文档介绍：气流式干燥器设计计算
设计计算方法及步骤:
(1)基本数据包括设计条件、设计者自行确定、自行查询的数据。
(2)进行干燥管的物料衡算和热量衡算,确定干燥除水量及干燥用热空气量L(kg/h)。
(3)干燥管直径D的计算
①湿空气在干燥管中的流速从气流输送角度来看,只要气流速度大于最大颗粒的沉降速度,则全部物料便可被夹带出,但为操作安全起见,通常取出口气速为最大颗粒沉降速度的2倍,或取出口气速比最大颗粒沉降速度大3m/s。至于干燥管的入口气速,一般取20~30m/s。
②干燥管直径D 干燥管直径用下式计算:
(4)气流干燥管的高度计算
   根据空气至固体颗粒的传热速率方程式,整理得:
●空气传给物料的热量Q由两部分组成,即:

—恒速干燥阶段传热量(包括物料预热),其值可用下式计算:
kW
—降速干燥阶段的传热量,其值可用下式计算:
kW
●干燥管内的传热系数α的计算:
颗粒在气流干燥器中的传热系数的研究工作尚不充分。对于空气-水系统,
颗粒在等速运动段,可用下式估算。
●单位干燥管体积内的干燥表面积a,可用下式简化计算:
(5)气流干燥系统的压力损失
气流干燥各部分的压力损失可按下述数值估算:
  加热器 190~290 Pa 旋风分离器 790~1200 Pa
干燥管 1200~2500 Pa 总压力降 2500~4500 Pa
粉碎机 290~490
设计示例:[例]现有含水W1=2%的某晶体物料,物料平均颗粒直径dp=,颗粒最大直径dpmax=1mm,密度ρs=2490kg/,经实验测定其临界含水量Wc=1%,干物料的定压比热cm=℃,要求产品量为730kg/h,干燥后产品含水W2=%(均为湿基)。已知物料进入干燥器的温度为15℃,离开干燥器的温度为60℃(实测值),使用空气作干燥介质,空气进入预热器的温度为15℃,相对湿度φ=80%,进入干燥器的温度为146℃,离开干燥器的温度为64℃。试设计一气流干燥器完成此干燥任务。
[解]
(1) 水分蒸发量W
则加料量G1=G2+W=730+=≈745kg/h。
(2) 空气消耗量
首先确定空气离开干燥器的出口状态。由于过程存在热损失,根据式()有:
依题意:t0=15℃,t1=146℃,t2=64℃,H1=H0,φ0=80%,
查饱和水蒸气表可得t0=15℃时,Ps=,根据式(),有
过程中干燥器没有补充加热,所以qD=0
物料升温所需热量q1:
热损失粗略估计可取绝热干燥过程总热量消耗的10%。按绝热过程计算,单位空气消耗量为:
式中,H'2为按绝热过程计算所得的空气出口湿度,即,
即
解得:
则:
而I1=(+)t1+2490H1=(+×)×146+2490×
=
I0=(+)t0+2490H0=(+×)×15+2490×
= kJ/kg水
故比热量消耗:
所以,热损失为qL=×10%=413 kJ/kg水
湿空气比热近似取为进口