿分（数情况水）获定湿含量固体产品程湿分松散化学结合液态溶液存固体中积集固体毛细微结构中
湿物料作热力干燥时两种程相继发生：
程1．量（数热量）周围环境传递物料表面湿分蒸发
程2．部湿分传递物料表面述程蒸发
干燥速率述两程中较慢速率控制周围环境热传递湿物料方式流传导辐射某情况传热方式联合作工业干燥器型式设计差采传热方法关数情况热量先传湿物料表面热传入物料部介电射频微波干燥时供应量物料部产生热量传外表面
整干燥程中两程相继发生先控制干燥速率
6） 物料干燥特性
物料中湿分非结合水结合水两种排非结合水方法：蒸发汽化物料表面水分蒸汽压等气压时发生蒸发种现象湿分温度升高沸点时发生物料中出现种现象
果干燥物料热敏性出现蒸发温度沸点降低压力降低（真空干燥）果压力降三相点液相存物料中湿分冻结
汽化时干燥流进行热空气掠物料降热量传物料空气物料冷湿分物料传入空气带走种情况物料表面湿分蒸汽压低气压低物料中湿分应温度饱蒸汽压空气中蒸汽分压干燥技术门跨学科跨行业具实验科学性技术传统干燥器箱式干燥器隧道干燥器转干燥器带式干燥器盘式干燥器桨叶式干燥器流化床干燥器喷动床干燥器喷雾干燥器气流干燥器真空冷冻干燥器太阳干燥器微波高频干燥器红外热干燥器等干燥设备制作密集型产业国国产干燥设备价格相低廉具较强竞争力包括：（1）物料静止型物料输送型干燥器（2）物料搅拌型干燥器（3）物料热风输送型干燥器（4）物料移动状态（5）辐射干燥器量固体颗粒悬浮运动着流体中颗粒具类似流体某表观特性种流固接触状态称固体流态化流化床干燥器流态化技术应固体颗粒干燥器德 种工业设备目前化工轻工医学食品建材工业中广泛应
12 设计方案简介
设计务求容 （见附设计务书）
二体设备选择
计算高度径时需公式参数参考文献查具体计算见设计书
气流干燥器颗粒状物料星形加料器加干燥室第室次室675℃离开干燥器湿空气送风机送翅片型空气加热器升温120℃进入干燥器悬浮物料接触进行传热传质温度温度降73℃废气旋风分离器净化抽风机排气空气加热器400kPa饱水蒸气作热载体
图4 干燥器体设备图
三辅助设备选择 辅助设备干燥中起着关键作加料装置选
择必须考虑加物料湿度颗粒物料处理量综合考虑选择装置旋转式加料装置风机热风加热装置选择稍微点难没具体数选择节省整装置成选择样功标准设备具体风机没选择稍现标准风机代分离装置求达环保排放标准必须选择处理极粒径例旋风分离器离粒径5 微米左右排放出颗粒基达求需安装更布袋分离器时节省成
四整装置流程图见附录风机提供出需风量热风加热器需温度送入体设备带着加入物料走进行干燥程颗粒身重量运动热风形成逆流运动加干燥效果运动流化床干燥装置减少干燥时间体设备高度分离设备分离器出需干物料排出难分离颗粒
五具体计算装置选择见面设计书
第二章 设计计算
设计参数
干燥物料：
颗粒密度1400kgm堆积密度700kgm3绝干物料热1256kJkg℃颗粒均直径dm界湿含量005衡湿含量≈0求物料 ω115(湿基)干燥ω2 1 （湿基） w w
物料进口温度θ1 15℃
物料静床层高度015m
干燥装置热损失效传热量15
干燥条件确定：
1干燥介质——湿空气根成年均气象条件空气进预热器温度定16℃相湿度定84
2干燥介质进入干燥器温度110℃
3物料进入干燥器温度：15℃
4干燥介质离开干燥器相湿度：气流干燥器般求较物料出口温度高10—30℃者较出口气体绝热饱温度（湿球温度）高20—50℃
5热源：饱蒸汽压力400kPa
21 物料衡算
定务条件已知生产力3526kgh(干燥产品计) ω1013ω2001
湿基
绝干物质质量流率
干燥器单位时间汽化水分量
水16℃饱蒸汽压
空气湿度
绝干气体质量流率
000956
(a)
22空气物料出口温度确定
空气出口温度出口处湿球温度高出20—50℃里取35℃
