干燥设备选型设计主要参数介绍_第1页
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文档简介

1、干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、并排式烘房及隧道窑设计1011页四、带式干燥机设计1214页五、真空干燥机(箱)设计15页六、旋转气流快速干燥机设计1617页七、气流干燥机设计1819页八、高速离心喷雾干燥机设计2022页九、压力喷雾干燥设计2325页十、卧式振动流化干燥机设计2629页十一、回转干燥机设计3033页十二、热风炉设计3438页十三、附录3944页编辑二OO六年四月一、通用设计参数1、水份蒸发量等有关计算W二G-G2二GG=G2+WAW-AWAW-AW2=G1200-AW200-AW2W水份蒸发量kg/hG湿料量(加料量)kg/hG

2、2干料量(产品)kg/h质AW初含水率XX%w2终含水率X%产量G二G型-AWkg/h加料量G二G-AW2kg/h200-AW200-AW22、热量计算A、干燥时间在1分钟内(瞬间干燥)(如:喷雾干燥、闪蒸干燥、气流干燥等)干燥一公斤水需用热量在:16002000kcalB、干燥时间在0.21.2小时内的设备(一般干燥)(如:带式干燥,振动干燥、回转筒干燥等)干燥一公斤水需用热量在14002000kcal(产量大的取大值)C、干燥时间大于2小时以上的设备(缓慢干燥)(加烘箱、烘房、真空干燥等)干燥一公斤水需用热量在12001600kcalD、对初含水低(10%)而产量大的物料干燥,应增加物料升

3、温时所需用热量.对室外温低于oc的产生环境则应另增加计算热量.对每批次进料量大物料又经常变更,初含水难以确定的则热量16002000kCal/kg,如:烘干各类中药片剂.在一般估算时或物料特性不明时应取16002000kCal/kg3、电加热功率计算(P、KW)A、控设备内腔体积计算(M3)腔内温度W700Cp二(50-70)VV2KW腔内温度W400Cp二(35-50)3;V2KW腔内温度W300Cp二(25-30)3V2KW腔内温度W200Cp二(15-20)vV2KWB、按设备内表面积来计算(共6个面M2)P=(47)F.KWP=(35)F.KWP=(24)F.KWF内表面积M2注:小型

4、设备取大值,大型设备取小值使用温度W300C时,可用翅片式电加热算使用温度300C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W300C1622KW/m3W250C1016KW/m3W200C60KW/M3W150C46KW/M3W100C24KW/M3计算后再乘以1.11.3安全系数为使用功率D、按使用热量计算P=K2Q/860K1KWK1电压波动系数0.61K2安全系数1.11.3Q使用热量Kcal/h1KW=860Kcal上式可简化为P=0.0017442QKW注:每批次干燥时间大于3小时,则按1.31.9kw/1kg水来设计E、按被加热物料重量来计算P=GC

5、j/860nkwG被加热物料总重量kg/hC物料比热Kcal/kg-Ct加热前后的温度差t=t1-t2C12n热效率0.50.6F、用远红外加热时(适用于烘道)烘道内温度80200C37kw/m3烘道内温度6080C1.53kw/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1.2.2、辐射距离:静止工作150550mm运动工作10150mm辐射器间距150250mm4、蒸汽换热器选用计算(饱和蒸汽)A、估计计算干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12015

6、0C故换热面积A0=R=Q/500m2Q热量Kcal/hA0换热面积m2R使用蒸汽量kg/h注:若用过热蒸汽时,则350kcal/kg来计算换热面积.B、初步计算A二QFm20KAtQ使用热量Kcal/hn热效率安全系数1.151.25K传热系数2030Kcal/m2hC0温度系数0.80.9t空气平均温度t=0.5(t+t)t=20Ct=150C进室室进则t=65C上式可简化为A0=(0.0010.0009)Qm2(即10万大卡/h热量所需换热面积为90100m2)5、加热水所需热量计算水的比热为1Kcal/kgk(4.18KJ/kgk)K开尔文温度折换为摄氏温度时t=C+273例:10kg

