化工原理课程设计直流气体干燥聚氯乙烯

1、scu化工原理课程设计书直管气流干燥器大学轻纺与食品学院瑞霄学号：0843091092目录一、绪 论二、任务书三、流程1. 流程图2. 流程概述四、设计方案及参数的确定1. 设计方案的确定2. 参数确定五、干燥器主要尺寸的计算1. 基本物料衡算2. 干燥管主要参数的计算3. 加速段管长的计算4. 恒速段管长的计算六、主要附属设备的选型和计算1.加料器的选型和计算2.旋风分离器的选型和计算3. 空气加热器的选型和计算七、设计评价1. 对气流干燥器的评价2. 对附属设备的评价八、心得体会九、设计结果一览表十、主要符号表一、参考文献绪论化工原理课程设计的目的和要求课程设计是化工原理课程的一个总结性教

2、学环节，是培养学生综合运用 本门课程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教 学计划中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定 方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证 和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计。所以，课 程设计是培养学生独立工作能力的有益实践。通过课程设计 , 学生应该注重以下几个能力的训练和培养：1. 查阅资料，选用公式和搜集数据 （ 包括从已发表的文献中和从生产现场中 搜集） 的能力；2. 树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济

3、上的合理性，并注意到 操作时的劳动条件和环境保护的正确设计思想，在这种设计思想的指导下去分析 和解决实际问题的能力；3. 迅速准确的进行工程计算的能力；4. 用简洁的文字，清晰的图表来表达自己设计思想的能力聚氯乙烯全名为 polyvinyl chloride ，主要成份为聚氯乙烯，另外加入其他成分来增 强其耐热性，韧性，延展性等。工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构，但也包含 一些结晶区域（约5%）,所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80C左右开始软化， 热扭变温度（1.82MPa负荷下）为70-71 T，在加压下150C开始流动，并开始缓 慢放出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）

4、 。工业聚氯乙烯 重均相对分子质量在 4.8-4.8 万围，相应的数均相对分子质量为 2-1.95 万。而绝 大多数工业树脂的重均相对分子质量在 10-20 万，数均相对分子质量在 4.55-6.4 万. 硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单 独用做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以 用增强材料。它是当今世界上深受喜爱、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成 材料。由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心 泵和鼓风机等。 聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里， 建筑物的瓦楞板，门窗结构，墙壁装饰物等建

5、筑用材。由于电气绝缘性能优 良，可在电气、电子工业中，用于制造插头、插座、开关和电缆。在日常生 活中，聚氯乙烯用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等，它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。PVC可分为软PVC和硬PVC其中硬PVC大约占市场的2/3，软PVC占1/3。软PVC-般用于地板、天花板以及 皮革的表层，但由于软 PVC中含有柔软剂（这也是软PVC与硬PVC的区别），容易 变脆,不易保存，所以其使用围受到了局限。硬 PVC不含柔软剂，因此柔韧性好， 易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的 开发应用价值。PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装饰

6、 膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大，为 60%，其次是包装行业，还有其他若干小围应用的行业。氯化乙烯基最初是在1835年在JustusvonLiebig 实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由 Bauman在1872 年合成的。但是直到 20世纪 20 年代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商业产 品，在接下来的 20 年欧洲才开始大规模生产。 聚氯乙烯具有原料丰富（石油、 石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、 价格低廉、 用途广泛等突出特点， 现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总消费量 的 29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压

7、、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑中空等 方式进行加工。聚氯乙烯主要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软制品， 也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。食品干燥技术 食品工业的很多原料均含有大量水分，为使食品具有良好的保藏性和节约运输费 用，则 要求水分含量尽可能降低。所以从物料中除去水分是食品加工过程中经常进行的 过程，称为 干燥或去湿。采用的技术有普通干燥、冷冻干燥和喷雾干燥。一、普通干燥 干燥过程中，物料表面的水分要不断汽化，从而使部的水分继续扩散到表面来， 达到干燥的目的。根据物料加热的方式不同， 分为三种干燥方法：对流干燥 （热风干燥 ）、 辐射干燥及接触干燥 （ 传导式） 。1.