2280
2250
2460
2370
2340
2310
2430
2400
2490
0
20
30
40
50
60
10
70
80
90
100
温度℃
110
120
001
003
002
008
006
005
004
010
012
014
016
H
图5 湿空气湿度温度图
湿度kg(kg干空气)1
汽化潜热kJkg)
135
095
085
075
105
125
115
汽化潜热湿度
湿热容温度
饱体积温度
湿体积温度 H014
012
008
010
004
006
002
000
绝热饱线
100
105
110
115
120
125
130
1 35
湿热容kJ(kgH2O℃)1
湿体积m3(kg干空气)1
t1110℃查页湿度图：380℃
似取℃
℃
设物料离开干燥器温度
公式
249127230285*38240376kJkg
代入数
622℃
23干燥器热量衡算
图6 干燥器热量衡算图
图6示干燥器中补充量0
干燥器中热量衡算表达：
(b)
物理意义气体冷放出热量Q三方面：气化湿分加热物料补偿设备热损失
中
48870（249127+188473418715)1254003kJh34833kw
34907(1256+4187001)2138384kJh5940kw
(1005+1884*000956)(7316)L
5831L kJh00162L kW
(1005+1884*000956)(11016)
9616L kJh00267L kW
干燥器热损失消耗热量15
015(34833+5940)6116kW
面式代入(b)式
00285L34833+5940+00162L+6116
解L1756203kg绝干气h
L1756203代入(a)式
1756203
解003738kg水kg绝干气
24干燥器热效率
许资料教科书直接干燥目计算热效率
中
干燥器热效率
第三章 干燥器工艺尺寸设计
31流化速度确定
1界流化速度计算
均匀球星颗粒流化床开始流化孔隙率
110℃空气关参数： 密度0898粘度导热系数℃
8753
值查李森科关系图
界流化速度
2 沉降速度计算
颗粒带出时床层孔隙率
根数值查李森科关系图
带出速度
带出速度颗粒沉降速度
3 操作流化速度
取操作流化速度07
32流化床层底面积计算
1干燥第阶段需底面积
表面汽化阶段需底面积公式
式中静止时床层高度
干空气质量流速取
℃
351*2400084240℃
需校正图查
8424092664℃
公式演变：
解8394m2
2物料升温阶段需底面积
物料升温阶段需底面积公式
公式中：
0687
：
解2272m2
3床层总面积
流化床层总底面积8394+227210666
33干燥器长度宽度
取宽度b24m长度a4m流化床实际底面积96m
长度方床层设置5横分隔板板间距约067m
34停留时间
物料床层中停留时间：
35干燥器高度
流化床总高度分浓相段高度分离段高度流化床界面区域称浓相区界面区域称稀相区
1浓相段高度
式08822
2分离段高度
非圆柱形设备应量直径代设备直径D
1048m 资料查
m
3干燥器高度
减少气流固体颗粒带出量取分布板总高度25m
36 干燥器结构设计
1布气装置设计
布气装置包括分布板预分布器两部分作支撑固体颗粒防止漏料气体均匀分布外分散气流分布板产生较气泡作造成良起始流化条件抑制聚式流化床稳定性图7示
图7 布气装置图
采单层孔布气板
取分布板压降床层压降15
取阻力系数筛孔气速：
干燥介质体积流量：
选取筛孔直径总筛孔数目：
分布板实际开孔率：
分布板筛孔等边三角形布置孔心距：
取T56mm
预分布器作分布板前预先气体分布均匀避免气流直分布板造成局部速度高型干燥器尤需装置预分布器