7、水加热到100C时所需热量:10X1X(100+273)=3730千卡折合用电4.34kw6、蒸汽换热器再加电加热计算A、正常蒸汽温度为150C,若要求风温为200C时,室温为10C时蒸汽换热时用热量Q1=L0qKcal/hL0热风量m3/hq=0.24J?YKcal/kgqi=0.24x(150-10)x0.835=28.06再计算出风温达到200C时应增加的电加热功率q2=0.24X(200-150)x0.746=8.95电供热量为Q2=L0q2电功率P=Q2z860KW(1KW=860Kcal)B、查图法计算已知蒸汽换热风温150C及风量m3/h,可查图求出供热量Q(万大卡/h)再查风温

8、为200C时(风量不变),供热量Q2电加热功率P=Q/860(Q=Q2-Q)7、其他参数计算A、热空气密度及热含量P=352.87/273+1kg/m3t热风温度C空气比热C=0.240.25kcal/kgC(当120400C时C=0.25)单位热含量q=0.25tPkcal/m3空气升温所需单位热含量q1=0.25(t-t0)Pt0为室温取15Ct为风温CB、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+tkg/m3r=0.5580.489kg/m3平均取0.524C、空气过滤器面积计算

9、(初效、中效)A=Q/Zm2Q空气量m3/hZ透气率m3/m2hZW2m3/m2s即过滤风速VW2m/s阻力200PaD、管道风速及流量计算一般在816m/s,设计初算取1014m/sL=Avm3/sA管道截面积m2A=nr2v管道风速m/s一般取816m/sE、热空气使用量L=Q/0.24(t1-t2)kg/hQ使用热量kcal/h空气比热容c=0.24kcal/kgCt1进风温度c,t2出风温度C又,已知使用热量和进风温度后可查图得出使用风量.单位气耗量i=L/Wkg/kgW水份蒸发量kg/h气水水8、各类燃料的发热量名称发热值Qdkcal/Nm3(kg)生成气量LdNm3/Nm3(kg)

10、烟煤55007000取60007.214.1木柴15003500约10液体燃料900010000取1000012.4天然气824010000取860011.1空气系数:固体燃料a=1.251.4;液体燃料a=1.11.2;气体燃料a=1.051.25单位燃烧生成烟气量Ld=b/1000QdaNm3/Nm3(kg)b系数,固体燃料b=0.24液体燃料b=0.2天然气b=0.264煤气b=0.20.26Qd发热值kcal/Nm3(kg)a空气系数Ld实际生产气量Nm3/Nm3(kg)在估算时,生产气量可取1215Nm3/Nm3(kg)二、热风循环烘箱设计1、烘车及烘盘尺寸烘车外型尺寸:710X95

11、0X1460(1510)(宽X长X高)烘盘尺寸:460X640X45mm(0.29m2)烘车分十二层,每层放两个烘盘,共放24个烘盘(层高100mm)2、烘箱专用轴流风机(WGJ-3型)风量28503500m3/h风压217196Pa0.45或0.55KW3、烘盘装料量每个烘盘装干料量(烘干后产品)约23kg每个烘盘装湿料量(进料量)约46kg(料层厚2045mm)4、烘箱内温度60140C,热源用蒸汽换热器或电加热5、烘箱内腔体积,按两侧分风板内体积计算(每侧风道约220mm),内膛体积约为烘箱外型尺寸的0.60.7倍.6、烘箱保温层厚一般为3050mm,用型钢为骨架.7、烘箱型号:一门一车

12、、二门二车、二门四车、三门六车四门八车等.外型尺寸(宽X深X高):1400X1200X2000、2300X1200X2000、2300X2200X2000、3430X2200X2000、4460X2200X2300mm.门内膛尺寸:800X1600mm(800X1500).8、使用蒸汽量(估算)每辆烘车用蒸汽量为910kg/h,则蒸汽换热面积为910m2.电加热功率按蒸汽量来折算(电加热器风速312m/s,般为810m/s).9、烘干时间:可按物料初含水、终含水、入料量等计算水份蒸发量,再换算出每台烘箱供热量.则可计算出烘干时间T=WX12001800/Q,热量按12001800kcal/kg

13、水来计算.10、新风口:每台风机设一个100X200mm(设在风机下方)顶部排湿口为:160X160mm、200X200mm及150X600mm.11、水平气流风速0.53m/s,般取12m/s烘箱干燥强度q=(0.100.12)t进kg/m3h12、烘箱温度150C时,在增加电加热或改用电加热(W300C),若用干煅烧加热风温400700C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W150C箱体内温度150400C箱体内温度400650C保温层厚度3050mm保温层厚度80100mm保温层厚度100150mm注:外壁表面温度W50C14、使用蒸汽量按22.5kg,干燥1kg

