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文档简介

1、化工原理课 程 设 计 设计题目 卧式多室流化床干燥器的设计 学生姓名 刘伟 学 号 专业班级 高分子材料与工程11-2班 指导教师 刘雪霆 2014年6月23日至7月4日化工原理课程设计成绩评定表设计题目卧式多室流化床干燥器的设计成绩课程设计主要内容本次课程设计我们采用卧式多室流化床干燥器将颗粒状PVC的干基含水量从42%减少至0.26%,生产能力为1400kg/h(以干燥产品计)。经过对总费用包括设备折旧费、空气预热和风机运转费优化设计后,该流程可概括为:来自气流干燥器的颗粒状物料用星型加料器加入干燥器的第一室,再经过其余的四个室,在67.17下离开干燥器。湿度为0.02的空气经翅片换热器

2、(热载体为400kPa饱和水蒸气)加热至105后进入干燥器,经过与悬浮物料接触进行传质传热后,湿度增加到0.03,温度降至70.5。尾气经过旋风分离器和布袋式除尘器,提高了产品的收率之后排放。流程中采用前送后抽式供气系统,维持干燥器在略微负压下工作。我主要进行 Visio的做图工作。为了后期画图的正常进行,前期我配合计算的同学把主要精力放在计算上面,中期我便全身心的投入到流程图的绘制之中,幸好之前参加过数学建模对Visio比较熟悉,况且之前电脑上都不能装CAD,我便果断用这个软件进行画图。刚开始我满怀热情,可是画着画着,自己的信心也渐渐消磨掉,好不容易画完了流程图,可是当让老师看过之后,各种错

3、误还是会有,我原来愿相信做图需要仔细仔细再仔细,认真认真再认真。特别是在画装备图的时候,当画完一个主视图后,便很不想画了,可是当我看到别人的进度后,便又拿出电脑继续画图。后期完成写论文。在这期间,我对各种软件又有了深的了解,也学到了很多知识技能。指导教师评语签名: 2014 年 月 日化工原理课程设计任务书学院 化学与化工学院 专业 高分子材料与工程 班级 11级2班 姓名 刘伟 学号 设计题目:卧式多室流化床干燥器的设计设计时间:2014.6.232014.7.4指导老师:刘雪霆设计任务:1400kg/h(以干燥产品计)操作条件:原料进干燥器的干基含水量:42%, 温度:50, 产品出干燥器

4、的干基含水量:0.26%工艺参数:颗粒密度:1180kg/ m, 堆积密度:510kg/ m, 产品平均颗粒直径:0.62mm, 干物料比热容:2.23kj/kg, 临界干基含水量:3.2%, 平衡含水量:0.061% , 新鲜空气温度:25, 干燥器进口空气的温度:110, 湿度:0.016kg水/kg干空气, 物料静床层高度:0.15m, 干燥器热损失为有效传热量的10%, 年工作日:330天,设计成果:设计说明书一份 带控制点的工艺流程图(3#图纸)1张 主题设备装配图(1#图纸)1张目 录前 言2一、 流态化的定义2二、 流态化的分类3三、 流态化开发与应用实例4四、卧式多室流化床干燥

5、器的特点4摘要5Abstract61 干燥过程的工艺流程说明72 干燥过程的物料衡算和热量衡算72.1 物料衡算72.2 空气和物料出口温度的确定82.3 干燥器的热量衡算92.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量103 流化床干燥器的设计计算103.1临界流化速度的计算103.2 流化床层底面积的计算123.3 干燥器的宽度和长度133.4 干燥器高度143.5干燥器结构设计153.5.1.布气装置153.5.2分隔板163.5.3物料出口堰高164.附属设备的选型164.1 送风机和排风机164.1.1送风机174.1.2 排风机174.2 供料装置174.3 换热器选型194.4空气过滤器2

6、04.5管路计算及管道选择214.6气固分离器224.7干燥器主体材质的选择245.卧式多室流化床干燥装置的设计计算结果汇总246. 主要参数说明257.参考文献288.总结28前 言 在人类的生产和生活中,经常遇见需要把一种物体的湿分除去的情况。这种物体可能是固态,还可能是气态或液态。而湿分在大多数情况下是水分,当然还可能是其他的成分,例如无机酸、有机溶剂等。这种除去物体湿分的过程就称为“除湿”。人们根据原理的不同,将除湿方法分为蒸发、机械脱水和干燥等。一般情况下干燥去湿又称为热物理法,干燥就是利用热能使湿物料中的湿分(水分或其他溶剂)汽化,水汽或蒸汽经气流带走或由真空泵将其抽出除去,而获得