2分隔板设计
改善气固接触情况物料床层停留时间分布均匀长度方设置5横分隔板（板间距约067m）
隔板分布板间距离2050mm隔板做成移动式调节分布板间距离
分隔板宽24m高45m5mm厚钢板制造
3物料出口堰高h
代入式
解：67092
公式计算h数值
代入相关数：
整理式
试差解h0835m
便调节物料停留时间溢流堰高度设计成调节结构
第四章 附属设备设计选型
41风机选择
克服整干燥系统阻力输送干燥介质必须选择合适类型风机确定安装方式
送风机
风机结构形式轴流式离心式两类轴流式特点排风量风压般仅通风换气气体输送选择离心式通风机风机进口体积流量V1
排风机
理物料出干燥塔温度体积流量V2：
42气固分离器
获较高回收率时避免环境污染需干燥器中出空气进行气固分离干燥系统中分离器旋风分离器袋滤器湿式洗涤器等
旋风分离器（图8示）利惯性离心力作气流中分离出颗粒设备部圆筒形部圆锥形部静压力器壁附高仅稍低气体进口处压强越中心静压力越低中心处压力降气体出口压力旋风分离器分离效率通常界粒径判断界粒径越分离效率越高
次设计中采旋风分离器分离PVC粉尘达工艺环境求考虑选型旋风分离器
式中出口空气温度密度时密度：外取
D22m
图8 旋风分离器装置图
43加料器
供料器保证求定量连续（间歇）均匀干燥器供料排料常供料器圆盘供料器旋转叶轮供料器螺旋供料器喷射式供料器等
供料器相较：圆盘供料器然结构简单设备费低物料进干燥器量误差较定量求严格流动性粒状物料旋转叶轮供料器操作方便安装简便高300oC高温物料体积范围广结构保持完全气密性含湿量高黏附性物料宜采螺旋供料器密封性安全方便进料定量行高输送腐蚀性物料动力消耗难输送颗粒易粉碎物料喷射式供料器空气消耗量效率高输送力输送距离受限制磨损严重
次设计务干燥PVC进入干燥器前温度固态颗粒状颗粒均直径硬度刚性较高
圆盘供料器定量求严格物料通常情况选螺旋供料器容易沉积物料宜年330天天24时连续工作外较高硬度刚性PVC设备存磨损果加空气流喷射作磨损会更选喷射式供料器
综选星形供料装置图9示选择规格操作参数：
规格：
生产力：
叶轮转速：
传动方式： 链轮直联
设备质量：
齿轮减速电机： 型号
功率
输出转速
图9 星形供料装置图
第五章 设计结果列表
项目
符号
单位
计算数
绝干物质质量流率
349070
物料温度
入口
℃
15
出口
℃
622
气体温度
入口
℃
110
出口
℃
73
气体量
绝干气体
1756203
热效率
5714
流化速度
04122
床层底面积
第阶段
8394
加热段
2272
设备尺寸
长
a
4
宽
b
24
高
Z
25
布气板
型号
单层孔板
孔径
15
孔速
1436
孔数
310369
开孔率
5710
分隔板
宽
24
布气板距离
2050
物料出口堰高
0835
参考资料：
化工原理第二版科学出版社
化工原理课程设计天津学技术出版社
化工原理设计导成科技学出版社
先进干燥技术T库德 AS牟久著化学工业出版社
化工设计黄璐王保国著化学工业出版社
附录
参数说明
G1——物料进口量
G2——物料出口量
W ——水分蒸发量
ρs——物料密度
M ——物料干基
L——空气量
θ1θ2——物料进出口温度1θ2 θ
t1t2—气体进出口温度1 t 2 t
c s——干物料热s c
Q——热消耗量
ω ——物料湿含量
H ——温度
Re——雷诺数
u ——空气速度
γ ——物料重度
ϕ ——空气相湿度
ε ——固体床层空隙率
A——床层面积
D——床层直径
φd——分布板开空率
τ ——均停留时间
— END —
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