14、水.三、并排式烘房及隧道窑设计1、烘车及烘盘尺寸常用烘车尺寸:710X950X1560mm(12层,24个烘盘)加高烘车尺寸:710X950X1860mm(16层,32个烘盘),层高100mm烘盘尺寸:460X640X45mm(0.29m2),可装湿料46kg2、选用离心风机(鼓风机、引风机)3、热风温度60200C,中药材为6080C(也可用于果蔬干燥),干燥风速0.53m/s,一般取0.51m/s干燥强度q=(0.120.14)t进kg/m2-h4、型号:一门一车、一门二车及一门三车,并按产量及入料量来计算,烘盘数量和烘车数(W60辆)按总蒸发水量及供热量来设计干燥时间,一般中药材烘干时间

15、为48小时(个别物料干燥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.若要求干燥时间短,含水量20%,产量大时则按3000kcal/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1.6米,高2米,轨道距0.7米(或1米、1.2米),

16、层高100mm,可负重200kg.12、在一般情况下可选用并排式烘房.四、带式干燥机设计1、可分单层式、三层式及单层冲击式等类型带宽一般为1.2m、1.6m、2.0m三种,干燥段长度(每层)8m、10m等.并分隔为多个单元(长1m宽2m),以便运输及优化操作.2、热风流向:有垂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0.252.5m/s(取1.21.5m/s),有高速喷向物料上面(520m/s)为冲击式.3、采用链传动不锈钢网带(网带负荷W600kg/m2),干燥段总长360米,带速0.140.83m/min,每条带传动功率约1.5KW(无级调速),每条带干燥时间在0.

17、21.5小时或更长些.4、一般采用翅片式蒸汽换热器(SRZ型),风温60150C,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:1230kg/m2;三层式1222kg/m2换热面积A0=(1.74.7)XW.m2W水份蒸发量kg/h又使用蒸汽量单层式R=(1.72)Wkg/h三层式R=(0.50.8)A06、干燥强度q=(0.120.14)t进kg/m2h单层式取中、小值,三层式取中大值冲击式供风:q=(0.160.24)tkg/m2h进7、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、其他类型带式干燥机:如用热风炉供热风,用电加

18、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),若使用温度为150300C时,应另行计算热量等参数.9、远红外加热(或局部加热)带式干燥机A、电功率的确定P=1.2Q/860kKWQ热量kcal/hk电压波动k=0.81.0则P=(0.00140.00174)QKW(热平衡法)远红外干燥用电为1kg水/1KWh(干燥强度)故P=WX1KWW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之间选取用带式干燥

19、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、干燥速度快,特别适用于大面积表层干燥.表面和内部水分同时均匀干燥,产品质量好.带速约0.20.8m/min(无级调速),干燥段长L=tvmv带速m/mint干燥时间min五、真空干燥机(箱)设计1、一般常选用真空干燥箱和双锥回转真空干燥机2、真空干燥箱烘盘尺寸640X460X45mm(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(W0.8Mpa)或热水加热,双锥回转真空干燥机蒸汽压力W0.15Mpa.使用温度为40150C.4、可干燥浆状、膏状、粉状

20、、粒状等物料,初含水量15%90%,而终含水可达到W1%.真空度1333pa(10托).5、双锥回转真空干燥机转速313r/min,筒内容积100升2000升(或更大),装料系数0.6.6、真空干燥箱的干燥强度q=(0.060.07)t进kg/m2ht干燥温度(低于蒸汽温度10C)m2为烘盘总面积进双锥回转真空干燥度的干燥机强度q=(0.10.12)t进kg/m2h.m2为筒内表面有效加热面积t内表面温度C进7、真空耙式干燥.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0.3Mpa),搅拌耙转速6-30r/min(无级调速),真空度5331333pa(10托).8、立式

21、(卧式)振动真空干燥用于热敏,憎氧等特殊要求的物料干燥.又可在内筒实现灭菌操作(通蒸汽).可真空吸料,振动出料,干燥效果好.容积从1002000升.干燥强度q=(0.140.18)t进kg/m2h六、旋转气流快速干燥机(闪蒸干燥)设计1、主机内径D主机内筒有效高HH/D=46并根据水份蒸发量来确定筒内体积V=AHm3A=nD2/4m2筒内壁厚522D/1000mmD筒内径mm一般取24mm2、进风温度150300C(筒内温度t=(0.460.48)t),内进排风温度60120C,物料温度5080C,干燥时间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.