7、固体产品的操作过程。 干燥过程通常伴随着热量传递、质量传递、动量传递和相变等。一般情况下,物料干燥过程可以分为三个阶段。第一阶段为物料预热阶段,亦初始阶段,在此期间主要是对湿物料进行预热,同时也有少量湿分汽化, 物料的温度很快升到近似等于湿球温度; 第二阶段为恒速干燥阶段, 此阶段主要特征是热空气传给物料的热量全部用来汽化湿分, 物料表面温度一直保持不变, 湿分则按一定速率汽化。这个阶段主要是受外部影响,例如空气的参数和物料与空气的接触情况; 第三阶段为降速干燥阶段, 此时物料的干燥速率由内部扩散过程控制,热空气所提供的热量只有一小部分用来汽化湿分, 而大部分则用来加热物料, 使物料表面温度上

8、升, 但是干燥速率则逐步降低, 直至达到平衡含湿量为止。这个阶段主要是受物料的性质与自身的结构的影响。一、 流态化的定义 什么叫流态化?简而言之,就是利用流体(气体或液体)对固体颗粒的作用,将通常处于相对静止的颗粒物料转变为具有液体属性的运动状态,使许多物理或化学过程更为有效的进行。由广义而言,流态化技术是研究不同工艺过程中气固、液固、气液固相态之间相对运动,混合、离析、接触、传热、传质和反应的强化操作的学科,实践证明,在为工业生产服务中,已取得巨大成效。由于流态化技术具有一系列突出优点: 1. 固体颗粒与流体充分接触,阻力小而传质速率高,特别有利于传递率控制的化学反应过程或纯粹的物理过程操作

9、,生产强度能够得到大幅度提高。 2. 具有流动性能的固体颗粒可以如同流体一样顺利地加入或引出设备,有于实现生产操作连续化,并可实现固体颗粒的流体输送。 3. 流化床层具有良好的传热性能,可以在床层内保持轴向温度均匀,避免出现局部过热等不利现象。 4. 流化床设备结构比较简单,适于大规模生产操作。由于流态化上述的一系列优点使流态化技术已在化工、石油炼制、冶金、环保、能源工程,材料以及生物化工等众多领域内广泛应用。流态化所显示的优点,表现出类似流体的不寻常特性,通过多种流型交联与多种床形几何结构的巧妙组合,可以较好地实现在颗粒加工向制造工程转化种的智能化控制与保证规模放大后产品的性能,流态化技术的

10、应用将起着至关重要的作用。 二、 流态化的分类 实践中根据不同的方法对流态化操作加以分类、按构成物系,流态化可分为液固流态化、气固流态化和气液固三相流态化。液固流化床中固体颗粒可均匀分散在流体中,因而一般称为散式或理想流态化。气固流态化与液固流态化存在很大差别,研究发现,气固流态化存在两种要特征:在低气速条件下,气体凝聚成气泡,即气泡现象;在高气速条件下,颗粒易于聚集成颗粒团,即颗粒团聚现象。因而,在总体上表现不明显的不均匀性或非理想性。早在1948年威尔海姆(wilhelm)和郭慕孙指出,根据无因次数群Fr准数可将流态化区分为散式与聚式: 当1.3,为聚式流态化。 作为流态化重要参数之一的临

11、界流化速度Umf,通常可通过实验方法测定。文献中有多种Umf的经典关联式,但相互之间有差异,王尊孝等(1987)概括了常用的Umf计算关联式。他们最早将这类有别于散式流态化的气固流态化统称为聚式或非理想式流态化。近年来,附加外力场(磁场、电场、惯性力场、振动力场、脉动流场等)的液固,气固和三相流态化已有不少研究,形成了流态化技术的新领域。 三、 流态化开发与应用实例 与传统固定床相比,流化床采用的固体颗粒尺寸要小的多,相际接触面积大为增加而且悬浮在流体中的颗粒处于强烈的湍动、强化了热、质传递,提高了生产效率,加之能像流体一样的自由流动;便于物料转移和控制,实现自动化操作。这些特性对大规模现代化

