文档介绍：DWF带式干燥机芋头片的设计
一、计算公式简述:
(一)干燥过程中所需热量:⑴
1、脱水所需的热量:
Q1=W水(595+×t2-θ1) kcal/h
式中:t2──干燥后的排风温度,℃;
θ1──干燥前的物料温度,℃;
W水──在该干燥段所脱去的水量,kg/h。
2、加热物料所耗的热量:
Q2=G2×C2×(θ2-θ1) kcal/h
式中:G2──干燥后物料的重量,kg/h;
θ2──干燥后的物料温度,℃;
C2──物料的比热,kcal/kg·℃;
C2=CS×(1-ω2)+1×ω2
式中:CS──绝干物料的比热,kcal/kg·℃;
ω2──干燥后的物料湿基含水率。
3、干燥设备外围护热损失:
Q3=×(Q1+Q2) kcal/h
(二)空气温度变化所吸收或放出的热量:⑵
1、QK=GK×CH×(t2-t1) kcal/h
式中:GK──空气质量流量,kg/h;
CH──湿空气比热,kcal/kg·℃;
CH=+
t1──加热或冷却前的空气温度;
t2──加热或冷却后的空气温度。
2、GK=LK·ρH kg/h
式中:LK──空气体积流量,m3/h;
ρH──湿空气密度,kg/m3。
3、ρH=(1+d)/υH,kg/m3
式中:d──空气含湿量,k***/kg干空气;
υH──湿空气比容,m3/kg干空气。
4、υH=(+)×(tK+273)/273 m3/kg干空气
式中:tK──空气平均温度,℃。
tK=(t1+t2)/2
(三)空气热交换器传热计算公式:⑶
在带式干燥机中的空气热交换器均为非标设计的热交换器。由设计经验可知:其传热系数可根据SRZ型空气热交换器的传热系数计算值乘上一个非标系数C,一般C=~。
1、SRZ型空气热交换器传热系数计算公式:
K=×(υγ) kcal/h·m2·℃
式是:υγ──空气质量流速,kg/m2·s
2、υγ=G/(3600×fj) kg/m2·s
式中:G──空气质量流量,kg/h;
fj──热交换器空气净流通面积,m2。
3、根据对SRZ空气热交换器的净通风面积和迎风面积之比例的统计数据及带式干燥机的设
计实践,可知:fy=(~)fj,m2
式中:fy──迎风面积,m2;
fj──净通风面积,m2。
换热量大时,取大值;换热量小时,取小值。
二、计算参数和条件的确定:
1、查全国气象资料,得知:℃,年平均相对湿度为76%。查空气
焓湿图,可知:***/kg干空气。取环境空气温度:t0=20℃;
环境空气含湿量:d0=***/kg干空气;干燥前原料温度:θ0=20℃。
2、一个干燥段分成6个干燥区,每个干燥区的迎风面积为fy=,则净通风面积为
fj=(~)m2。
3、根据设计者多年从事太阳能、地热能干燥农副产品及带式干燥机干燥脱水蔬菜的经验,
穿流干燥时,空气操作流速为u=~1m/s,则所需风量为4800~9600m3/h,二次穿过料
层、网带和热交换器所需的风压为1000~1100Pa。综合考虑,选用4-72 1450r/min
3kw风机。设计操作空气流速为:u=,设计风量为:L=4800m3/h,空气温度为20
℃时,风机全风压为1080Pa。
三、干燥过程的热力分析:
以预干段为例,进行干燥过程的热力分析。在空气焓湿图上对空气在各干燥区状态参数变化的初步分析,可得出以下的变化规律。
1、空气在通过热交换器的加热过程中,空气的含湿量不变。由于考虑外围护的热损失,从热交换器中交换出来的热量应大于空气升温所需的热量。空气穿过料层与物料进行热质交换。在绝热条件下,空气参数将沿等焓线变化,由于考虑外围护的热损失,空气参数将向焓值小的方向偏移。
2、在物料与热风逆流时,物料先进入到排风区,即第一干燥区,物料先升温到该干燥区的热风湿球温度,脱去水份微量,可以不计。在其他干燥区(第二至第六干燥区),物料在第一干燥区的热风湿球温度上进行恒速干燥。
3、在第二至第六干燥区,存在对干燥起相反作用的两个因素:由于物料水份的减少,会使干燥速度减缓;物料表面的水蒸汽压力与热风中水蒸汽分压的压差加大,会使干燥速度加快。综合作用,使第二至第六干燥区有相同的脱水量,即26k***/每一干燥区。
四、预干段的热量衡算:
1、恒速干燥时,物料温度计算:
⑴空气质量流量计算:
已知LK=4800m3/h
υH=(+×)×(20+273)/