22、径向速度(分散器圆周速度)一般为915m/s,特殊为2030m/s,(但电机功率要加大1.83.4倍,成品粒径小一倍左右).轴向速度(筒内风速)27m/s(般选47m/s),风量按筒内温度80C来计算.4、分散器最大直径D1=0.960.98D0D0筒内径mm主轴直径为电机出轴直径的1.2倍左右(即050、060、070、075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(1.21.5)d(d主轴直径mm),用螺钉00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=0.50.6HH

23、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),主机入口及出口风速912m/s,管道内风速1016m/s.6、分级圈孔径:D=0.30.8D,产品含水率越少,则分级内0圈孔径也越小,并与风温有关(风温高含水率则低).孔径mm0.3D0.4D0.5D0.6D0.7D0.8D000000终含水W1W3W4W5W8100200kg/h取大值.八、高速离心喷雾干燥机设计1、用以干燥水溶液及乳浊液、悬浮液等.含水量通常在4070%(含固量3060%),有些物料高达90%的含水量.均可干燥为粉状产品.对于溶解性的物料产品粒径都很细(W300目),其他料液一般在60200

24、目内,产品含水量在36%或更低些.2、干燥时间540秒,即t=v/L0Sv塔内容积m3L风量m3/s,对溶解液干燥的时间约增加1015秒.3、可用于干燥高粘度的料液(0.0115PaS)被干燥料液的动力粘度在(1015000)X10-3PaS(0.0115Pas)1PaS(帕秒,牛顿秒/米2)=103CP(厘泊)=10P(泊)4、塔体设计:V=W/qm3W水份蒸发量kg/hq干燥强度kg/m3h,而塔内截面积A=Q/vm2Q使用热量kcal/Sv塔内风速v=0.20.5m/s,设计取0.20.4m/s故塔径D=/4A7nD=0.580.683肝m塔内有效容积V=0.785D2(H+0.2886

25、D)m3总H塔筒体高H=(0.81.1)Dm塔锥体呈60锥高h=0.866(D-d)md出料口直径m5、热风温度-为150400C,塔内温度t2一般在8090C(进风在250350C),即t2=(0.250.5)q,产品温度5070C,排风温度略低于塔内温度的10C,用于食品、制药等风温为150160C.6、喷雾矩半径R=3.66d0.21G20.25/n0.16m又R=3.46d0.3G20.25/n0.16d喷雾盘直径mG2加料量kg/hn喷头转速r/min塔内径应大于喷雾矩2R,即D2(2.32.8)R(D22R(1.131.5)对热敏性物料(如中药浸膏)D2(33.4)R,又D22R+

26、200mm,并用离心喷头生产厂给定的喷雾矩尺寸来综合参考.7、干燥强度q=(0.0260.036)t进一般设计用q=0.026t为好.进8、热风进蜗壳速度及风管内速度1216m/s.蜗壳内设均风板,热风入塔风速7.59.5m/sa是水平线与雾滴下降抛物线的夹角,导风板夹角处于3040度的位置为最佳(雾滴不会与顶面粘壁).中大型塔在热风进塔处可设冷风三角通道,冷却风量230650kg/h,用小型离心风机(0.50.75KW1500Pa).喷雾盘圆周速度在60150m/s之间,建议选用电动高速离心喷雾头(转速在800040000r/min无级调速),热风旋转方向与喷头转向应一致.9、塔内呈微负压在