12、生产具有诱人的吸引力,得到工业部门的广泛应用。流态化技术不仅是用于颗粒物粒的加热、冷却、物料输送、矿物的分选和产品的分级,分料制粒、表面浸渍和包膜;干燥脱水、工件恒温热处理等物理过程,而且适用于催化合肥催化、吸热和放热多种化学过程,在能源转换、石油化工、生物化工,化工冶金,功能材料、环境防治等工业部门中已经开发了多种流态化新工艺、新设备。主要应用在一下领域中:能源转换中的流态化技术、石油化公众的流态化技术、化工冶金内的流态化技术、环境保护中的流态化技术、生物化工中的流态化技术:生物化工是流态化技术应用的新领域,但前景广阔。利用三相流化床或锥形流化床将葡萄糖酶液用固定化微生物,转为乙醇工艺,已通

13、过重视,接近工艺规模。 可见,流态化技术的进展与我国国民经济建设密切相关,研究成果在工业生产过程中的应用已为国家创造了大量经济效益,又为节约外汇、装置国产化作出了贡献,体现了科技为第一生产力的突出作用。近几年来流化床、喷动床以及流化与移动组合床等技术都有不同程度的提高,其中尤以流化床发展得最快。四、卧式多室流化床干燥器的特点卧式多室流化床干燥器适合干燥各种难以干燥的颗粒状粉状、片状等物料和热敏性物料。其所干燥的物料,大多是经造粒机制成的414目散粒状物料,初湿量一般在10%30%,干燥后物料的终湿量一般在0.02%0.3%。由于物料在床层内相互剧烈的碰撞摩擦,干燥后物料粒度变小(一般为12目约

14、占20%30%)。当被干燥的物料颗粒度在80100目或更细地物料时,如聚氯乙烯,则干燥器上部须加以扩大,以减少细粉夹带;其分布板德孔径及开孔率也相应减小,以改善流化。摘要在化学工业中,为了满足生产工艺中对物料含水率的要求或便于储存、运输,常常需要用到干燥过程。本次化工原理课程设计的任务是设计一种卧式多室流化床干燥器,将PVC颗粒状物料的干基含水量从42%降至0.26%,生产能力为1400kg/h。来自气流干燥器的颗粒状物料用星形加料器加入干燥器的第一室,再经过其余的四个室,在68.5下离开干燥器。湿度为0.02%的空气经翅片换热器(热载体为400kPa饱和水蒸气)加热至105后进入干燥器,经过

15、与悬浮物料接触进行传质传热后,湿度增加到0.02,温度降至70.8。最后将尾气通过旋风分离器和袋滤器,以提高产品的收率。流程中采用前送后抽式供气系统,维持干燥器在略微负压下工作。通过查阅资料和选用公式设计,干燥器较好的设计结果为:床层底面积3m2,长度与宽度分别取2.5m和1.2m,高度2.3m,隔板间距0.5m,物料出口堰高0.3m。分布板开孔率7%,总筛孔数个,孔心距5.5mm。此外,还确定了合适的送风机、排风机、旋风分离器、袋滤器、换热器和空气过滤器等附属设备及型号。关键词:干燥;卧式多室流化床;颗粒状物料AbstractIn the chemical industry, in orde

16、r to meet the moisture content of the material requirements or to facilitate storage and transport, it is often need to use the drying process. The principle task of chemical engineering curriculum design is to design a horizontal multi-chamber fluidized bed dryer which will dry granular materials P

17、VC water content from 42% down to 0.26%, and the production capacity is 1400kg /h. Granular materials flow from the first chamber dryer with a star feeder join the dryer, and then through the rest of the four chambers, at 68.5 leaving the dryer. 0.02% humidity air through the heat exchanger fins (he

18、at carrier is 400kPa saturated steam) heated to 105 into the dryer, heat and mass transfer after the conduct of suspended material in contact with the humidity increased to 0.02, the temperature dropped 70.8 . Finally, the exhaust gas by a cyclone and a bag filter, to improve product yield. After th