8、 对流干燥直接以高温的空气为热源，借对流方式将热量传递 给物料，热空气既是载热 体又是载湿体。一般热风干燥多在常压下进行。2. 辐射干燥是食品工业上的一种重要的干燥方法。即利用红外 线、远红外线、微波等能 源，将热量传递给物料的干燥方法。可在常压或真空下进行。3. 接触干燥是间接靠间壁的导热将热量传递给与壁面接触的物 料。热源可以是水蒸气、 热空气或热水等。接触干燥可在常压下进行也可在真空下进行。常压下操作时， 物体与气体 之间虽然有热交换，但气体的主要作用是将蒸气带走。二、冷冻干燥 冷冻干燥又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥、分子干燥等，是将物料预冷至-30-40 C, 使物料中的大部分水分变为

9、固态冰，然后提供低温热源，在真空状态下，使冰直 接升华为水 蒸气而使物料脱水的过程。冷冻干燥是一种特殊的干燥方法。它包括两个重要的 步骤：冻结物品及升华分离结晶体。 在真空条件下,通过升华作用,把物料中冻 结的水分不重新融化而从物料中分离除去。方法和过程1. 物料中水分的预冻结食品的冻结主要是水溶液的冻结。当食 品部溶质浓度低于低共熔浓度时，冷冻的结果是冰晶的析出，随后溶液的浓度越来越高，理论上达到低 共熔浓度为止；若溶质浓度高于低共熔浓度时，冷却结果表现为溶质不断析出，余下的溶液 浓度越来越低，理论上也达到低共熔浓度为止。2. 冻结物料进行升华干燥冻结物料的升华干燥是在真空干燥箱 进行的。在

10、升华过程 中，物料中冻结水分汽化需要吸收热量，因此，需要给物料加热，以提高冷冻干 燥速率。但 所提供的热量应保证冻结物料的温度接近而又低于物料的共熔点，以便使物料中 冰晶既不溶解又能以最高速率进行升华。 在升华过程中，温度几乎不变， 干燥速率保持恒定。3. 物料加热升温当冻结水分全部蒸发后，开始蒸发剩余没有冻结的水分，此时干 燥速率下降，加热速度可加快，以使水分不断排除掉。在此阶段物料温度会升高，但一 般不超过40C。三、喷雾干燥 喷雾干燥是以单一工序将溶液、 乳浊液、 悬浮液或糊状物料加工成粉状、 颗粒 状干制品的一种干燥方法。它将液体通过雾化器的作用，喷洒成极细的雾状液滴，并依靠 干燥介质

11、 （ 热空气、烟道气或惰性气体 ）与雾滴的均匀混合，并进行能量交换，使水分 （ 或溶剂 ） 汽化的过程。特点1. 干燥温度较低虽然采用较高温度的干燥介质，但液滴有大量 水分存在时，它的干燥温度一般不超过热空气的湿球温度。对奶粉干燥，约为5060C。因此，非常适宜于热敏性物料的干燥，能保持产品的营养、色泽和香味。2. 干燥速度快、时间短由于料液被雾化成几十微米大小的液滴， 所以液体 的比表面积很大。3. 制品有良好的溶解性和分散性。4. 产品纯度高由于干燥是在密闭的容器中进行的，杂质不会混入产品中。5. 可连续化生产干燥后的产品经连续排料，在后处理上结合冷却器和气力输 送，组成连续生产作业，实现

12、自动化大规模生产。6. 生产过程简单操作控制方便即使含水量达 90的料液，不经浓缩同样也能 一次获得均 匀的干燥产品。大部分产品干燥后不需粉碎和筛选，简化了生产工艺流程。而且， 对于产品 粒度和含水量等质量指标，可通过改变操作条件进行调整，且控制管理都很方便。我国常用的雾化形式有三种： 气流喷嘴式雾化、压力式喷嘴雾化、 旋转式雾 化。当前，食品干燥技术的一个重要趋势是最大限度的保持食品的营养和色香味，食 品生产中经常使用的是无损于食品风味、不易引起变色和变质的喷雾干燥，冷冻 真空干燥和真空皮带式干燥等高品质干燥技术。另一方面由于冻结和真空操作的 运转费用很高，考虑到产品品质和成本费用，最终的品

