喷雾干燥毕业设计

喷雾干燥毕业设计 摘 要 本设计拟采用了压力喷雾干燥系统来生产处理量为100T/d的牛乳。设计中采用了旋转型压力式喷嘴，以及并流喷嘴雾化式干燥装置。通过物料衡算和热量衡算确定了操作参数和干燥器的结构参数以及通过通风量、喷嘴结构及进料量计算干燥塔的直径，塔高的计算时采用干燥强度法估算然后应用高径比进行核算等基础性运算对干燥器进行了全面设计，使干燥塔的结构更合理，效率更高并且尽可能的克服干燥器原有的不足，发挥设备本身的最大效能，达到节能降耗的目的，以提高乳品的生产率。除尘装置方面本文采用袋滤器和旋风分离器对粉尘进行回收，使其进行再造粒，能够使颗粒的溶解性能更好，提高产品的质量。并且在适当的压力降和操作弹性的前提下，对干燥塔附属装置进行了合理的设计并严格按照国家 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 选取标准件的规格，从而进一步达到提高喷雾干燥系统的效率和产率，节能降耗的目的。通过设计算出了干燥塔的塔高为19m，塔径为4.6m，下部锥体高度为4.42m，锥角为55?，空气消耗量为27779.65kg/h，实际的 3进口空气量为28071.34kg/h，体积消耗量为23636.07m/h，干燥器的热效率为56.5%。随着喷雾干燥技术的发展，喷雾干燥已经成为工业生产中较为广泛的干燥方法。 关键词:喷雾干燥;节能;降耗;结构;除尘装置 I Abstract This design adopted the press of spray drying system to produce that the milk’s productivity is 100T/d. This design adopts the rotating pressure nozzle and the concurrent flow atomizing nozzle drying equipment. Through the material balance and quantity of heat ensure operate parameter and structure parameter of drying tower, and through blowing rate structure of the nozzle and inlet amount to calculate the diameter of drying tower, using the method of drying strength to estimate tall of the tower, the apply aspect ratio to adjust accounts . So that make sure the reasonable of the structure, improve the effect and express the maximum efficacy of the device achieve the aim of energy conservation. The dedusting device adopts the bag filter and cyclone to recover the dust, and the particles can be dissolved a better performance. Under the premise of drying tower subsidiary of the device structure, spray drying system to improve the efficiency and yield to achieve the purpose of energy saving. Through the design, it works out that the drying tower’s height is 19m, diameter is 4.6m, bottom cone’s height is 4.42m, cone angle is 55?, air consumption is 27779.65kg/h, 3practical import air amount is 28071.34kg/h, volume consumption is 23636.07m/h, the drying tower’s heat efficiency is 56.5%. Along with the development of the spray drying technology, it has been a more extensive drying method in the industry production. Key words:Spray drying;Energy-saving;Energy consumption-reducing;Structure; Dedusting devices II 目 录 摘 要 .................................................................... I ABSTRACT ................................................................. II 1章 绪论 ................................................................. 1 1.1 课题背景 .............................................................. 1 1.2 喷雾干燥技术研究现状 .................................................. 2 1.2.1国内干燥技术研究现状 ................................................ 2 1.2.2国外干燥技术研究现状 ................................................ 2 1.2.3目前国内与国外干燥技术的差距 ........................................ 2 1.3 喷雾干燥的特点 ........................................................ 3 1.3.1喷雾干燥的优点 ...................................................... 3 1.3.2喷雾干燥的缺点 ...................................................... 3 1.4 本设计拟采取的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 .................................................... 4 1.5 环境评价 .............................................................. 5 第2章 干燥过程的物料衡算和热量衡算 ....................................... 7 2.1 干燥过程的物料衡算 .................................................... 7 2.1.1干燥后的物料质量G2和水分蒸发量的计算 ............................... 7 2.1.2计算空气消耗量 ...................................................... 