19、e adoption process before sending pumping gas supply system, maintain a slight negative pressure in the dryer work. Through access to information and the selection formula design, the design of the dryer better results for: bed base area 3m2, length and width were taken 2.5m and 1.2m, height 2.3m, b

20、affle spacing 0.5m, 0.3m high material outlet weir . Distribution plate opening rate of 7%, with a total number of 116 257 mesh, hole center distance 5.5mm. Also, determine the appropriate blower, exhaust fan, cyclones, bag filters, heat exchangers and air filters and other ancillary equipment and m

21、odels.Keywords: drying; horizontal multi-chamber fluidized bed; granular material 1 干燥过程的工艺流程说明图1.1 干燥过程设计流程图湿物料由星型供料器加入、通过空气过滤器,后利用送风机的旋转产生的负压的推动使物料进入管路。然后,净化后温度为45oC的空气进入换热器,与压力为400kPa的饱和水蒸气进行热量交换,空气被加热,饱和水蒸气冷却被液化。出口处的空气温度,即进干燥器温度为110。2 干燥过程的物料衡算和热量衡算2.1 物料衡算图2.1 各留股进出逆流干燥器示意图 2.2 空气和物料出口温度的确定空气的出

22、口温度应比出口处湿球温度高出 (经优化可取),即 由及查湿度图得,近似取,于是物料离开干燥器的温度 的计算,即由水蒸气查表得将有关数据代入上式,即 解得2.3 干燥器的热量衡算图2.2 连续干燥过程的热量衡算示意图干燥器中不补充热量,因而可用下式进行衡算,即式中 : 取干燥器的热损失为有效耗热量的将上面各值代入式中,便可解得空气耗用量 解得:由式 可求得空气离开干燥器的湿度,即水/绝干气2.4预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 由水蒸汽表查得,水蒸气的温度,冷凝热 , 取预热器的热损失为有效传热量的,则蒸汽消耗量为:干燥器的热效率为:3 流化床干燥器的设计计算3.1临界流化速度的计算 在110下空

23、气的有关参数为,黏度,导热系数。取球形颗粒床层在临界流化点。由和数值查图6-10可得。临界流化速度由下式计算,即颗粒带出速度由 及值查图得带出速度由下式计算,即:操作流化速度,取操作流化速度为,即3.2 流化床层底面积的计算1.干燥第一阶段所需底面积由下式计算,即式中有关参数计算如下:取静止床层厚度,干空气的质量流速取为,即 由于,所得值应予以校正,由值从图 3.2查得图 3.1 a的校正系数图解得2.物料升温阶段所需底面积,由下式计算,即式中解得;床层总的底面积为: 。3.3 干燥器的宽度和长度今取宽度b=1.8 ,长度l= 2.8,则流化床的实际底面积为。沿长度方向在床层内设置4个横向分隔

24、板,板间距。物料在床层中的停留时间为:3.4 干燥器高度浓度相高度由下式计算,即 前已算出,于是分离段高度由及,从图3.4查得:图3.2 分离高度为了减少气流对固体颗粒的带出量,取分布板以上的总高度为5.2m。3.5干燥器结构设计3.5.1.布气装置采用单层多孔布气板,且取分布板压强降为床层压强降的,则 再取阻力系数,则筛孔气速为:干燥介质的体积流量为:选取筛孔直径,则筛孔总数为:个分布板的实际开孔率为:,即19.2%在分布板上筛孔按等边三角形布置,孔心距为:3.5.2分隔板沿长度方向设置4个横向分隔板,隔板与分布板之间的距离为3050mm(可调节),提供室内物料通路。分隔板宽 1.8m ,高

25、 2.8m ,由 5mm 厚钢板制造。3.5.3物料出口堰高将及代入上式,用式 求溢流堰高度,即将有关数据代入上式,经试差解得:。4.附属设备的选型4.1 送风机和排风机为克服整个干燥系统的阻力以输送干燥介质,必须选用合适类型的风机并确定其安装方式。风机的安装方式基本有三种,即送风式、后抽式、前送后抽式,此处选用前送后抽式,选择两台风机分别安装在换热器的前面和除尘器的后面,调节前后压强,可使干燥室处于略微负压,整个系统与外界压强差可很小。4.1.1送风机已知体积流量4式中 可忽略,则整个干燥过程的压降主要有空气过滤器、换热器、干燥器、旋风分离器和袋滤器的压降,由相关信息估算干燥器压降为,则总和