27、100300Pa,般用二台低中压离心风机,鼓风及引风.10、若防止料液粘壁(如中药浸膏)可设置旋转冷却清扫器.冷空气从小孔中喷出(1020m/s),将粘粉扫落.并使壁面冷却.用空压机或罗茨风机来供风(清洁空气).对于有些粘性物料,不宜用机械振动器或安装气扫时,可在塔体下部四周切线方向引入二次空气吹入塔内扫壁.风速约1020m/s.还可采用顺壁风形成气幕(风速12.5m/s,风量占2040%)来防止粘壁.11、对塔内清洗工艺(特殊要求)清水f碱液(NaOH浓度2%)-清水一酸液(HNO3浓度2%-3清水一热水杀菌(9095C).清水洗3min,碱水、酸水温度7075C,循环1520min,热水洗

28、10min.泵压力0.6MPa来送水液.12、用螺杆泵(小型塔用蠕动泵)供料液,并可无级调速.料液要先经过滤,最好配专用流量计,给料管流速0.312m/s.13、主机阻力500700Pa14、塔体内壁厚度28mm(不锈钢塔径5m时,壁厚23mm),保温层厚50100mm.塔体若在室外时,冬天寒冷(-20C-40C)保温层厚应加倍为200mm(用硅酸铝耐火纤维毡),保温层内用型钢为骨架(一般用槽钢).15、蒸汽用量(用蒸汽换热器)干燥1kg水需耗蒸汽为2.53kg(塔径小取大值).16、喷雾距(电动高速离心雾化器)型号kg水/h525501001502003005001000最大喷雾距m11.7

29、22.52.833.03.544555.8九、压力喷雾干燥设计1、可干燥低粘度的水溶液、乳浊液、悬浮液等,也可用来造粒、粒径在40120目(调节泵的压力、流量、喷孔大小),一般在小于目(W250um).初含水在4070%,产品含水量5%,最小可达到0.5%2、干燥时间一般在2060秒.T=V/L秒L热风量m3/s3、水份蒸发量kg/h与喷嘴孔径mm的关系.型号参数YPG25YPG50YPG100YPG150YPG200YPG300YPG400YPG500YPG700YPG1000水份蒸发量kg/h25501001502003004005007001000喷嘴内径mm0.8-1.01.1-1.4

30、1.2-1.61.4-2.12.1-2.32.3252.5-2.82.5-2.83-3.5(三个)3-3.5(三个)塔内径约m1.41.62.02.42.83.23.63.84.04.0进风温度130160C(用蒸汽换热器),排风温度7585C.喷雾压力在1015MPa.般在0.65MPa选用.又雾化器截面积A0=QL/31.06m2则d0=V1.273A。当溶液密度PA=1100kg/m3g=9.81雾化压力厶P=2MPaCp=0.56体积流量QLkg/h又d0=(0.70.8)/Dd0(mm)D(m)雾化角选4070孔长Ld=(0.61)d04、风温130350C,塔内温度一般100C,产

31、品温度4070C5、塔有效体积(上、下锥体及中间圆柱体)V=W/qm3塔圆柱体截面积A=LQ/vm2Lq塔内风量m3/s(在80C时)塔内风速V=0.30.7m/s设计取0.30.4m/s(风温80C时)塔有效干燥段高度Hk=(1.41.6)hkm塔圆柱体高度hk=(35)Dm(并流)初算时取hk=4Dhk=(11.5)Dm(混合流)塔内径D2=4W/nhkq.hk选用标准尺寸(6.0、7.2、8.4、9.6、10.8、12.0、13.2、14.4)m.若塔下锥体为放大型,则锥大端圆柱体内径D=(1.411.43)Dm锥柱体直边高H=0.6(D-D)m锥顶角60锥锥又V=Q/atm3Q热量瓦/

32、时平均温度Ct0.5(t+t)a体积给热系数w/m3C12rar=1030(大粒取小数,微粒取大数)6、干燥强度q=(0.0260.036)t进kg/m3h又q=(t+273)3.43/(t2+273)3.34t1进塔风温Ct2出塔风温C产量约0.66kg/m3h(与风温有关)7、用热量在13001600kcal/kg蒸汽用量在2.53.5kg/kg(12501750kcal/h)水8、塔内温度估计:进风温度W250C塔内平均温度t=0.5xtt5p进p进风温度2350C塔内平均温度t=(0.350.4)xtp进tp10p9、保温层厚度室内100mm(温度0C20C)室外200mm(温度-40

