附图1: 干燥装置流程示意图16废气产品[1] 泽勇.气流干燥技术的应用[J].科技, 2000, (5)[2]功样等主编.常用化工单元设备设计. 市.华南理工大学.2003年[3]化工学院:干燥技术进展1976（54[4]化工学院编:干燥技术进展、第三分册、气流干燥、(1979)（34）[5]毕克侣:气流干燥器的设计、化工技术资料(设计分册)1964（9[6]永康主编.现代干燥技术.市.化学工业.1998年（36）[7] XX大学化工原理教研室编，《化工原理》上、下册(第二版) [M]. XX: XX科技,1996（35）[8] 黄少烈、邹华生主编.化工原理（第二版）.市.高等教育.2002年月第一版（19）[9] 柳金江, 超锋, 何清凤. 烟丝气流干燥系统气流干燥器的设计[J].化工, 2009,37(6): 173-174.[10]言文.气流干燥器数学模型及分段设计计算方法[J].计算机与应用化学, 2006,(04).[11]高嘉安主编.淀粉与淀粉制品工艺学.市.中国农业.2001（27）[12]匡国柱史启才主编.化工单元过程及设备课程设计.市. 化学工业2002年1月第一版（29））[6] 柴诚敬.《化工原理课程设计》[M]. XX: XX科学技术, 2000（45）[7] 工业大学化工系化工原理教研组:对流式干燥设备的设计(1963).（22) 泽勇.气流干燥技术的应用[J].科技, 2000, (5): 71气流干燥器的设计一、设计任务化工原理课程设计任务书二十六二、设备的简介气流干燥器一般由空气滤清器、热交换器、干燥管、加料管、旋风分离器、出料器及除尘器等组成。

直管气流干燥器为最普遍的一种。

它的工作原理是：物料通过给料器从干燥管的下端进入后，被下方送来的热空气向上吹起，热空气和物料在向上运动中进行充分接触并作剧烈的相对运动，进行传热和传质，从而达到干燥的目的。

干燥后的产品从干燥管顶部送出，经旋风分离器回收夹带的粉末产品，而废气便经排气管排入大气中。

为了使制品的含水量均匀以及供料连续均匀,在干燥管的出口处常装有测定温度的装置。

直管气流干燥器分单管式和双管式两种型号。

旋风分离器是最常用的气固分离设备。

对于颗粒直径大于5微米的含尘气体，其分离效率较高，压降一般为1000～2000 Pa。

旋风分离器的种类很多，各种类型的旋风分离器的结构尺寸都有一定的比例关系，通常以圆柱直径的若干倍数表示。

三、工艺条件1.原料：玉米淀粉2.物料含水量w=25%（质量分数）1= 14%（质量分数）3.产品含水量w24.产品平均粒径d：0.154㎜p5.新鲜空气温度t: 15℃6.空气干燥温度1t:90℃7.新鲜空气湿度X：0.007317.物料进口温度1m t :25℃8.干燥生产能力G 1: 15000t/y(产品) 9.淀粉临界湿含量c M ：0.02 10.淀粉比热容m C ：1.55kJ/(kg ·℃)四、工艺数据计算1. 物料衡算：1M =11w 1w -=0.333 kg 水/kg 绝干料2M =22w 1w -=0.163 kg 水/kg 绝干料气流干燥管的物料衡算式：G （1M -2M ）=L （2X -1X ） 绝干物料量: G=24300M2G 1⨯ = 243000.16315000⨯⨯ =0.40t/h=400㎏/h (按一年300天，每天24小时生产计算)a. 干燥蒸发水分：W= G （1M -2M ）=400×（0.333-0.163）=68kg/hb. 干空气流量：L=12X X G -=0073.0682-X ………………………………………①2. 热量衡算:干燥管热量衡算式:L 1I + G (m C +W C 1M )1m t =L 2I +G (m C +W C 2M )2m t 选定空气出口温度2t =50℃,假设物料的出口温度2m t =35℃ 对于空气-水系统,运用下式:I=(1.01+1.88X)t+2490X 所以进口空气的焓值:1I =(1.01+1.88×0.0073)×90+2490×0.0073=110kJ/kg出口空气的焓值:2I =(1.01+1.882X )×50+24902X =50.5+25842X将1I 2I 代入热量衡算式中:110L+400×(1.55+4.186×0.333)×25=L(50.5+25842X )+400×(1.55+4.186×0.163)×35 整理得L=225845.591752X -联立物料衡算中的①式可求得:2X =0.023 L=4331kg/h 2I =110kJ/kg3. 检验假设的物料出口温度2m t ,按下式进行校核2t -2m t =(2t -w t ))())((2)(2222w m w c t t C r M Cw m w t t C r M M M t t C M r w m w C -----其中:c M --物料临界湿含量 % m C --物料比热容 kJ/kgt w --出口空气处湿度温度 ℃ r W --湿球温度t w 下水的气化潜热 kJ/kg 由工艺条件得:2t =50 ℃m C =1.55KJ/(kg ·℃) 1M =0.333 2M =0.163c M =0.02查表得:t w =30℃ r W =2423.7 kJ/kg代入上式求得2m t =34℃,与假设温度35℃基本相同,假设正确.4. 气流干燥器直径的计算a.最大颗粒沉降速度m ax u :m ax d 取3p d =3×0.154≈0.45mm 干燥管空气的平均物性温度为25090+=70℃ ,查干空气性质表得:该空气下的粘度μ=0.0206×310-Pa ·s ,ρ=1.029 kg/3m ，另外淀粉p ρ=1500 kg/3m所以m ax r A =23max )(μρρρg d p -=2333)100206.0(81.9)029.11500(029.1)1045.0(--⨯⨯-⨯⨯⨯=3248因为r A 属于 1.83～3.5510⨯围,由经验式e R +0.147.1eR =2rA 把m ax r A =3248代入,用试差法求得e R =55所以m ax u =ρμp e d R =029.110154.0100206.05533⨯⨯⨯⨯--=7.15 m/sb.气流干燥管的平均操作气速a u :如果取气流干燥管的平均操作气速为最大颗粒沉降速度的2倍,即a u =2m ax u =2×7.15=14.3 m/s,圆整后取气流干燥管的平均操作气速a u =15 m/sc.干燥管直径D:干燥管空气的平均温度为70℃，平均湿度m H =221H H +=2023.00073.0+=0.0151 kg 水/kg 干空气，则平均湿比容m V =(0.772+1.244×0.0151)×27370273+=0.994 3m 湿空气/kg 干空气 所以干燥管体积流量 V=L m V =4331×0.994=43053m /h 故气流干燥管直径D 为：D=a u V π36004=1514.3360043054⨯⨯⨯=0.32 m取整，即D=0.35m5. 气流干燥管长度Y ：物料和气体在气流干燥管的温度及湿含量变化如下图所示，气体：1H =0.0073 2H =0.023w t =30℃物料：1M =0.333 2M =0.1631m t =25℃2m t =35℃因为2M ＞c M 所以物料一直处于恒速干燥阶段。