26、压降为取总压降为,为前半段提供动 力的风机取已知标准条件下空气密度为查表知进口空气密度为;标准条件下体积流量为:4标准条件下风压为:4根据所需风量和风压参考旋转闪蒸干燥与气流干燥技术手册5209页,查 9-19No.14D型离心通风机满足要求,电动机型号为Y355M-4。该风机性能如下:风量 3004042409全风压 114649878转速 1450r/min 4.1.2 排风机已知体积流量为后半段提供动力的风机取,已知干燥器出口空气温度为t2=64.4,查表知此时空气密度为则标准条件下体积流量和风压分为:44根据所需风量和风压参考旋转闪蒸干燥与气流干燥技术手册5209页,查9-19No.1

27、4D型离心通风机满足要求,电动机型号为Y355M4-2。该风机性能如下: 风量 3004042409m3/h全风压 114649878Pa转速 1450r/min 4.2 供料装置根据物料性质(散粒状)和生产能力(1982kg/h)选用星形供料装置(加料和排料)。供料器是保证按照要求定量、连续(或间歇)、均匀地向干燥器供料与排料。供料器有各种不同的形式和容量,必须根据物料的物理性质和化学性质(如含湿量、堆积密度、粒度、黏附性、吸湿性、磨损性和腐蚀性等)以及要求的加料速度选择适宜的供料器。常用的固体物料供料器有圆盘供料器、旋转叶轮供料器、螺旋供料器、喷射式供料器等。将这些供料器相比较:对于圆盘供

28、料器,虽然结构简单、设备费用低,但是物料进干燥器的量误差较大,只能用于定量要求不严格而且流动性好的粒状物料;对于旋转叶轮供料器,操作方便,安装简便,对高达300oC的高温物料也能使用,体积小,使用范围广,但在结构上不能保持完全气密性,对含湿量高以及有黏附性的物料不宜采用;对于螺旋供料器,密封性能好,安全方便,进料定量行高,还可使它使用于输送腐蚀性物料。但动力消耗大,难以输送颗粒大、易粉碎的物料;对于喷射式供料器空气消耗量大,效率不高,输送能力和输送距离受到限制,磨损严重。我们本次设计的任务是干燥细颗粒物料,它在进入干燥器之前的温度下为固态颗粒状,颗粒平均直径,硬度和刚性应较高。因为圆盘供料器只

29、能用于定量要求不严格的物料,所以通常情况下不选用。又因为螺旋供料器容易沉积物料,不宜用于一年300天,每天24小时的连续工作。另外喷射式供料器效率不高,且磨损严重,输送能力和输送距离受到限制,也不宜采用。综上,我们选用星型供料装置,如下图所示:图4.1 星型加料器 物料供料量: 计算星型加料器每转加料量为参考旋转闪蒸干燥与气流干燥技术手册54页,选择型星型加料器 ,该加料器主要参数如下:每转体积电机转速工作温度质量主要尺寸:A-280,B-240,C-180,H-280,F-140,E-530,n-d-4.3 换热器选型用来加热干燥介质(空气)的换热器称为空气加热器。一般可采用烟道气或饱和水蒸

30、气作为加热介质,且已饱和水蒸气应用更广泛。在干燥系统中,常用的蒸汽加热器有两种主要形式,一种是型;另一种是型。这两种结构形式的热媒都在管子内流动,通过管子的外表面加热空气,由于空气侧的换热系数要比管内侧热媒的换热系数低很多,所以管外侧都加工成翅片,用以提高管外空气的湍流程度以及增加单位管长的换热面积,提高传热性能。两种加热器操作压力范围一般为,被加热的空气温度在以下,迎面气速为,最高不超过。对于此次设计任务来说,操作压力为,被加热空气最高温度为,符合加热器操作范围要求。从蒸汽性能表中查得,当蒸汽压力时,饱和蒸汽温度。空气平均温度,此时空气密度。参考干燥装置设计手册303-307页,根据其中蒸汽