8 2.2 干燥过程的热量衡算 ................................................... 11 2.2.1输入热量 ........................................................... 11 2.2.2输出热量 ........................................................... 12 I 第3章 干燥塔基本参数计算 ................................................ 13 3.1 压力喷嘴尺寸的确定 ................................................... 13 3.1.1喷嘴孔直径计算 ..................................................... 13 3.1.2喷嘴旋转室尺寸确定 ................................................. 14 3.1.3校核喷嘴的生产能力 ................................................. 14 r3.1.4空气芯半径的计算 ................................................ 15 c 3.1.5计算在喷嘴孔出口处的液膜平均速度、和 ...................... 15 UUUy00x0 3.2 干燥器塔直径的计算 ................................................... 16 3.2.1通过雾滴的水平运动计算塔径 ......................................... 16 3.2.2通过风量计算塔径 ................................................... 19 3.3 干燥器高度的计算 ..................................................... 19 3.3.1 用干燥强度法估算干燥器容积 ......................................... 19 3.3.2利用经验公式法计算塔高 ............................................. 20 3.3.3利用高径比进行塔高核算 ............................................. 21 3.3.4干燥器底部锥角和锥体高度的计算 ..................................... 21 3.4 热风进出口接管直径的确定 ............................................. 21 3.4.1热风进口管直径 ..................................................... 21 3.4.2热风出口接管直径 ................................................... 22 3.4.3喷雾干燥系统的热效率 ............................................... 22 第4章 干燥塔结构设计 .................................................... 24 4.1 壁厚设计 ............................................................. 24 4.2 保温层设计 ........................................................... 24 4.3 零部件设计 ........................................................... 25 II 4.3.1视镜设计选型 ....................................................... 25 4.3.2手孔设计 ........................................................... 25 4.3.3清扫门设计 ......................................................... 25 4.3.4接管法兰设计 ....................................................... 25 4.3.5灯孔设计 ........................................................... 25 4.3.6空气振荡器设计 ..................................................... 25 4.4 设备具体的安装位置 .................................................. 25 4.4.1袋滤器的安装位置 ................................................... 25 4.4.2旋风分离器的安装位置 ............................................... 25 第5章 喷雾干燥系统的附属装置 ............................................ 27 5.1 空气加热器 ........................................................... 27 5.1.1加热器设计原理 ..................................................... 27 5.1.2加热器的设计选型 ................................................... 27 5.2 旋风分离器 ........................................................... 29 5.2.1旋风分离器工作原理及选用依据 ....................................... 29 5.2.2旋风分离器的设计计算 ............................................... 29 5.3袋滤器 ............................................................... 30 5.3.1袋滤器工作原理及选用依据 ........................................... 30 5.3.2袋滤器的设计计算 ................................................... 30 5.4 空气过滤器 ........................................................... 32 5.4.1空气过滤器性质 ..................................................... 32 5.4.2空气过滤器设计计算 ................................................. 32 5.5 热风分配盘的选择 ..................................................... 