33、C0C)10、用隔膜泵供料液(可无级调速)压力W5MPa最好配专用流量计.供料管速度11.5m/s喷嘴能上、下调节,以改善粘壁.11、主机阻力500800Pa12、塔内不锈钢板厚度24mm,用型钢作骨架(一般用槽钢).13、产品粒径低压喷嘴(12MPa)4090目(150400um)一般在40200目,产品粒径较大,不均匀.大型塔可用三个以上喷嘴,并适于逆流混合流操作.十、卧式振动流化干燥机设计1、振槽宽B:3001200mm,振槽长L:30008000mm来选用有效干燥面积A若=0.9BLm2有下床体高度(气室高)H=(0.81.2)Bm(加大下床体容下积以减少压力波动).槽板距下床体上面约

34、100200mm,并呈倾斜.槽板开孔率(n)36%,孔径0104,孔距约10mm.若设防漏网开孔率79%.n二空床风速/小孔风速.孔板厚度26mm.小孔风速2035m/s.空床风速(操作风速)0.26m/s(孔板上面),一般取1.21.4m/s床体截面积A=L/1.21.4m2风量Lms/s(在80C时)00物料粒径(目)1002002050510空床风速m/s0.130.690.93.24.611注:物料越细,空床风速越小.2、主机阻力:与床内物料层厚度有关.料层厚mm70100200200300阻力Pa40070022000般阻力为400600Pa(当小孔风速2035m/s),料层厚度一般

35、在20100mm.极薄料层v25mm,浅料层2550mm,深料层250mm.3、进风温度在50300C及干燥时间果蔬干燥温度70180C中药片、丸干燥度6080C鸡精干燥6080C(并设冷却段长1.5米),初含水6%,终含水W1%,产量为130190kg/m2h振槽宽300、400、500、600、700、1000mm,长7.5米(其中冷却段长1.5米),热量应加大(物料升温用热量)干燥时间一般在840分钟(可调)ts=L/Vs分sL振槽长mVs物料运行速度m/s4、当初含水20%,而要求产量较大时(1000kg/h),则热量计算应另加上物料吸收的部份Q2=GCAtkcal/hG物料重量kg/

36、hC物料比热kcal/kgCt=t-t/2C进出产量计算,则要考虑物料特性、物料形状、物料的速度系数等因素,同时热量加大(物料加热)故应选较大的型号(最大产量约200250kg/m2h)5、干燥强度q=(0.20.24)tkg水/m2h进注:温度150C时取小值.6、在床身二侧各安置一台振动电机,并用24个螺栓固定牢(相隔15度),调节振动电机与水平之间角度(方位角),可获得不同的运动速度.即调节了干燥时间.调节电机偏心块就可调节激振力大小.两台振动电机必须相反方向旋转.而且激振力及方位角必须相同一致(一般在试机时确定好,两台同时调节一致).振动电机一般选用6极电机(即960r/min).7、

37、激振力计算(振动电机选用)F=(n/1000)2ME/1.8kgN电机转速当n=960r/min时,(n/1000)2=0.922M总重量,参加振动的设备重量(m)和物料重量(闿)之和kg.E全振幅E=6mm(上、下振幅和)故F=3.073MkgM=m+0.2mlkg8、减振弹簧设计.确定工作中最大负荷和最小负荷及许用应力后来选取弹簧丝径及弹簧中径(.圆柱螺旋压缩弹簧II类负荷)最大负荷Pn=M/Z+KEkg最小负荷Pi=M/Z-KEkgM总重量kgZ弹簧个数E振幅mmK弹簧刚度kg/mmK=d4G/8D3i=Pn-Pi/ikg/mmd弹簧丝径mmD弹簧中径mmG剪切弹性模数,一般取G=800

38、0kg/mm2i有效圈数i=5.Pn最大工作负荷kgPi最小工作负荷kg故K=200d4/D3kg/mm.又可查手册得单圈弹簧刚度,再除圈数即可得K值.也可选用橡胶压缩弹簧.邵氏硬度HS=5060丁腈橡胶.一般选用8组以上的弹簧为支座.弹簧高度误差为土1%H.H弹簧自由高度mm.9、振动电机有一定的方位角(Z).故在振动时分解为水平位移Sx及垂直位移Sy.即形成物料前进速度和上跳速度又在小孔风速吹动下使风速均匀的干燥.Sx=S.cosZSy=S.sinZ振幅W3mm方位角Z=1575实际移动距离约为S=960Sx/510mm/min(与物料特性等有关)10、内膛钢板厚26mm,用型钢作骨架(5