13、质低下为妥协点，不得不 转用滚筒干燥或其他干燥方法。任务书聚氯乙烯气流干燥器设计设计任务题目：设计直管气流干燥器，以干燥聚氯乙烯树脂湿物料 已知数据（ 1） 湿物料颗粒直径： dp 150 m绝干物料密度：1400kg / m2m绝干物料比热： Cs 1.256kJ/kg k含湿量（以湿基计） ： 1 20%操作温度： 1 20 C 2 65 C操作压力：101.325kpa 加热蒸汽压力：4atm （表压）原料量： G11210 kg/h临界湿含量 :1 （ 2） 干燥介质：湿空气0 80%，t0 20 C,t1 140 C（ 3） 干物料（产品）含水量： 2 5%临界湿含量 : X C 0

14、.03 平衡湿含量： X* 0设计容1 、设计说明书（1）目录（2）任务书（3）流程和方案的选择说明与论证（4）干燥器主要尺寸的计算（5）附属设备选型计算（6）设计结果计算（7）主要符号表（8）参考文献2 、气流干燥器总图（略）流程气流干燥流程1 一鼓风机2预热器3气流干燥宵4一加料斗办一螺旋加料器6旋风少离器7 卸料阀8引风机流程概述：如图,物料由加料斗4经星型状加料器5进入气流干燥管的底部，空气由风机1 吸入,通过预热器加热直一定温度后，送入气流干燥管，由于热气流的高速流动，使 物料颗粒悬浮于气流之中，并与气流发生传热传质，实现干燥，已干燥的物料随气 流带出经旋风分离器6,而回收产品，产品

15、通过气封7而由出口卸出，废气经风机抽 出而放空，完整的的对流干燥装置应该包括：风机，预热器，加料斗,干燥器,气固分 离设备,及各种控制仪表等 选用干燥设备，合理分布流程，遵循以下规则：1.,选择风机依据是，全系统的流程阻力，及工艺要求的风量2. 风机的安装位置：通常应该在气固分离设备之后，可使整个干燥装置处于负 压下操作，避免粉尘泄露和高温损坏风机，且利于物料水分的汽化3. 当一台风机的风压不够，克服系统的阻力时，可采用多台，分别安装在干燥 装置的前后4. 空气预热器常使用翅片式加热器，可强化传热速率，提高传热效果5. 气固分离设备常采用旋风分离器， 其构造简单费用低，压降也不大，分离效 果好

16、6. 常用加料器用星型或螺旋式， 它们都适用于块状物料， 螺旋式还适用于膏状 物料，但两者都不适于硬度大的物料 .设计方案及参数的确定(一)设计方案的确定根据方案的容为： 干燥方法及干燥器结构形式的选择； 干燥装置流程及主要辅 助设备的确定，干燥器操作条件的确定等。设计方案的总原则是： 满足工艺要求， 经济合适，生产安全。有以下几点要求：(1) 所确定的流量和选用的设备，必须保证产品达到预期的干燥目的，而且质 量要确定。(2) 热能消耗干燥过程的主要消耗，设计是考虑如何省能。(3) 干燥器的选定尽量降低价格。(4) 选用合适的干燥介质，如热空气，烟道气等，一般使用热空气，除去物料 与空气中的氧

17、气接触会发生反应时，则用过热蒸汽或氮气等惰性气体，当 不担心烟道气对干物料的污染时，可尽量采用烟道气。1) 设计依据干燥器设计中，主要利用以下基本关系， (1) 物料衡算； (2) 热量； (3) 传热速 率方程式； (4) 传质速率方程式，但由于对流传热系数及传质系数随不同的条件而 变化，且无同样的 和R关系式，因此干燥的设计要用经验方法进行计算。2) 干燥器的选型被干燥物料的行状以及干燥后产品的要求决定了干燥器的类型， 干燥器必须能 保证产品的质量，速率快，操作控制方便，劳动条件好，而且要能适宜被干物料 的形态和物性生产能力要高，而且能耗低。工业中气流干燥器是常用的一种， 对于能在其他中自