33 5.6 风机的选择 ........................................................... 34 III 5.7 柱塞泵的选择 ........................................................ 34 5.7.1柱塞泵的作用及应用 ................................................. 34 5.7.2柱塞泵的设计计算 ................................................... 35 5.8 雾化器类型设计 ...................................................... 35 结 论 ................................................................... 38 参考文献 ................................................................. 40 致 谢 ................................................................... 42 IV 1章 绪论 1.1 课题背景 喷雾干燥应用的领域已非常广泛，从最早的奶粉领域发展到现在几乎涉及到所有的加工和生产领域，例如医药、食品、环保、化工、催化剂、染料、颜料、色素、精细化 [3]工品、林化产品、天然提取物、环境保护等领域。目前在喷雾干燥方面，大部分集中在对于该技术的应用性研究，特别是对于一些特殊物料如含糖量高、带有活性物质等的喷雾干燥。 喷雾干燥过程是物料由泵送至喷雾干燥器内，由雾化器将其分散为小雾滴;空气经加热后送入干燥室内与料雾混和、接触。经喷雾干燥法生产的奶粉是均匀粉状产品，不需再烘干、凉粉、粉碎等工艺过程，可直接进行包装为成品，使奶粉的生产过程实现了 [2]，并因物料表面温度不会太高而提高了奶粉产品的质量，因机械化、连续化和大型化 此喷雾干燥设备在奶粉工业生产中发挥了巨大的作用。但喷雾干燥是一个高能耗过程，而且由于干燥后产品质量要求较高，湿含量不能波动很大，就要求对干燥温度等操作参数进行严格控制，因此喷雾干燥设备的正确选型和操作及控制系统的合理设计对确保产品质量、节能降耗至关重要。 干燥技术是一种古老而通用的单元操作技术，然而它又是很复杂的，且与我们的日常生活联系的较为密切。随着科学技术的迅猛发展以及各技术领域的交叉、渗透，干燥 [1]设备、干燥过程和干燥理论的研究有较大进展。喷雾干燥工艺是多种产品干燥的最优方法，其应用范围也在不断地扩大，它的操作在许多工业中能满足干料质量指标的要求，产品便于作进一步加工或直接供消费者使用。它已在所有主要工业部门中推广使用，从条件要求较高的食品及制药厂到重化学工业中产量大的部门。随着工业生产对干燥技术的需求剧增，便促使了干燥设备的发展。 很多工业产品是从溶液制成粉末的，传统的方法需要经过蒸发、结晶、过滤、干燥、粉碎、筛析等一系列过程。采用喷雾干燥技术后，用雾化器喷出溶液，在热气流作用下直接生成粉末产品，因而大大地简化了生产 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 ，节省了投资费用，改善了劳动条件，而且还提高了产品的产量和质量。 1 1.2 喷雾干燥技术研究现状 1.2.1国内干燥技术研究现状 我国的干燥设备发展较晚，但发展速度很快。国内制造的常用设备，基本上以能满足国内市场的需求，其中喷雾干燥装置均接近90年代国际先进水平，如鹏飞化工设备喷雾干燥机，多层振动流化床干燥机，多功能喷雾造粒干燥机国内领先;四川吉龙年产 -25喷雾干燥机日产量可达100kg;常州先峰1.5万吨减水剂喷雾干燥机安装完毕;LPG 设备有限公司的离心喷雾干燥机以及苏州诚信干燥设备有限公司的YPG系列压力喷雾干 [6]燥机等。 1.2.2国外干燥技术研究现状 对于喷雾干燥设备的研究来说，国外要先进于国内水平，美国纸化学研究所(IPC)开发的“高强度干燥器”干燥速度最大可达5000kg/(m??h);?日本东京的Yamato Sankyo 制造公司研制了一台转筒干燥器，它的热质传递速率近乎翻倍，且具有尺寸小、结构简单和成本低等优点;瑞士研制的间接加热浆料的气流干燥器、SALIS干燥箱具有操作安全，干燥速率大，效率高，产品质量好等特点。据调查，国外干燥实验设备折旧率高达7,10%，也就是说，每隔十年实验设备就彻底更新一次，可见干燥技术发展十分迅速。H 国外干燥设备的发展趋势表现为:更有效地利用能源，强化干燥操作，使设备紧凑，改h 善产品质量及生产环境，提高干燥速度。近年来，各种组合型干燥法显示出许多优点。 1.2.3目前国内与国外干燥技术的差距 我国干燥技术与先进国家的差距，首先在理论研究方面:我国与丹麦、加拿大、日本等国家相比还有不小的差距。我国的干燥技术若有一个新的飞跃，加强基础理论的研究非常重要，应当引起国人的高度重视。被干燥物料的物性多种多样，仅靠几种干燥设备并不能满足生产的需要。理论研究是开发新型干燥机的基础，中国干燥技术的发展，必需培养一批理论研究、干燥技术开发工作者，以提高我国干燥设备的技术含量。其次在实验方面:到目前为止，不论是干燥设备厂还是理论研究单位，我国都没有一个完善的实验基地。干燥是实验性很强的技术，不论是理论研究还是干燥设备制造，实验手段 δ 2 DN 都必不可少。现今，实验手段薄弱主要有这几个方面，一方面是设备制造厂对实验过程认识不足，认为可有可无。另一方面实验装置机型较多，投资巨大，非一般企业所能承受。建成完善的实验基地是我国干燥技术研究的当务之急。第三个方面是缺少实验人员，对实验结果的分析能力较弱。再次在加工技术方面:多年来，我国干燥设备的加工手段、加工设备还采取比较传统的手工制造，不论是设备的使用功能、外观上都受很大影响。不仅如此，手工单件制造使部件的尺寸不能保证具有良好的互换性，对干燥设备的维修、易损件的互换带来诸多不便。我国目前模压率较低的原因主要是设备生产量较小，开模费用较高，达不到一定的生产规模。但这样下去中国干燥设备的质量不会有质的飞跃，干燥设备大量走出国门，占领国际市场也难以实现。最后在控制水平方面:我国生产的干燥设备主要以手动或半自动控制手段，各参数间不能相互关联，操作中人为因素较多，客观上也影响产品质量。应尽快提高我国干燥设备的自动化水平，采用微机控制、模糊逻辑控制都有许多成功的实例。增加装置整体技术含量，让其发挥应有的作用，提高干燥设备的使用价值是可以做到的。 1.3 喷雾干燥的特点 1.3.1喷雾干燥的优点 喷雾干燥机是将溶液或悬浮液直接干燥为固体颗粒的干燥设备。可由料液直接获得干燥产品，省去蒸发、结晶、分离及粉碎等单元操作，可连续、自动化生产，操作稳定。采用这种干燥方法，喷雾干燥机中气固两相接触表面积大，干燥时间短，一般干燥时间为5,30s，适宜于干燥热敏性物料。干燥所得产品质量良好，可获得30,50μm的微粒，产品流动性和速溶性好。具体变现如下: (1)只要干燥条件保持恒定，干燥产品特性就保持恒定。 (2)喷雾干燥的操作是连续的，其系统可以使全自动控制操作。 (3)喷雾干燥系统适用于热敏性和非热敏性物料的干燥，适用于水溶液和有机溶剂物料的干燥。 (4)原料液可以是溶液、泥浆、乳浊液，糊状物或融熔物，甚至是滤饼等均可处理。 (5)喷雾干燥操作具有非常大的灵活性。 1.3.2喷雾干燥的缺点 干燥器的体积大，传热系数低，导致热效率低，动力消耗大，投资费用比较高。 3 1.4 本设计拟采取的方案 一、工艺及强度设计与计算: (1)物料衡算确定水分蒸发量和乳粉产量; (2)热量衡算确定离开干燥室废气的湿含量; (3)通过干燥室的绝对干燥的空气的含量以及干燥室所需的全部理论热量。 