39、6.3号槽钢或角钢).下床体保温层厚度50100mm,下床体内设支撑杆,加强两侧的刚性.在两侧振动电机之间用多条型钢来支撑牢.并在外侧用厚钢板加强(815mm).电机座固定其上并焊牢.电机底板(厚815mm)可旋转来调节方位角.振槽每隔1米加一个支撑杆.并内腔两侧设支架来固定振槽板.上床体不保温,板厚26mm(有加强型钢),并在两侧设多个观察孔,在进风及排风管道上用帆布管隔开以减振.大型设备的上床体可固定并与下床体用帆布隔开.下床体外壁板厚14mm.11、一般可选用旋风除尘器,若有细粉尘(W10mm)则另加布袋除尘器.12、出料口可用闸门来控制料层厚度.十一、回转干燥机设计1、能干燥各类物料.

40、如:粉、颗、条、片、块状等.初含水一般在3050%,终含水一般在15%,适合用于产量大、水份蒸发量大的各类物料干燥.干燥温度在60300C来选用.也可用于煅烧生产,温度在6001100C,可用天然气喷嘴直接燃烧加热.则内砌耐火砖不设抄板.若温度900C时也可不衬砖,还可以在筒体外直接加热(用煤等).2、主机设计主要参数筒体内径在0.62.4米来设计筒壁厚度S=0.01D0.67又DW2m时,S=(0.0060.009)DD=24m时,S=(0.0050.006)DD筒内径mS筒壁厚度m筒内壁圆周速度VnDn/60X1000=0.25l.Om/s一般取0.40.6m/s筒体转速n=4.7819.

41、10/Dr/min一般取0.58r/min筒体安装倾斜度46mm/m(即倾角23度)长径比L/D=510最大为L/D=1315又L=1.273V/D2mL筒体长mD筒体内径mV筒体内容积m3筒体内容积V=W/qm3W水份蒸发量kg水/hq干燥强度kg水/m3h又V=Q/a0m3Q使用热量kcal/ht进、出口风温差Ca0容积传热系数100200kcal/m3hCa0=O.774vo.i6/Dv气速kg/m2s两端托轮之间距B二(0.50.64)Lm出料端托轮与筒端口间距A二(0.170.23)Lm传动轮与出料端托轮之间距(在两端托轮之间)C=(0.10.18)Lm托轮直径D二D/34m(夹角为

42、60)托抄板数N二(612)D抄板高H=0.11Dm抄板折弯(约90)折宽B二(0.40.6)H抄板长0.61m抄板厚E二(0.41.0)Smm在筒体前端长约1米设螺旋叶片多片(与抄板数相同),并与筒壁成60交角来快速进料到筒内.物料填充系数B=(0.150.25)B二G/VG加料量m3/minV筒体容积m3筒尾端排气速度:物料粒径vlmm时,0.5l.Om/s物料粒径15mm时,1.22.5m/s筒体两端用轴向迷宫式密封.加料管与水平夹角约4560并插入筒内,筒端设挡料圈,一般用定转速减速传动机构.也可使用无级调速机构.3、使用热量在14002000kcal/kg,般产量大时取大水值.但大型

43、筒体取14001600kcal/kg水,热量分配比例约为水份蒸发占42%,物料带出占30%,带气带出占14%,筒体散热占14%.4、干燥强度q=0.050.071kg/m3h进水5、产量:G=0.785D2BLVL/tt/h料D筒内径mB平均填充系数L筒长mV物料堆密度t干燥时间h料L/t=3物料轴移动速度s=5.78Danm/h料料a筒倾角13n筒速度r/min一般3=0.0010.05m/s料6、干燥时间(停留时间)t=L/s一般在0.23小时料煅烧时时间长)7、筒体材料进风温度W300C,碳钢进风温度300C800C,lCrl8Ni9进风温度800C1000C,lCr25Ni208、压力