18、由流动的颗粒物料， 常采 用气流干燥器进行干燥，因为结构简单，造价低，易于制造和维修，操作稳定且 便于控制，一般热效率也比较高，干燥非结合水时，热效率可达 60%左右，但干燥 结合水时， 热效率仅为 20%左右，其主要缺点： 由于气速高以及物料在输送过程中 与壁面的碰撞及物料见的相互摩擦，整个系统的流体阻力大，动力消耗大，对粉 尘回收装置的要求高，且不宜干燥有毒物质。气流干燥比较适合于干燥粒径 100 m 且以上的合成纤维结晶，矿石，合成橡胶等，对聚氯乙烯，因具有热熔性，当温度太高(一般不超过7080C),容易软化，而其含湿量可以达到较高而不潮解，故干燥聚氯乙烯选用气流干燥器是合理 的。3)

19、工艺流程在设计中工艺流程采用湿物料直接加入干燥管中，由于蒸汽流的冲击作用而 将物料分散，从而使物料得以干燥，干燥后的物料大部分由一级旋风分离器收集， 剩余部分由袋滤器捕集。由于气流干燥器的干燥时间较短，若湿物料水分未干燥完全的话，可串联流动干燥机，使湿物料干燥充分。（二）参数确定1）选择干燥介质在物料的干燥过程中，采用何种介质是根据物料的性质和生产厂家的具体情 况来确定的。通常使用的干燥介质是不饱和热空气，若气体的相对湿度越低，则 表明湿气体距饱和状态越远，吸湿能力也越大。（相对湿度的定义为：在一定温度、 压力下，湿气体所含湿分蒸汽压 p与该温度、压力下湿分的饱和蒸汽压之比，即= （p/Ps）

20、 100%），由于干燥过程一般在常压或负压下进行，总压对Ps基本无影响，又考虑到地区湿度较大，故取其值为 80%.2）气体进口温度的选定提高气体进口温度可增大传热温差，有利于提高热效率和干燥强度，但温度 过高的话，干燥管的干燥速率将下降很快，并且操作费用增大，在本次设计计算 中取130C（由任务书确定）。3）气体出口温度的确定干燥器的出口气体温度与干燥管的长度及燃料费用有关，若取得较低，则对 热能利用是有利的，但管长需要增加，制造成本将增加，考虑各种因素的影响， 确定气体出口温度为70 C .4）气体进口速度的确定气体进口速度越大，颗粒与气流之间的相对速度就越大，给热系数也将越大，但气速过高，

21、其操作费用也会提高，对生产的经济性不利，一般气速定为2040m/s，本次计算先取30m/s，得到的管径值圆整后，在最终确定进口气速。5）湿物料的进口温度的确定湿物料的进口温度都是根据生产实际情况而定， 根据本次设计任务，取20 C .干燥器主要尺寸的计算一、基本物料衡算1、汽化水分量W0.25X2 0.05261 2（由X2大于Xc，判断干燥过程无降速干燥段）GC G1(11)986kg /h 0.2689 kg / sW=GC(X1 X2)191.083kg/h 0.0530kg/s空气温度取20 C，其饱和蒸汽压为23991 11Ps0exp(18.5916) 2.3485kpa15to

22、233.84空气湿度为（取80%）Hi Ho 0.622s0.0118kg水汽 / kg绝干物料PPsCHl Ch21.005 1.884H1 1.027kJ/(kg C)2空气出口温度t2、湿度H2、.干空气消耗量L及物料出口温度2试差公式：tw t1 rw(Hw H0)rw2491.27 2.30285twPw2亦exp 18.59163991.11tw 233.84Hw 0.622Pw-P Pw联立方程，求出tw = 41.6569 C干燥过程的热量衡算：Q Qw Qm W(r0 Cvt2 Cw 1) GCCm2( 21)Cm2 Cs CwX21.4762kJ /(kg k)144.18