在恒速干燥阶段（包括预热段），水的气化温度为w t =30℃（查I-H 图得），水的气化潜热w r =2423.7 kJ/kg. a. 物料干燥所需的总热量Q:Q=G[(1M -2M )w r +(m C +W C 1M )(2m t -1m t )] =3600400[(0.333-0.163)×2423.7+(1.55+4.186×0.333)×(35-25)] =49.0 kwb. 平均传热温度差∆m t ：∆m t =22112211ln )()(m m m m t t t t t t t t -----=35502590ln)3550()2590(-----=34.1℃ c. 传热膜系数α：对平均直径0.154 mm 的颗粒来说，r A =23)(μρρρg d p p -=2333)100206.0(81.9)029.11500(029.1)10154.0(--⨯⨯-⨯⨯⨯=130查阿基米德数r A 与雷诺数e R 关系图知e R ≈5，故f μ=ρμp e d R =029.110154100206.0563⨯⨯⨯⨯--=0.7 m/s 则α=pd λ（2+0.545.0e R ）=310154.0029.0-⨯×（2+0.54×5.05）=619 w ·2-m ·°1-Cf.气流干燥管长度Y:a=mps pp v u D d a d a G 22343600πρ⨯,其中s a v a 为非球形颗粒的面积系数及体积系数,一般情况下,s a /v a =6,故a 4π2D 可简化为)(600f a p p u u d G-ρ 由于a4π2D =)(600f a p p u u d G-ρ=)7.015(150010154.06004003-⨯⨯⨯⨯- =0.20 23/m m所以干燥管长度Y=mt D a Q∆)4(2πα=1.3420.0619100.493⨯⨯⨯=11.6 m 圆整后取Y=12 m主要符号说明r A --阿基米得数a --单位干燥管体积的干燥表面积,32/m mα--颗粒与流体间的对流传热系数, w/(m ·℃)五、主要附属设备的计算与选型1．空气加热器的选择——翅片加热器将湿空气由15℃加热到90℃所需的热量为 Q=L （1+1X ）C P1（90-15）=4331⨯（1+0.0073）⨯1.009⨯（90-15）=3.30510⨯（kJ/h ）取加热蒸汽压力为0.2Mpa 蒸汽的饱和温度为120℃，汽化潜热为2205.1kJ/kg ，冷凝水的排出温度为120℃，则水蒸气的耗量为v G =1.22051030.35⨯=149.8（kg/h ）传热温差为 △1m t =9012015120ln1590---=60℃若选SRZ5×5Z 翅片式散热器，（附表2）每片传热面积为8.78，通风净截面积为0.155m 2，则质量流速为44.63600155.0)0073.01(3567=⨯+⨯[kg/(m 2·s)]，查得传热系数K 1=100KJ/( m 2·h ·℃)，故所需传热面积为A 1=11m t K Q ∆=8.149601001030.35=⨯⨯ m 2 所需片数为26.678.855=，取7片，实际传热面积为61.5 m 2。