二、结构设计: (1)通过雾滴的水平运动和风量来计算塔径;利用高径比进行塔高核算; (2)对喷嘴进行结构尺寸设计和计算，计算料液在塔内的初始水平和垂直速度以及喷嘴孔直径等。 (3)用干燥强度法、经验公式等方法估算干燥器的容积。 三、总体设计 对雾化器以及其附属设备进行设计和造型;最后是对塔进行强度计算和 校核以及对塔进行结构设计。例如根据热风的导入方式和传热面积选取风机类型。 4 1.5 环境评价 11631 12 φ6005 在国际倡导绿色和谐社会的今天，环境问题也越来越突出的展现在各国面前。环保一直是存在于世界各国之间的一个不变的主题，减少环境污染，走可持续发展的道路已经成为了国际倡导的一个热门话题。 乳品的生产需要严格按照《国家环境保护法》的规定严格执行。首先乳品厂必须建在交通方便，水源充足，无有害气体烟雾、灰沙及其他污染源的地区。同时工厂应有符合GB5749规定足够的生产用水，其配备的贮水设施应有防污染工序并且要定期清洗、消毒。生产车间应安装通风设施，及时排出潮湿和污浊的空气。排气时应使车间内的空气流向合理，不得使污浊空气流向清洁区。工厂必须设有废水、废气处理设施，排放的废水和废气必须严格符合国家环境保护的规定。洗手设施的下水管应经水封通入排水管，废水不得外溢。应在远离乳品加工车间的适当地点设置废弃物临时存放设施;采用便于清洗和消毒的材料制作;结构应严密，防止害虫侵入和废弃物污染周围环境。 奶粉生产时要严格按照国家关于乳制品的 安全生产 安全生产管理档案一煤矿调度员先进事迹安全生产副经理安全生产责任最近电力安全生产事故安全生产费用投入台账 条例进行。生产过程中应该对废气做细致的处理，利用空气过滤器对空气进行净化，然后经加热器进行加热，循环使用后在废气出口出利用旋风分离器进行废气的二次回收，使废气的污染降到最低，工厂应设有处理废水和废弃物的有效设施。所有排水线路(包括管路系统)要足够能承载最高运输量，且其构造要避免对饮用水的污染。原料始应当终处于密闭状态，防止空气 5 中的污染物混入影响产品质量。附属设备应当尽量选择能耗少、噪音小的新型产品，附 属设备的布置应当尽量紧凑，使干燥塔的整体规划做到最好。 6 第2章 干燥过程的物料衡算和热量衡算 2.1 干燥过程的物料衡算 图2-1 牛乳喷雾干燥流程图 1.柱塞泵 2.空气过滤器 3.风机 4.空气加热器 5.热风分配盘 6.喷 嘴 7.排风机 8.滤袋器 9.旋风分离器 10.干燥塔 2.1.1干燥后的物料质量G2和水分蒸发量的计算 如果忽略物料在生产过程中的损失，则对物料作衡算得: ( 2-1) GGW,，12 kg/h式中: ——进入干燥器的原料液质量，; G1 kg/h ——干燥后产品质量，; G2 kg/hW ——水分蒸发量， kg/h令G为湿物料中绝对干物料的质量()，因干燥前后绝对干物料的质量不变，则对绝对c 干物料作衡算得: 7 100100,,,,[3]12 (2-2) G,G,Gc12100100 由此得到干燥后的物料质量: ,100,1G,G (2-321100,,2式中: —干燥前后的水分含量(湿基) ,,,12 由给定的设计参数: ，实际设备运行处理量为100T/d,,45%,,5%12 时间为6.5小时/班、每天两班， 3100，10，1.1，10%G,,1880.34kg/h所以 16.5，2，45% ,100,100,451G,G,1880.34，,1088.62kg/h 21100,,100,52 W,G,G,1880.34,1088.62,791.72kg/h12 2.1.2计算空气消耗量 kg通过干燥器的绝干空气量(以绝干空气/计)是不变的，故对汽化的水分作物h料衡算得: (2-4)L(x,x),W21 kgkg式中: —分别为进出干燥器的空气湿含量，水气/绝干空气 x,x12 Lkgl,令，称为单位空气消耗量，即汽化1水分所需要的绝干空气 W L1l,, Wx,x21 x由于干燥过程中有热量损失和物料的升温，出口空气湿含量不能按等湿球温度线2 变化，而应按下式得到空气进出干燥器是热量的变化关系: I,II,I[2]211,,,,q，ct (2-5) 1M1x,xx,x211 kJ/kg式中: —分别代表进出口及干燥器任意截面上空气热含量，; I,I,I12 8 —分别代表进出口及干燥器任意截面上空气湿含量，kg/kg; x,x,x12 —进入干燥器的物料温度，?; tM1 ,q包括干燥器表面散热损失及物料升温所需要的热量。 ; (2-6) ,q,q，q1M 式中 : —散热损失，kj/kg ; q1 —物料升温所需热量，kj/kg qM GC(t,t)1088.62，0.47，4.18，(65,45)2MM2M1q,,,54.03kJ/kgMW791.72 假设损失的热量为15万，则: kJ/h 4Q15，10eq,,,189.46kJ/kg1W791.72 故 ,q,q，q,189.46，54.03,243.49kJ/kg1M ,,70%A根据空气进口处状态:，在I,x图上确定点位置。此点湿含t,20?0 x,0.0105kg水/kg干空气I,45.2kJ/kg干空气量，空气进入干燥塔温度160?，00 A即?，由于空气升温时湿含量不变，故。从点向上引垂线至?，x,xt,160t,1600111 BI,x得交点，此点为预热后空气状态，从图查得。 I,190kJ/kg干空气1 mqct,,,()根据干燥线斜率 ,11M m,,(243.49,4.187，45),,55.08kJ/kg得: C—水的比热容， c,4.187kJ/(kg,:C)11 BC所以干燥线斜率 m,,55.08 I,Ie1,,55.08x,x 即: e1 x,0.02I,189.48kJ/kg干空气取 ，代入上式中得 ee 9 由值在图上定出点E，联结两点，并使连线通过等温线I,xB、E(I,x)ee ?，得交点，即代表处干燥器的空气状态。在图上查得此点的、CI,xx、It,80222 值为: x,0.039kg水/kg干空气2 。I,186.5kJ/kg干空气2 图2-1 空气状态的I-x图 空气消耗量为: 11l,,,35.09kg干空气/kg水x,x0.039,0.0105 21 L,lW,35.09，791.72,27779.65kg/h 实际进口空气量: 'L,L(1，x),27779.65，(1，0.0105),28071.34kg/h 0 湿空气的比容: 22.422.4273，203,,(，x)，,0.842m新鲜湿空气/kg绝干气H0 2918273湿空气的体积消耗量(风机风量): '3 V,L,,28071.34，0.842,23636.07m/hH 10 2.2 干燥过程的热量衡算 对干燥过程进行热量衡算，空气和物料进、出口的各有关数值，说明如下: (L,27779.65kg/h)L—绝干空气进、出口量; —空气在预热前、后和离开系统的热含量; I、I、IkJ/kg绝干空气012 —空气在预热前、后和离开系统的湿含量; x、x、xkg水/kg绝干空气012 —干燥前、后物料的温度 ?; t、tMM21 —单位空气消耗量; l(l,35.09kg干空气/kg水) 1kg—每汽化水在预热器中供给的热量; q0 q,l(I,I),35.09，(190,45.2),5081.03kJ/kg水010 1kg—每汽化水损失到周围的热量; kJ/kg水q1 —表示使物料升温所需热量; qM GC(t,t)1088.62，0.47，4.18，(65,45)2MM2M1q,,,54.03kJ/kg MW791.72 2.2.1输入热量 (1).物料带入的热量: 因为可将物料带入的热量分成两部分: G,G，WG121 G中G部分带入的热量为: 12 Gct1088.62，0.47，4.18，452MM1 ,,121.56kJ/kgW791.72G中水分W带入的热量为: 1 Wct1M1,ct,4.187，45,188.42kJ/kg 1M1W (2).