23、40kw241.6569 C tw 65 C,满足产品质量要求。Q 0.053(2491.27 1.884 80 4.187 20) 0.2689 1.4762(41.6569 20) QL2.4957kg/s(t2 t1 )CH0注校核t2H2 H1 W 0.0344kg水汽/ kg绝干物料H20.622 p 5.3105kpaP p3991 11td . 233.84 33.834416.58 In pt t2 td 46.16562046.165650 所设t2比较合理3.干燥管直径D的计算VH(0.002835 0.004557H1)(t1 273) 1.1931m3/kg绝干水汽设U

24、gLV 128m/ s，贝q D (巴)2u g4 g0.3679m 37cm校核ugLVh1一 27.6933m/sD24二、干燥管参数的计算1.确定给热系数(1)加速段起点3.214 10 7 (t1273)0.712g。2.3421 10 5g。1 H。0.8481Rer0dpUg0 g0150.4207400goNU00.76 Rer 0.6519.7726r0(2)加速段终点终点的确定：若整个干燥管交换的总热量为Q则加速段应占其80%,贝U0.8t1t2解得，tt 92 CQt0.8Q123.0298kwGcCm2( 21 )8.1998Qt Qm 0.0445Cv Cw 1HtH0

25、 W 0.0308VHtgt1 HtVHt0.9492kg / m3gt3.214 10 7(273 tt)0.712201449 10 5 pa sXtWtX1 G； 0.08450.40.613.875巴-dpmt20.1441Ut1(9.81尸Ajt0.5981RertgtNut0.54 Rert0.53.0759(3)拟合公式已知有关系式NuAnRq带入起点、终点结果，得Nu0 An Rer0n(1)NutAnRertn由(1)、得,心)0.5119Rer 0ln()NutNu°ReJ1.51882.RertAq的计算0.3089AnGcdpn °'40.0

26、471C m1Cs CwX12.3028QiLC H 1 (t1h ) GcCm1( 21)13.4102t 0.5(ti ti) 137.2098 Ctm1tst1一一105.7976In 1ti2ti 12484.01912.82 10 5(ts273.15)0.80.0311g无汽化 Hm H1(0.002835 0.004557Hm)(tm 273) 1.1857m3/kg绝干气体1 H0.0118,tmtVHmgm0.8538kg /m3gm3.214Aqng gm.6gmA1A tm170 71210 (273 tm) .2.33080.44324.809321550.81453.

27、 Umo的计算6Gcmdp4D271.4545Um00.060.1786Ugm27.4891510 pa sAjt20.1441g00.8481kg/m35g0 2.3421 10 pa s0.40.6Ajqg 013.875 g 16g 0一 20.3003dp.m0VHmUg0 Vho g4.加速段的平均值计算Aj20.2222加速段管长的计算第一段：预热段un 1 Ugm Umo 27.3105m/s1.321.0080m/sB, l(27.3398n 0.4 21.030$ / 0.4) 1.4269 21 4Ji 1 AjUr 1 .9.812063.62261ji 1Ur( 9.8

28、1)1-420.0374m/sAj exp qAqBu1.5,皿 2 分段较为合理 %JiJ m1 4AJUri .9.81 1334.21182.4 2.4AJ Uri 1Uri)9.81 1691.42342.4Uri1Uri m 100.28888Uri1 比Uri 1Jm m(丄U682.80860.0044s1 muri 1 bln m mur briUgmmur 1 b 10.0178mln 一ur 1urib'i 11 i m末粒子速度:umi ugmuri7.4517 m / Sri27.3398 19.71540.363019.7154Ci 1/1.20.8333第二

29、段1. 预分段设 R 1.8,则:ri1 1/R 0.4444qi12.8421 kw2. 热量衡算話 1290927 CqiC/tjCw 20.0050kg/sHi0.0139tmi 1/2(, ti)131.7562 CHmi 1/2(Hi 1 Hi)0.0129VHmi (0.0028350.004557 H mi)(tmi 273)1.1713m3/kg绝干气体gmi1 Hmi0.8648kg /m3VHmiU gmi27.1713m/s3. 传热计算tsgmi2)In2ti 2辽 90.1337 Cti 1tii 1 i42.8210 4 (ts3.214 10 70.3089AnG