31、加热器性能规格表12-1,初选型号为,单元组件的散热面积,通风净截面积,受风面积确定空气从45升至110所需热量实际风速:空气的质量流速:根据所查公式求排管的传热系数K:传热温差:所需传热面积A:所需单元排管数n:实际选取16组,总传热面积传热面积安全系数 ,加热空气侧总阻力 SRZ型换热器结构如下图所示:图4.2 SRZ型换热器SRZ型换热器:这种形式的传热单元组件是顺空气流向的三排交叉排列螺旋翅片管束组成,其翅片管均用无缝钢管绕制上的皱褶钢带而成,呈螺旋状,片距有5mm、6mm、8mm三种共38种规格,为了消除翅片与管子接触处的间隙,绕片之后进行热镀锌。采用这种加工工艺的散热排管,翅片与管

32、子紧密接触,热阻小,传热性能良好,稳定并且耐腐蚀。4.4空气过滤器空气动力设备吸入含有灰尘的空气之后,由于所用加热介质空气中有可能会含有各种煤尘、颗粒,如随空气进入到干燥系统中将造成设备的磨损,缩短设备的使用寿命,吸入的灰尘会在风机叶片表面上结垢,造成设备中转子的动平衡精度下降,使其工作寿命大大减短,灰尘中的有害化学成分会使设备生锈、腐蚀,因而,空气动力设备必须要配高精度空气过滤器。已知空气流量为查相关资料9知,无锡市宏嘉净化设备有限公司生产的型自洁式空气过滤器较为完善,过滤面积大、流速低、阻损小,可实现空气过滤元件的自动清洁,自动化程度高,过滤原价使用寿命长,因此选用此种型号作为我们干燥系统

33、的空气过滤设备。其性能参数如下:表4.1 ZKL180空气过滤器的主要性能参数最大空气过滤量m3/min吸入状态过滤精度um/效率%消耗功率W电源AC1801/99.96100220V反吹气量m3/min结构形式初阻损Pa反吹气压MPa0.1单层1500.4-0.64.5管路计算及管道选择空气流动适宜流速为取流速;计算空气入口管路管径:故选用管路管径,材质为不锈钢。送风机分管道:d=0.559m,查表知选取无缝钢管为输送管道外径为,材质为不锈钢。计算空气出口管路管径:选用管路管径,材质为不锈钢。出口风管: 查表知选取无缝钢管为输送管道外径为,材质为不锈钢。饱和蒸汽在管路中适宜流速为取流速。计算

34、饱和蒸汽管路管径:已知饱和蒸汽为,温度为,查表3知,流量查表8知选取无缝钢管为输送管道外径为,壁厚,材质为不锈钢。计算蒸汽冷凝水管路管径:已知饱和蒸汽为 392.4 kPa,度为143查表知密度=2.162kg/m3,流量Wh=1991kg/h=0.104m选取无缝钢管为输送管路,外径150mm,材质为不锈钢。计算冷凝水管路管径饱和蒸汽转变为冷凝水,温度为143,查表密度=923.0kg/m3,冷凝水在管路中适宜流速为0.080.15m/s,选取0.15m/s。=0.0713m选取有缝钢管为输送管路,外径100mm, 材质为碳钢。4.6气固分离器为了获得较高的回收率,同时避免环境污染,需将从干

35、燥器中出来的空气进行气固分离,在干燥系统中使用的分离器主要有旋风分离器、袋滤器、湿式洗涤器等。在一级分离中选用应用较广泛的旋风分离器作为气固分离设备。旋风分离器是利用惯性离心力的作用从气流中分离出颗粒的设备。其上部为圆筒形,下部为圆锥形。它内部的静压力在器壁附近最高,仅稍低于气体进口处的压强,越往中心静压力越低,中心处的压力可降到气体出口压力以下。旋风分离器的分离效率通常用临界粒径的大小来判断,临界粒径越小,分离效率越高。空气的体积流量 V2=42051 m3/h,选用长锥体旋风分离器,型号为CX1500,规格如下:圆柱体直径D 1500mm圆柱体高度L1 1056mm圆锥体高度L2 3200