空气带入的热量: LI0,lI,35.09，45.2,1586.07kJ/kg 0W 11 (3).预热器中加入的热量: q,5081.03kJ/kg0 2.2.2输出热量 (1).干燥后物料带走的热量: Gct1088.62，0.47，4.18，652MM2 ,,175.59kJ/kgW791.72(2).废气带走的热量: LI2 ,lI,35.09，186.5,6544.29kJ/kg2W (3).损失到周围的热量: q1 由于 输入的热量 = 输出的热量 ,GctGc(tt)21221MMMMM (2-7) ，，，,，，ctlIqlIq110021MWW 整理得: Gct,t()2MM2M1 (2-8) q,lI,I，，q,ct()02011M1W GCtt(,)2MM2M1q因 ,,，qq ,qM1MW故上式可转换为: q,1(I,I)，,,ct (2-9) 010q1M1 q,121.56，188.42，1586.07，5081.03,(175.59，6544.29),257.2kJ/kg1 12 第3章 干燥塔基本参数计算 3.1 压力喷嘴尺寸的确定 3.1.1喷嘴孔直径计算 31880.34kg/h物料衡算中已算出进料量为，密度，选择喷嘴的压力差,,1090kg/m为，经验选取喷嘴个数为4个。 ,P,12MPa 1) 为了防止严重粘壁现象，根据经验选用雾化角 ,,65: [3]''A,2.5A,,2) 当,,65:时，查的关联图得: [1]''A,2.53) 当时，查的关联图得: C,AC,0.25DD 4) 当时，可以算出喷嘴孔的直径。 dC,0.250D 喷嘴流量: V,FC2gH D (3-1) VV1880.34/(3600，1090),62得 F,,,,4.12，10m6C2gH,P2，9.81，12，10DC2g0.25，D,1090 3V式中: —喷嘴的流量; (m/h) CD—喷嘴的流量系数; 2(m)F—喷嘴孔截面积; 3,(kg/m)—浓乳重度; P,HH—喷嘴孔处的压头; ,,g ,2Fd因为 (3-2) ,04 13 4F,d故 0, ,64，4.12，10,3d,,2.29，10m0, 圆整得: d,2.3mmr,1.15mm00 3.1.2喷嘴旋转室尺寸确定 1rRr,'002 已知 ，选用矩形切向通道，选用的切向通道宽度为A,()(),2.5AR11 b,1.2mm，旋转室的直径为10mmR,5mm。 即旋转室半径， b R,R,,5,0.6,4.4mm12 A,2bh1 11rRrrRr,,'000022而 A,()(),()() AR2bhR111 由此求得矩形通道的高度值: h 11rRr，1.15，51.15,,0022 h,()(),()(),1.537mm'R2，1.2，2.54.42bA1 现圆整取: h,1.54mm 'A式中: — 结构参数 3.1.3校核喷嘴的生产能力 'A因为和h是经过圆整的，圆整后要发生变化，进而影响。 dC0D 首先核算: AA,2bh,2，1.2，1.54,3.69611 11rRr，1.15，51.15,,'0022A ,()(),()(),2.5AR3.6964.411 ''A,2.5GC,A由关联图查得:当 为: 时 ，故液体质量流量C,0.25D D 14 2G,,V，3600,C,(r)2gH，1090，36000D 62，9.81，12，10,32,,,0.25，,，(1.15，10)，1090，3600,1894.3kg/h 1090 故此喷嘴满足设计要求。 L旋转室通道长度和宽度之间的关系，可按选取: L,3bb L,3b,3，1.2,3.6mm r3.1.4空气芯半径的计算 c rRrR，1.15，5,,,00A已知: ,,,,4.9Abh23.691 2rcA,aA,4.9a,0.34由: 的关联图可以查得，当时，由 得:a,1, 2r0r,r1,a,1.15，1,0.34,0.93mm c0 3.1.5计算在喷嘴孔出口处的液膜平均速度、和 UUUy00x0 1880.34',43已知 r,1.15mm、r,0.93mmV,/4,1.2，10m/s0c3600，1090 '4,V1.2，10则U,,,83.47m/s02222,,，(0.00115,0.000963)(r,r)c0 ,液膜是与轴线成角喷,,65:因为雾化角，而2 U射出去的，所以UU可以分解为及: y00x0 图3-1 水平与垂直速度示意图 65,U,Usin,83.47，sin,44.85m/sx0022 15 65,U,Ucos,83.47，cos,70.4m/sy0022 3.2 干燥器塔直径的计算 3.2.1通过雾滴的水平运动计算塔径 已知雾滴初始水平分速度为，塔内平均温度U,44.85m/sx0 1t,(160，80),120?，塔内的各个参数按常压操作计算。由手册查得空气的黏度2 ,4 ,,，,0.22910Pasa 292733得空气的密度为 ,,，,kgm0.899/a22.4393 100r0D,,125.6,m雾滴的平均直径: 034，,P ,m式中: D— 雾滴的平均直径 ; 0 2,P — 通过喷嘴时的压力降。 kg/cm1) 根据初始的水平分速度U,39.5m/s，计算初始的， Rx0e0 ,4,DU1.256，10，44.85，0.8990x0a,,,221R。 e0,4,0.229，10a 5dR2，102e,,RR,R2) 查图与、、、的列线图 eee,2Re,Re 当R,221时，查得: e0 5dR2，10e,3I,,8.2，10 ,2Re0,Re ,,0R,Ree03) 当初始的瞬间，即当时，故: 552，102，10dRdRee,3,3,,8.0，10,8.0，10,0 ,,22RRee0,R,Ree 16 4) 计算雾滴在器内的停留时间: 55210，，102,4DdRdR0Wee,,(,) (3-3) 22,,RRee03,,R,Raee 根据雷诺数R，计算雾滴速度，因为，此时速度U,U,44.85m/s U,,0ex0 52，10dRe,3I,,8.8，10当雷诺数由降到200时，查图得 R,221e,2Re,Re 552，10dR2，10dRee,3,3,.3,,8.8，10,8.2，10,0.6，，10此时 ,,22RRee0,R,Ree 所以雾滴飞行时间为: 224,55210102，，,4DdRdR4，，，1.256，10，1090,3,30Wee, ,(,),，0.6，10,0.6，10s22,4,,RRee0,3,,RR3，0.229，10aee 与相对应的雾滴飞翔速度: R,221e ,4,0.229，10a U,R,，221,44.8m/se,4,D1.635，10，0.899a0 R,0.5依此类推，一直算到，将计算结果填到下表3-1中，如表所示: e 表3-1 停留时间与雾滴水平速度u的关系图 ,x 17 52，10dRe,3U，，,55，102，102，10dRdR,,3eeRe,R ,，10 Re,,22eRR,3ee0,R,R(m/s) ee10s 221 8.28.2 - 8.2 = 0 0 44.8 0.6200 8.8 8.8 - 8.2 = 0.6 40.56 150 9.88 9.88 - 8.2 = 1.68 1.68 30.42 100 15.0 15.0 - 8.2 = 6.8 6.8 20.28 50 22.0 22.0 -8.2 = 13.8 13.8 10.14 25 33.0 33.0- 8.2 = 24.8 24.8 5.07 15 43.8 43.8 -8.2 = 35.6 35.6 3.12 10 53.0 53.0- 8.2 = 44.8 44.8 2.03 8 58.0 58.0 - 8.2 = 49.8 49.8 1.62 6 66.0 66.0 - 8.2= 57.8 57.8 1.22 4 78.0 78.0 - 8.2 = 69.8 69.8 0.81 2 113.0 113.0 - 8.2 = 104.8 104.8 0.41 1 125.0 125.0 - 8.2 = 116.8 116.8 0.20 0.5 154.0 154.0 - 8.2 = 145.8 145.8 0.10 UU将与的数据作成曲线图，如下所示，以为横坐标，为纵坐标，其曲线下的,, S,Ud,,1.46mS面积用图解积分法求得:，上述算出的就是雾滴在半径方向飞行的, 距离，所以经过圆整，塔的直径取: D,2S,1.46，2,2.92 圆整为 3m 18 图3-2 τ-U曲线图 3.2.2通过风量计算塔径 0.4m/s塔内的平均风速以控制在以下为佳，则: 23636.073600V2 F,,,16.41m,0.4 F16.412R,,,2.286mF,,R因 则: ,, 2m式中: F—干燥塔的横截面积，; 3 V—进入干燥塔的干空气消耗量，; m 3 —干燥塔内的风速，。 ,m 因为R>s，所以干燥塔的直径取大值，所以干燥塔直径D,2R,2，2.286,4.57m圆整后得D,4.6m。 3.3 干燥器高度的计算 3.3.1 用干燥强度法估算干燥器容积 WV, (3-4) qA 3对于牛奶，入口温度为160?，取q,4kg/(m,h)，则: A 19 W7923V,,,198m q4A V198H,,,12.1m F16.41 3m —干燥器的容积，; V式中: kg/h—水分蒸发量，; W 3—干燥强度，; kg/(m,h)qA —塔高，。 Hm 圆整后: H,13m。 3.3.2利用经验公式法计算塔高 V干燥塔内的实际截面风速 s ()VVvv，V12VF (3-5) ,,S2F 273，t273，16031，，，，v,0.772，1.244x,0.772，1.244，0.0105，,1.25m/kg11273273 273，t273，8032，，，，v,0.772，1.244x,0.772，1.244，0.039，,1.06m/kg22273273 VV(，),,23236.8，(1.25，1.07)v12V,,F,3600，16.41,0.46m/s SF22 V满足截面风速在0.2-0.5米/秒的范围内。 s Vm/s式中:; 实际截面风速，s— 3m/hV V—干燥塔内的提及流量，; 20 3m/h v—热空气的比容，; 1 3m/h v —湿空气的比容，;2 取停留时间为35秒 H,V,,0.46，35,13.8ms 在塔高上应增加0.5-2米的余量，圆整取。 H,15m3.3.3利用高径比进行塔高核算 H15,,3.2 D4.6 满足高径比在3~5的范围内，可以选用。 3.3.4干燥器底部锥角和锥体高度的计算 为了使干燥产品能从干燥器底部顺利地排出，喷雾干燥器下锥角等于或小于60:。 'h取锥角为,,:55，则锥体的高度为。 R2.3'h,,,4.2m:,55tantan22 喷嘴距干燥室顶部取余量为0.5m。 3.4 热风进出口接管直径的确定 3.4.1热风进口管直径 Vd, (3-6) 1,'3600，，,4 'v,10m/s9~12m/s通过均风导板的热风速度在为宜，现在取，则: 23636.07，4d,,0.91m， 13600，,，10 经圆整后干燥塔的热风进口接管直径: 。 d,0.9m1 21 3m/h 式中:—干燥塔的热风消耗量，; V —热风进口管直径，; dm1 '',v,10m/s —热风在进口管中的风速，取; 3.4.2热风出口接管直径 Vd, 2,''3600，，,4 (3-7) "v,9m/s热风出口风速取，则: 23636.07，4d,,0.96m 23600，,，9 经圆整后干燥塔的热风出口接管直径: d,1.0m2 3.4.3喷雾干燥系统的热效率 蒸发水分需要的热量,,，100% (3-8) 向系统输入的总热量 蒸发水分需要的热量为: Q,W(2491，1.88t),4.187QWv21(3-9) 如果忽略湿物料中水分带入系统中的焓，可以简化为: Q,W(2491，1.88t) v2(3-10) ,,输入的总热量为: Q,Wl(I,I)，,q,ct v121M1 Q2491，1.88，80v,,，100%,，100%,57.1% Q4975.6，243.37,4.187，45 22 23 第4章 干燥塔结构设计 4.1 壁厚设计 本设计中塔身采用不锈钢材料1Cr18Ni9Ti，内壁厚3mm，外壁采用1.8mm，用不锈钢加固，槽钢支承。中间夹有厚度为100mm保温层，保温材料采用硅酸铝成形棉，材质较轻，不易变质。 4.2 保温层设计 180，70，9,GB707,83保温层通过垫木连接于塔体加强筋上，选用热轧槽钢基本Q235,GB700,88参数如下表所示: 表4-1 热轧槽钢基本参数 型尺寸(mm) 横面参考数重 号 面积 值 心距 (cm) 离 h b d T r Rxy -x -y 1 ww x y 114589412.7371 0 00 8 .3 .5 .0 .2 4 9.7 .8 .52 本设计选用槽钢型号10，b=100mm，d=8mm，r=10mm，单位重量15.633kg, 其中一边切直处理。垫木基本尺寸118×100，其中一边做切倒角处理。紧固螺栓选用M26×130，垫片选用标准为GB848-85，选用M30，d=31.33。 1 24 4.3 零部件设计 4.3.1视镜设计选型 选用C型带XT有颈视镜，公称直径DN=150mm，公称压力接常压设计。 具体尺寸如下: =159×4.5，h=80mm，H=260mm，n-d=1.2×M16，视镜重17.4D=250mm，D=215mm，d1H×S ?，材料采用不锈钢1C18N9T。视孔采用组合件组装。 rii 4.3.2手孔设计 根据经验选取板式平焊法兰手孔，标准选用HG-T21529-2005，DN=150mm。 4.3.3清扫门设计 在干燥塔中设计2个清扫门，门高1050mm，宽840mm，定位见布局图，门与塔体连接部分采用无毒副作用的橡胶强制密封，在清扫门中设计视镜和探照灯。 4.3.4接管法兰设计 本设计中计算出热风进气口接管直径d=900mm，出口直径d=1000mm，风机接管直径d=160mm。采用甲型平焊法兰连接，具体参照标准JB/T4701-2000。 4.3.5灯孔设计 在干燥塔中设计2个灯孔，直径为d=150mm，具体安装位置见干燥塔装备图。 4.3.6空气振荡器设计 根据干燥塔的具体特性，选择标准件空气振荡器型号HZQ-C，具体安装位置见干燥塔装备图。 4.4 设备具体的安装位置 4.4.1袋滤器的安装位置 5600，4200根据经验，由于袋滤器的规格为，安装时应将袋滤器安装在椎体下部1米处。 4.4.2旋风分离器的安装位置 旋风除尘器与塔的连接口应在锥体下方1米左右处。 25 26 第5章 喷雾干燥系统的附属装置 5.1 空气加热器 5.1.1加热器设计原理 喷雾干燥所用的干燥介质通常是热空气，利用空气加热器将空气加热到预热温度， 根据产品的品质要求，采用间接式加热器。 5.1.2加热器的设计选型 已知进风温度，出风温度，热媒为蒸汽，选择操作压力tC,:160t,20:C21 。 P,08MPa(表压) 1) 从蒸汽性能表中可以查得，当蒸汽的表压力P,0.8MPa(绝压为0.9MPa)时， 饱和蒸汽温度。 t,175.1:CH tt，，20160122) 空气平均温度时，由空气性能表中查得，当空气温度TC,,,:9022 3为90?时，空气的密度。 ,,0.972/kgm [1]3) 根据蒸汽加热器散热排管性能规格表SRZD157，初选型号为，单元组件的散热 22Am,0.788面积Am,49.90，通风的净截面积，受风面积: fa 2A,AB,717.5，1750,1.26m s 4) 确定空气从20?升到160?所需要的热量 4Q,V,C(t,t),23636.07，0.972，1.2，(160,20),386，10kJ/h p21 kj/(kg,:C)C式中: —空气的比热容，。 