干燥设备设计选型.docx

干燥设备设计选型.docx

《干燥设备设计选型.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《干燥设备设计选型.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

干燥设备设计选型

干燥设备选型设计主要参数

一、通用设计参数1～7页

二、热风循环烘箱设计8～9页

三、并排式烘房及隧道窑设计10～11页

四、带式干燥机设计12～14页

五、真空干燥机（箱）设计15页

六、旋转气流快速干燥机设计16～17页

七、气流干燥机设计18～19页

八、高速离心喷雾干燥机设计20～22页

九、压力喷雾干燥设计23～25页

十、卧式振动流化干燥机设计26～29页

十一、回转干燥机设计30～33页

十二、热风炉设计34～38页

十三、附录39～44页

编辑

二○○六年四月

一、通用设计参数

1、水份蒸发量等有关计算

G1=G2+W

W水份蒸发量kg/hG1湿料量（加料量）kg/h

G2干料量（产品）kg/h质△W1初含水率XX%△W2终含水率X%

产量加料量

2、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：

1600～2000kcal

B、干燥时间在0.2～1.2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1400～2000kcal（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1200～1600kcal

D、对初含水低（<10%）而产量大的物料干燥，应增加物料升温时所需用热量。

对室外温低于0℃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1600～2000kCal/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1600～2000kCal/kg

3、电加热功率计算（P、KW）

A、控设备内腔体积计算（M3）

腔内温度≤700℃

腔内温度≤400℃

腔内温度≤300℃

腔内温度≤200℃

B、按设备内表面积来计算（共6个面M2）

P=（4～7）F.KW

P=（3～5）F.KW

P=（2～4）F.KW

F内表面积M2

注：

小型设备取大值，大型设备取小值

使用温度≤300℃时，可用翅片式电加热算

使用温度>300℃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

≤300℃16～22KW/m3

≤250℃10～16KW/m3

≤200℃6～10KW/m3

≤150℃4～6KW/m3

≤100℃2～4KW/m3

计算后再乘以1.1～1.3安全系数为使用功率

D、按使用热量计算

P=K2Q/860·K1KW

K1电压波动系数0.6～1

K2安全系数1.1～1.3

Q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1.3～1.9kw/1kg水来设计

E、按被加热物料重量来计算

P=G·C△t/860ηkw

G被加热物料总重量kg/h

C物料比热Kcal/kg·℃

△t加热前后的温度差△t=t1-t2℃

η热效率0.5～0.6

F、用远红外加热时（适用于烘道）

烘道内温度80～200℃3～7kw/m3

烘道内温度60～80℃1.5～3kw/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150～550mm

运动工作10～150mm

辐射器间距150～250mm

4、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2～4公斤（热风循环式为2～3公斤），而1公斤蒸汽需用1m2的换热面积（热风循环式为2～2.5公斤）。