30、cdpn81.2923 C273.15)0.80 712(273 tmi)0.40.04710.0309w/(m k)2.3087 10 5 pa sn 0.44347.1637gAq0.3089 AnGcn 0.4 n 0.4 gd p gn 0.6tm A1A tm 18455.0022设UriUri 11.315.4134m/sn 0.4n 0.4、Bu 1/2(uri 1 uri ) 1.37831 4Ji 1 AjUri1.9.81 1334.2118UriJi9.8114.0186m/ sexpAqBu将上值代入得n 0.4n 0.4、Bu1/2(uri 1 uri )1.3711

31、uri 13.9929m /sUriUtUri 11.5,-5. 校核分段合理性Uri分段较为合理6. 流体力学计算1 4JiAjUri .9.81 803.20622.4 2.4AjUri 1 Uri2.4 Uri 1 Uri9.811062.3939m Ji 1 Ji 87.8494Uri 1 Uri,Uri 1 Urib Jm m432.376821 ln 叫 1b小“小0.0058sm muribLbUgm ln mUri 1 b10.0624m2Uri 1Urimmmuri bm7.附加计算末粒子速度：umi ugm uri 13.4962m /sri0.4320UriG 0.857

32、2Qi iri以下均按上述方法重复计算可得加速段中第3 6的数据，现列表如下:第一段第二段第三段第四段第五段第六段 q13.410212.842111.324211.07759.71029.3355t134.4196129.0927124.3803119.7706115.7299111.8451 tm105.797690.133785.061480.448575.953072.0742tm137.2098131.7562126.7365122.0755117.753072.0742W0.00500.00440.00440.00380.0038H0.01180.01290.01580.01770

33、.01930.0209出0.01290.01490.01680.01850.0201Vh1.18501.17131.16041.15031.14071.1320Ugm27.489127.171326.918426.684126.461426.2596p0.85380.86480.87460.88390.89290.9011ts84.019181.292378.782576.452074.289472.3080入g0.03110.03090.03070.03050.03040.0305Ax2.33082.30872.28832.26922.25152.2353Aq4324.8094347.163

34、4319.0264290.8894276.8214290.837883898Ur21550.8118455.0017303.7116258.7115299.8414566.454224250192614J20.037413.99299.88226.79544.75523.3036Bu1.42961.37111.31791.26591.21511.1670J1334.211803.2062489.7912285.9432169.607597.93884m100.28887.849476.243766.038657.021749.37285b-682.80-432.376-267.276-165.

35、342-102.918-56.22868360280.00440.00580.00650.00820.00920.01040.01780.00620.10260.15840.20090.2444Um(m/s)7.451713.496217.606920.693722.733924.1855r0.36300.43200.41600.45420.42900.4394C0.83330.85720.91570.89590.92810.9387加速段总管长的计算：L L 0.7865m 0.79m加 速 段 总 干 燥 时 间 的 计 算：0.04四、恒速断管长的计算加速段结束后：H i 0.0209

36、kg水汽/ kg绝干物料ti 111 .8451 CVHi (0.0028350.004557 比)代 273)1.1277m3/kg绝干气体VHiugi ugo 26.3387m/ s3.214 10 7(273 tm)0.7122.1612 10 68.7897 C2.82 10 4(ts 273.15)0.80.0301w/(m k) pa sHm1/2(Hi H 2)0.0277VHmugmVUgmi 25.4477m/sVHmi(0.0028350.004557 H m)(273 tm)1.0925m3/kg绝干气体CHiqiLC Hi (tit2)77.8228 kwgm1 HmV

37、Hm0.9407 kg/m3Ajm13.8750.40.6gmg16dpmi20.0881Utm9.81AJm0.5993m/ sUmU gm U tm24.8484m/sAa24Gcmidp D271'.45451.005 1.884Hi 1.0444kj /(kg C)tsRed p (UgmUm ) gm3.9154也 2.8756Um0 5Nu 2 0.54 Re .3.0685tmlNudp615.7457(ti2)(t22)Intit2a D2 tmlLUm52.67147.8537 m0.3161m干燥器总长度：LL加速L恒速9m干燥器总干燥时间：加速 恒速0.37s附属