44、损失W10Pa/lm(每米长约10Pa损失)筒尾呈负压在10200Pa9、总传动功率P=P1+P2+P3+P4KW1234P1圆筒内物料运动所需功率P2圆筒旋转所需功率P3支撑部份摩擦功率P4传动功率损失而P2=1.37mT2DT2n2kwmT圆筒总重量kg筒平均直径mn筒体转速r/minP=0.054D2LnVBKKW料D筒内径mL筒长mn筒体转速r/minV物料密度t/m3可取0.9t/m3来计算料B填充系数B=0.15k抄板系数k=1.6P=0.054D2Lnkw筒时最大挠度ym=O.3xlO-3L(即每米挠度为0.3mm)一般用大齿圈来传动筒体齿轮模数1824,般取20,齿数Z2=d/

45、20,小齿轮齿数Z=1732速比i=78分度圆直径d=(1.61.8)D0mmD0筒外径mm小型筒体也可以用摩擦传动,摩擦系数约为0.150.20筒体W1m,传动功率37.5kw筒体1.21.8m传动功率7.518.5kw筒体2m,传动功率2275kw10、筒体外壁加热,可用于烘炒瓜子、茶叶杀青等用,并在筒体内应设螺旋导板.十二、热风炉设计1、套筒式燃煤热风炉设计(立式辐射换热器设计)(1)输出热风温度tk:60300C(设计取200300C)烟气温度ty:600800C炉内筒壁温度400600C(用碳钢)tk=(0.50.55)tC燃煤炉tkW300Ckyk若烟气温度t=8001100C则t

46、k=300500Cyk炉内筒壁温度700800C(用lCrl8Ni9Ti)一般烟气温度W1000C时,筒壁温度W550C(2)炉内筒炉篦面积F二G/qm2(F=nR2)R炉内筒半径mG用煤量kg/hq炉篦强度(强迫通风)q=100160kg/m2h(取q=120)(热效率n=0.55)即q=33.052.8万大卡/m2h又q=1660万大卡/m3h来设计内筒尺寸煤发热值6000kcal/kg1万大卡热量耗煤2.83kgG=(2.83)QkgQ输出热量(使用热量)万大卡/h例如:100万大卡/h炉G=3X100=300kg/hF=300/120=2.5m2则筒半径R=0.892md1784mm,

47、取d1800mm内筒高40万大卡/h炉HW3000mm0250万大卡/h炉H二3400mm0内筒壁厚(燃烧室)610mm,材料Q235,20g,1Cr18Ni9Ti、1Cr18Si2、1Cr23Ni18等,一般使用Q235钢板.(3)烟气及空气流速烟气量1015Nm3/kg(每燃烧1kg煤产生烟气量)烟气流速26Nm/s又一般在1.53Nm/s在夹套层内空气流速415Nm/s(在有肋片筒壁内)一般取410Nm/s(4)套筒壁厚,间隙及肋片尺寸壁厚36mm,内外套筒之间的间隙3045mm肋片尺寸(翅片)边宽(高)2535mm厚34mm,长200400mm肋片相邻间距3050mm,每圈之间错排,连

48、续焊在套筒上,肋片外边部与外套筒(或内套筒)之间隙22mm,筒径大时可取510mm,筒顶环形圭寸板(内筒与第三层套筒之间圭寸板)23mm.材料均用Q235钢板(有特殊要求的可用lCrl8Ni9Ti).(5)换热面积0.81.2m2/万大卡,即1万大卡/h的输出热量的换热面积为0.81.2m2,包括单面肋片面积总和(如单片0.03X0.3=0.009m2)即:812m2/10万大卡凡经烟气流过的筒体表面积之和为换热面积(包括肋片总面积)共三个,内筒、中筒、外筒,减化时,换热面积为2X(内筒+中筒+外筒的表面积)估计时也可:A=(916)DHm2A=nQ/3.6ktm2Q总热量kcal/hn富裕量1.25dK平均综合传热系数kcal/m2hCk=9.8-17取k=10kcal/m2hC(k=4555kJ/m2hC)t=(t-t)+(t-t)/2Cd烟入空出烟出空入若t=700Ct=400Ct=300Ct=10C时烟入烟出空出空入t=400Cd故A=0.0000868Qm26)内筒直径及换热面积等尺寸一尺寸型号万大卡Ph、内筒直径mD内同截面积m2(炉篦面积)F换热面积m2A内筒高mH用煤量kg/hG50.460.174-62.615100.560.258-122.6301

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