1kg蒸汽约提供500Kcal热量，风温120～150℃

故换热面积A0=R=Q/500m2

Q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

m2

Q使用热量Kcal/h

η热效率安全系数1.15～1.25

K传热系数20～30Kcal/m2·h·℃

Ø温度系数0.8～0.9

△t空气平均温度△t=0.5（t进+t室）t室=20℃t进=150℃

则△t=65℃

上式可简化为A0=（0.001～0.0009）Qm2

（即10万大卡/h热量所需换热面积为90～100m2）

5、加热水所需热量计算

水的比热为1Kcal/kg·k（4.18KJ/kg·k）

K开尔文温度折换为摄氏温度时t=℃+273

例：

10kg水加热到100℃时所需热量：

10×1×（100+273）=3730千卡折合用电4.34kw

6、蒸汽换热器再加电加热计算

A、正常蒸汽温度为150℃，若要求风温为200℃时，室温为10℃时

蒸汽换热时用热量Q1=L0q1Kcal/h

L0热风量m3/hq1=0.24·△t·γKcal/kg

q1=0.24×（150-10）×0.835=28.06

再计算出风温达到200℃时应增加的电加热功率

q2=0.24×（200-150）×0.746=8.95

电供热量为Q2=L0·q2电功率P=Q2/860KW

（1KW=860Kcal）

B、查图法计算

已知蒸汽换热风温150℃及风量m3/h，可查图求出供热量Q1（万大卡/h）

再查风温为200℃时（风量不变），供热量Q2

电加热功率P=Q/860（Q=Q2-Q1）

7、其他参数计算

A、热空气密度及热含量

ρ=352.87/273+tkg/m3t热风温度℃

空气比热C=0.24～0.25kcal/kg℃（当120～400℃时C=0.25）

单位热含量q=0.25·t·ρkcal/m3

空气升温所需单位热含量q1=0.25（t-t0）ρ

t0为室温取15℃t为风温℃

B、表压（压力表指示压力）kg/cm2

表压=绝对大气压－1

蒸汽汽化热490～527.6kcal/kg平均平500kcal/kg

蒸汽密度r=219.24/273+tkg/m3

r=0.558～0.489kg/m3平均取0.524

C、空气过滤器面积计算（初效、中效）

A=Q/ζm2Q空气量m3/hζ透气率m3/m2·h

ζ≤2m3/m2·s即过滤风速V≤2m/s

阻力<200Pa

D、管道风速及流量计算

一般在8～16m/s，设计初算取10～14m/s

L=A·vm3/sA管道截面积m2A=πr2

v管道风速m/s一般取8～16m/s

E、热空气使用量

L=Q/0.24（t1-t2）kg/h

Q使用热量kcal/h空气比热容c=0.24kcal/kg·℃

t1进风温度℃，t2出风温度℃

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气/kg水W水份蒸发量kg水/h

8、各类燃料的发热量

名称

发热值Qdkcal/Nm3（kg）

生成气量LdNm3/Nm3（kg）

烟煤

5500～7000取6000

7.2～14.1

木柴

1500～3500

约10

液体燃料

9000～10000取10000

12.4

天然气

8240～10000取8600

11.1

空气系数：

固体燃料α=1.25～1.4；液体燃料α=1.1～1.2；气体燃料α=1.05～1.25

单位燃烧生成烟气量Ld=b/1000·Qd·αNm3/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=0.2～0.26

Qd发热值kcal/Nm3（kg）

α空气系数Ld实际生产气量Nm3/Nm3（kg）

在估算时，生产气量可取12～15Nm3/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：

710×950×1460（1510）（宽×长×高）

烘盘尺寸：

460×640×45mm（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2850～3500m3/h风压217～196Pa0.45或0.55KW

3、烘盘装料量

每个烘盘装干料量（烘干后产品）约2～3kg

每个烘盘装湿料量（进料量）约4～6kg（料层厚20～45mm）

4、烘箱内温度60～140℃，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0.6～0.7倍。

6、烘箱保温层厚一般为30～50mm，用型钢为骨架。

7、烘箱型号：

一门一车、二门二车、二门四车、三门六车、四门八车等。

外型尺寸（宽×深×高）：

1400×1200×2000、2300×1200×2000、2300×2200×2000、3430×2200×2000、4460×2200×2300mm。

门内膛尺寸：

800×1600mm（800×1500）。

8、使用蒸汽量（估算）每辆烘车用蒸汽量为9～10kg/h，则蒸汽换热面积为9～10m2。

电加热功率按蒸汽量来折算（电加热器风速3～12m/s，一般为8～10m/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=W×1200～1800/Q，热量按1200～1800kcal/kg水来计算。

10、新风口：

每台风机设一个100×200mm（设在风机下方）

顶部排湿口为：

160×160mm、200×200mm及150×600mm。

11、水平气流风速0.5～3m/s，一般取1～2m/s

烘箱干燥强度q=（0.10～0.12）t进kg/m3·h

12、烘箱温度>150℃时，在增加电加热或改用电加热（≤300℃），若用干煅烧加热风温400～700℃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≤150℃保温层厚度30～50mm

箱体内温度150～400℃保温层厚度80～100mm

箱体内温度400～650℃保温层厚度100～150mm

注：

外壁表面温度≤50℃

14、使用蒸汽量按2～2.5㎏，干燥1㎏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：

710×950×1560mm（12层，24个烘盘）

加高烘车尺寸：

710×950×1860mm（16层，32个烘盘），层高100mm

烘盘尺寸：

460×640×45mm（0.29m2），可装湿料4～6kg

2、选用离心风机（鼓风机、引风机）

3、热风温度60～200℃，中药材为60～80℃（也可用于果蔬干燥），干燥风速0.5～3m/s，一般取0.5～1m/s

干燥强度q=（0.12～0.14）t进kg/m2·h

4、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（≤60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为4～8小时（个别物料干燥10～24小时）。

5、热量按1200～1800kcal/kg水来计算，对于情况不明，含水量不清的物料热量按1600～2000kcal/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400～600mm，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≤2～3m/s

9、小车轨道倾斜度为1/200，也可