p 5) 实际风速 V23636.07u,,,8.33m/s 3600A3600，0.788f 2空气的质量流速: u,u,,8.33，0.972,8.10kg/(m,s)r 6) 根据公式 27 0.510K,51.5(u)r (5-1) 求排管的传热系数K 0.5102 K,51.5，8.1,149.67kJ/(m,h,:C) 7) 传热温差 ,tm 160,20,t,,60.1:Cm 175.1,20ln175.1,160 8) 所需传热面积 Ac 4Q386，102 A,,,429.1mck,,t149.67，60.1m 9) 所需单元排管数n A429.1c,,,8.6n， 实际取10组。 A49.9a 2A,10，49.9,499m总传热面积。 10)性能校核 V23636.07u,,,5.21m/s迎面风速 sA1.26，3600S 由于5.21m/s,3.8m/s,不合适，故将空气加热器并联，此时: '2A,2A,2，1.26,2.52m ss V23636.07u,,,2.61m/ss' 2.52，3600As A499,,1.16传热面积安全系数: A429.1c ,P,10，0.21u,17.01mmHO,166.9Pa加热空气侧总阻力 2 SRZ157D，故选用空气加热器型号为，共10台，每两台并联后串联在一起。 28 5.2 旋风分离器 5.2.1旋风分离器工作原理及选用依据 旋风分离器是利用器内旋转地含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气—固分离装置。蜗卷式入口使含尘气体作均匀的螺旋流动，因而比切线入口式具有较高的回收率。此外，当尺寸相同时，蜗卷式入口所处理的空气量大的多。 5.2.2旋风分离器的设计计算 为了使干燥室内产生微负压，进入旋风分离器总的气体消耗量为 3 V,23636.07，(1，3%),24345.15m/h总 进入旋风分离器的含尘气体的温度为。 t,80:C 1)确定旋风分离器进口速度 vi 根据经验选定旋风分离器的进口风速为:。 v,20m/si 2)确定旋风分离器的尺寸 图5-1 旋风分离器的各部分尺寸 如上图所示: V24345.152总A,,,0.34m进口的截面积，采用蜗卷式旋风分离器，其进口宽3600V3600，20i bD,0.225aD,0.3度，高度，则: 进口截面积 A,0.225D，0.3D,0.34,D,2.24m; D,2245mm圆整后得 29 旋风分离器其他各部分尺寸如下: 圆柱高度:; L,0.8D,0.8，2245,1796mm1 圆锥体高度:; L,2D,2，2245,4490mm2 进口高度:; a,0.3D,0.3，2245,674mm 进口宽度:; b,0.225D,0.225，2245,506mm 排气管直径:; d,0.35D,0.35，2245,786mm 排气管插入深度:; l,0.7D,0.7，2245,1571mm ''d,0.25D,0.25，2245,561.3mmd(0.2~0.35)D在之间选取，选。 排尘管直径 3)旋风压降 对于蜗卷式入口的旋风分离器 L107602P()(273t) ,,，，，，46700PD 24345.15107602 ,()，，(273，80)，,1866.7Pa467007472.245 压力降,P,1866.7Pa在750~2000Pa 的范围内，合理。 5.3袋滤器 5.3.1袋滤器工作原理及选用依据 袋滤器是将含尘气体通过滤袋除去其中的粉尘粒子的一种高效分离捕集装置， 在喷雾干燥系统中常作为产品的回收装置，安装在喷雾干燥器之后。原理是粉尘通过滤 布时产生的筛分、惯性粘附、扩散和静电等作用而被捕集。 5.3.2袋滤器的设计计算 1) 袋滤器面积确定(滤袋过滤面积) VF, q(5-2) 2m 式中: F—滤袋过滤面积，; 32 q—负荷，即每小时每平方米滤布处理的气量，; m/(h,m) 3m/h V—处理含尘气体量， 。 30 32负荷的选取范围一般在之间，一般棉布、绒布取q10~45m/(h,m) 323232，毛呢布取，此设计取。 10~20m/(h,m)20~45m/(h,m)45m/(h,m) 23636.072F,,525.2m 45 2) 袋滤器滤袋个数的确定 F (5-3) n,,dL 式中:n—滤袋个数，个; D—单个滤袋直径，m; 单个滤袋长度，m。 L— ,200~,300mm滤袋规格直径一般取，长度取，此设计取3~5m D,,300mm,L,4m。 F525.2n ,,,140(个),dL,，0.3，4 3) 袋滤器滤袋的排列 滤袋的排列方式有两种，三角形排列和正方形排列两种。三角形排列占据空间小，但检修不方便，对空气流通不利所以在设计上常用正方形排列。当直径为300mm时，间距取350mm，每组之间留有400mm宽的检修道，边排滤袋和壳体距离也留有200mm宽的检修人行道。本设计滤袋分布为7列5排，具体排列如下图所示: 图5-2 组合滤袋布置图 4) 气体分配室的截面积 31 V总 F,3600, (5-4) 2m 式中: F—空气分配室的截面积，; 3m/hV—总的空气消耗量，; 总 —空气分配室进口风速，。 m/s, 其中一般取，此设计选取。 1.5~2m/s1.5m/s, V24345.152总 F,,,4.5m,36003600，1.5 5) 袋滤器具体尺寸确定 袋滤器直径: D,200，200，400，350，6，2，300，2,5600mm 袋滤器高度: H,200，2，350，4，2，400，300，2,4200mm 5.4 空气过滤器 5.4.1空气过滤器性质 空气过滤器一般采用油浸式滤层组成空气过滤器，滤层用不锈钢丝制成，形成绒团(采用钢丝、铜丝绒、尼龙纤维)中孔泡沫塑料均可)，喷以轻质锭子油或真空泵油(要求油无味，无臭，无毒，挥发性低，化学稳定性高)，制成每块500?×500?左右，单体厚度约为50-120?，当空气中杂质即被阻挡或被油膜吸附与滤层中，每隔一定时间拆下用碱水清洗，干燥后喷油重新安装，可继续使用。 滤板架 通风管 单块滤板 图5-3 空气过滤器简图 5.4.2空气过滤器设计计算 1) 确定过滤面积 32 V (5-5) A,m 2m式中:A—过滤器的过滤面积 3mh/ V—通过过滤层的空气量 3232 m—过滤强度，一般情况下为4000-8000，本设计取6000 m/(m,h)m/(m,h) V23636.072 A,,,3.94mm6000 2) 确定过滤器块数 A3.94 I,,,15.8(块)0.5，0.50.5，0.5 圆整取块，安装时横纵为4块板，采用倾斜安装，保证外形为正方形，I,16 水平夹角为48.6?。 5.5 热风分配盘的选择 热风分配盘由于设计、调试方面的原因，使各风口的截面风速不均，导致产生局部回风现象，因此，工作时的振动以及高速气流的冲刷使调定的配风发生变化，同样导致风口发生回风现象。 解决配风分配不均一般可采用双层热风分配箱，锥形气流调节装置，导风板可调导风筒以及水夹套装置。 1) 双层热风分配箱 空气经空气过滤器后进入热风分分配箱后层，然后经180?转向，通过中间隔板若干个风筒进入前层分配箱，再经180?转向进入各风筒通过180?转向，使热风分配渐趋匀。 2) 锥形气流调节装置 锥形气流调节装置有上锥体，下短锥台，中间短圆柱体所组成，呈鼓形结构，其总高度等于分风筒的高度，上锥形的高度较大，锥体夹角为60?左右。下锥台的高度较短，圆柱锥夹角为45?，中间圆柱体的高度也较短，圆柱体与分风箱壁间的环隙风速度需维持在15m/s左右。 锥形气流调节装置固定与分风筒内，在锥台的下平面应与干燥室顶面处于同一平面内，可以低于顶平面，但不能高于顶平面缩与分筒内，并且必须使沿下锥台45?角的延长线的交点处于喷头雾化液滴的上方。 3) 导风板 33 导风板装置由若干导风板组成，由于导风板的作用，气流被强制导向、分割，并使之渐趋均匀。 