38、设备选型计算(1) 加料器的选型和计算1. 加料器的选型气流干燥器装置所采用的加料器必须保证向干燥器连续均匀的加料。对于聚 氯乙烯的干燥，综合其物性及加料量考虑，选用螺旋加料器。螺旋加料器宜于输 送粒状、粉状、及小块状物料，密封性能好，操作安全方便，结构简单制造费用 低，但输送过程中物料易破碎，零件磨损大，且不宜输送粘性哒、易结团的物料2. 加料器的计算根据题意查表：kd选取0.36，k1取值为50查表求螺旋加料器的倾斜修正系数 k，选取输送倾斜角度为15 ,k =0.7t为螺距，对于粘度小的物体t=0.8D或D,取t=D由于 G=1210kg/h,=1400kg/m3根据式G 47kdk D

39、2tn可计算出D=0.07mk1188.98r / min(2) 旋风分离器旋风分离器是利用离心力分离沉粒的设备。其结构简单，造价低廉，没有活 动部件，操作条件广泛，分离效率高。在本设计任务中，依据题意选取旋风分离VG LC Hi 36008797.6496m3/h设进口风速为15m/s，查表选择CLP/A-9.4X型旋风分离器VGu 实 u 设 一 14.3331m /s V表2p实p表 一 834.1853 paV表其规格及性能如下:型号Vg (m3 / h)u 实(m /s)P实(pa)数量(台)CLP/B-9.4X8797.649614.3331834.18531(3) 空气加热器Vp

40、为空气通过通风净截面的质量流速，单位为 kg/m2 s，先取Vp 8kg/m2 s则所需通风截面积0.3120m2由计算结果查化工原理设计导论表7-6确定选择SRL107/2型，其性能参数如下:型号散热面积m2通风截面积m2热介质通 过截面积m2管束数连接管 直径mmSRL10 7/231.00.300.00623150重新计算 Vp得，vp 一 8.32kg /m2 sA由表 7-7 中公式，K 15.1 vp0.2425.3W/m2 s本散热器采用热介质为水蒸气，假定其工作压力为p=4atm,其冷凝温度为151.720140则 tm 151.7 71.7 C2Q Gcp(t2 t1)302

41、.2kWFt Q 166.6m2K tm串联台数 N 16665.37，取整数，得N 6台31.0检查安全系数：(166.6-4*31)/166.6=11.6%1.6758.83pa即安全系数为1.12，所选加热器合适。由表7-7中公式得其阻力p 1.71vp综上所述所选的附属设备如下：1.螺旋加料器：200 200 JTC5612.旋风分离器：CLP/B-10.6 Y 型3.空气加热器：SRZ12 7D 型4.风机：9-26型离心通风机器机号6.3设计评价、对气流干燥器的评价1.干燥器的热效率:X 50'00%2.干燥效率QWQWQm94.31 %3.干燥总效率h d 47.16%由

42、以上计算知，干燥器具有以下特色：（1）干燥时间极为短暂，几乎在瞬间（V 0.43s ）便可以得到粉末状的干产品（2）.粒子显著分散于气流中，全管的体积传热系数很大，可以最大的干燥速率 将物料的湿分量降到最低（3）物料与热风并流操作，且干燥时间短，故可以采用高温干燥介质，以提高气 固的传热温差，同时物料在表面汽化段，操作安全（4） 干燥效率高，散热面积小，设备结构简单，造价低，只需一根直径为0.43m,长为的干燥管就可以了，工程上取三节长为3m的铝管就可以满足要求了（5）气流干燥器，占地面积小，操作方便。、对附属设备的评价在风机的选型过程中，采用两台风机同时进行工作，在加热器前面装一台送风机，在

43、除尘系统后面装一台抽风机，即前送后抽式流程（负压操作），不但可以减少设备费用，还可以避免粉尘飞扬，有利于改善劳动环境。心得体会经过几周的奋战我的课程设计终于完成了。在没有做课程设计以前，觉得课程设计只是对课本所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的看 法有点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能 力的一种提高。通过这次课程设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。自己要 学习的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高 手低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、 生活中都应该不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有