36、mm进口宽度b 280mm进口高度a 1050mm流速为15m/s时,流量为 31775 m3/h,压力损失1440Pa,可以选用 2个并联。由于对于粒径小于的细粉在旋风分离器内的除尘效果较差,为了回收有价值的尘粒和保护卫生,工业上常采用除尘效率更高的设备进行二次除尘。二次除尘设备中常用的有袋滤器和湿式除尘器,其中袋滤器应用最多,具有以下特点:对于微米或亚微米数量级尘粒的除尘效率一般可达99%,甚至可达99.9%以上;处理气体量范围大,根据需要, 可设计制造出处理每小时几立方米到几百万立方米气流量的袋式除尘器。适应性强,可以捕集多种干性粉尘; 不受粉尘比电阻的限制, 特别对于高比电阻粉尘,除尘

37、效率比电除尘器高得多; 进口含尘气体在相当大的范围内变化,对除尘效率和阻力影响不大。结构简单, 使用灵活,运行稳定可靠,不存在水污染和污泥处理等问题。因此本次设计采用袋滤器。目前应用最多的袋滤器有两种形式,一种为电磁脉冲反吹式袋滤器,另一种为机械回转反吹式袋滤器。两种袋滤器各有优缺点,脉冲式可以自动控制反吹周期及反吹时间,但反吹量较少,如果滤袋较长时,末端的反吹效果不佳。机械回转反吹量较大,反吹效果较好,但对系统有一定影响,使系统压力波动。综合以上优缺点,我们选用具有自动控制的脉冲袋滤器。查阅手册:选用LSB-105顺喷式袋滤器,其规格如下气体含尘浓度(g/m3):320过滤气速(m/min)

38、:25过滤面积(m2):132过滤流量(m3/h):1188029700过滤效率(%):99.5压力损失(mmH2O):50120(4901176)选用两个并联。图4.3旋风分离器简图4.7干燥器主体材质的选择由于干燥器需要与湿物料接触,长期使用易导致壳体生锈,壳层变薄,影响干燥器的使用性能,缩短干燥器的使用寿命,因此,干燥器中与物料接触的主壳体应使用不锈钢材料,防止生锈。查得奥式体型0Cr18Ni9不锈钢(化工设备用钢8360页)广泛使用,适用于一般化工设备,因此本次设计选用此种型号不锈钢。干燥器采用微负压操作,接近常压,选取5mm壁厚即可。5.卧式多室流化床干燥装置的设计计算结果汇总干燥器

39、中不与物料接触的部分如壳体外部的螺栓、螺母采用处理产品量3000物料温度入 口30出 口40.3气体温度入 口80出 口67气体用量绝干气/h30527热效率20.58%流化速度0.4414床层底面积第一阶段3.547加热段0.627设备尺寸长2.5 宽1.7高 3布气板型 号单层多孔板孔 径2孔 速15.13孔 数个开孔率13.38%分隔板宽1.7与布气板距离2040物料出口堰高 0.796. 主要参数说明英文字母:A0-开孔面积;A1-表明汽化控制阶段所需的底面积,m2;A2-物料升温阶段所需底面积,m2;a-静止时床层的比表面积,m2/m3;b-溢流堰的宽度,m;Cd-孔流系数,量纲为一

40、;cm2-干燥产品的比热容,kj/(kg绝干料);cw-水的比热容,即为4.187kj/(kg水);Cs-绝干物料的比热容,kj/(kg绝干料);d0-筛孔直径,m;d-颗粒直径,m;dm-颗粒平均粒径,m;Ev-床层膨胀率,量纲为一;G1,G2-湿物料进入和离开干燥器时的流量,kg湿物料/s;Gc-单位时间内绝干物料的流量,kg绝干料/s;H0,H1,H2-湿空气进入预热器、离开预热器(即进入干燥器)及离开干燥器时的湿度,kg/kg绝干气;Ht-风机试验条件下的风压,pa;Ht-操作条件下干燥系统要求的风压,pa;h-溢流堰高度,m;l-单位空气消耗量,kg绝干气/kg水分,即每蒸发1kg水分时,消耗的绝干气量;I0,I1,I2-湿空气进入预热器、离开预热器(即进入干燥器)及离开干燥器时的焓,kg/kg绝干气;I1,I2-湿物料进入和离开干燥器时的焓,kj/kg;L-绝干空气的消耗量,kg绝干气/s;lymf-以临界

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