4) 可调式风筒 可调式风筒在各风筒内可前后滑动，其一端可以制成一定的几何形状，利用伸出风筒的不同长度来捕捉进入风管的风量，以达到合适的风量。 5.6 风机的选择 根据物料特性及喷雾干燥形式，采用离心式通风机。将干燥塔作为分界线，进塔动力有鼓风机(通风机)提供，出塔动力有引风机提供。 [5]根据风量及预算风压选取风机型号 1) 所选取的通风机型号为，具体参数如下: G4,73,11No.10 表5-1 干燥塔通风机参数表 3转速/r/min 全风压/Pa 风量/m/h 功率/kw 1250 2450 22500 40 2) 所选取的引风机型号为，具体参数如下: Y4,73,11No.11 表5-2 干燥塔引风机参数表 3转速/r/min 全风压/Pa 风量/m/h 功率/kw 1335 2650 27320 55 3) 风机中所配备的电动机 所选取的电动机型号为Y250M,2，功率为55kw，转速为2970r/min。 5.7 柱塞泵的选择 5.7.1柱塞泵的作用及应用 在供料系统中输送物料或是向雾化器供料都需要泵，泵的选择不仅取决与物料的性质，而且还取决于与供料系统相连的雾化器。对于压力喷嘴之处，必采用高压泵，对于在稳定的干燥条件下所需要的泵的特性，为在恒压下扬量恒定。实际上，干燥器的控制要求相比，向雾化器泵输送的要求一般是比较低的。对于奶类，在大多数场合安装螺壳式旋转泵能满足要求。高压的双缸或三缸柱塞泵适用于压力喷嘴雾化。根据处理量应该 34 选择RPO2形高压泵。 5.7.2柱塞泵的设计计算 1) 确定高压泵的生产能力 ,2 (5-6) Q,dsnZ,，604 3mh/ 式中:Q—泵的生产能力，; d—柱塞的直径，m; S—柱塞的行程，m; n—主轴的转速，即柱塞的来回次数，(次/min); z—柱塞数，(个); , —泵的容积系数，一般取0.7~0.9，本设计取0.9。 ,23由给定设计的参数可知: Q,dsnZ,，60,1.1m/h4 2) 计算高压泵的功率 QPQHQPmrN,,, 3600102,367200,36.72,， (5-7) 式中:N—泵的功率，kw; 3mh/Q—泵的生产能力，; H—泵的输出总压头，m; 2P—泵的输出压力，; kg/m 2—泵的输出压力，; Pkg/mm —泵的总功率系数，一般取0.7~0.8，本设计取0.8。 , QP1.1，150mN,,,5.62kw ,36.7236.72，0.8 5.8 雾化器类型设计 雾化器是喷雾干燥系统的重要部件，能使浓缩乳稳定地喷洒成大小均匀的液滴，并 使液滴均匀地分布于干燥室的有效部分，与干燥介质保存良好的接触，但液滴不能喷至 35 干燥器壁面，也不能相互碰撞。 雾化器的作用在于产生均匀的雾滴。选择雾化器时必须考虑到经济的合理性，对于给定的操作条件应获得最佳的喷雾特性。 由于牛乳的喷雾干燥要求较高，所以采用M型雾化器，M型雾化器流通能力大，能适应生产能力较大的喷雾干燥设备，喷头喷孔精度高，耐磨性好，喷头内孔始终具有较高的光洁度，呈光滑状态。一定浓度的浓缩乳在一定的压力下，几乎在每一瞬间雾化状态一致，使微粒在一定状态的干燥介质中受热程度一致，使乳粉具有较高的溶解度，操作稳定易于控制产品质量。 M型雾化器结构如下: 12345 图5-4 M型雾化器装备图 1.管接头 2.六角螺母 3.分配板 4.喷嘴 5.喷头 注:雾化器选用旋转型压力喷嘴，其具体尺寸见3.1 压力喷嘴尺寸的确定，其 具体结构见设计附图雾化器装配图。 36 37 结 论 本设计是在参观实际中干燥塔以及干燥过程的基础上，在对乳品厂干燥塔以及喷雾干燥有了具体的了解的情况下进行的，让所涉及的喷雾干燥系统符合设计标准，能够适合于工业生产。以现有的干燥技术及干燥系统为参考，并在其基础上对干燥塔结构加以改进，使得本次设计的喷雾干燥系统能够在降低成本、减少试验量的情况下改变传统干燥系统中在节能方面的不足，并且能够在一定程度上提高生产效率，提高干燥系统自身的使用价值。 在本次设计对处理量为100T/D的牛乳压力喷雾干燥系统进行了设计。根据给定的设计参数和条件计算出了塔体各个基本参数，并对喷雾干燥过程中的附属结构进行了设计，具体参数见下表: 表1 干燥塔体基本参数汇表 塔塔径锥体高锥喷嘴 空气振干燥系统高(mm) (mm) 度(mm) 角 荡器 热效率 1604000 3800 5旋转压力型号:56.5% 00 5? 式喷嘴 HZQ-C, 4个 共8个 表2 干燥塔附属结构汇表 通风机 引风机 袋滤器 空气过空气加电动机 滤器 热器 型号: 型号: 袋滤器规过滤面型号: 型号: 2G4-73-11N SRZ15-Y250M-Y4-73-11N格: 积:3.8m o.10 4200过滤器7D 2 o.11 5600， 转速:(mm) 块数: 采用8功率:转速: 1250r/min 滤袋个数:16块，台，每两台55kw 1335r/min 功率:40kw 140个 正方形水平并联后串联转速: 功率:55kw 全风压:滤袋直径:夹角:起来 2970r/全风压: 2450Pa 300mm 48.6? min 7650Pa 风量:正方形排风量: 3322500m/h 27320m/h 列: 7列5排 38 注:旋风分离器的尺寸见设计中5.2旋风分离器。 39 参考文献 [1] 郭宜祜.王喜忠.喷雾干燥[M].北京:化学工业出版社.1983 [2]《化工设备设计全书》编委会.干燥设备设计[M].上海:上海科学技术出版社.1983,14(6):68-72. 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Applying Spray Drying to Customized Powder 40 Manufacture(J). Chinese J.Chem.Eng.12(6)744-749(2004). [22]South well D B, metal, Observation of flow patterns in a spray dryer. Drying technology, 2000, 14(9):50-56. 41 致 谢 本学期的毕业设计已经基本上完成了，在这次的设计中我学到的东西可以说是结合了大学四年来全部理论知识的精华及实践经验。在学期初的毕业实习中我学到了传统书本上不能比拟的实践知识，并且在袁文、姜德成两位老师的悉心教导下让我对奶粉的生产以及蒸发干燥过程有了深刻的认识，这对我的毕业设计牛乳压力喷雾干燥系统的设计有了相当程度上的帮助。尤其是对于一个未出社会、实际操作能力较差的大学本科毕业生来说，两位老师的帮助和指导对我此次的设计起到了至关重要的作用。在这里我要向两位老师表示衷心的感谢。 毕业实习对我的毕业设计起到了画龙点睛的作用。袁文老师的干燥塔的工作原理及性质、流程方面的讲解，使我在这次的毕业设计中有了很大的发挥和想象空间。同时针对老师所说的传统喷雾干燥的某些缺陷方面，在老师的帮助下我也进行了一些改善，希望可以真正的改善这些缺陷。对于设计中涉及到的各种问题，林景凡老师都会悉心的给予我最全面完善的讲解，遇到不懂或者不明确的问题时，也可以随时去袁老师或者其他老师的办公室进行咨询，老师们都会热心的给予我们最大的帮助。不仅如此，老师还定期的检查我们设计的进度，并对设计中出现的问题进行校正。 本次毕业设计从毕业实习阶段对干燥塔的初步了解，到具体设计时资料的查阅，设计方案的确定和修改以及装备图的绘制、说明书的录入，整个过程中我们过控专业的老师们都尽了很大的心血，老师们的辛苦我们都看在眼里，不仅仅是理解更深的是敬佩。 在这里我要感谢我们过程装备与控制工程的所有老师，是你们的无私奉献造就了一批又一批的有志青年，是你们的不懈耕耘改变了我们专业的发展前景。感谢老师们在大学四年里对我的帮助和教导，使我在面对今后的工作时有一个积极向上的心态。最后，我还要感谢所有在设计中给予我帮助和鼓励的同学们，在这里说一声谢谢大家～ 42