流化床干燥设备设计与选型概述(PPT30页)

流化床干燥设备设计与选型概述引言流化床干燥设备是一种广泛应用于化工、制药、粮食等行业的干燥设备。

它利用空气或其他气体将湿物料进行流化并加热，从而将水分蒸发，达到干燥的目的。

在本文中，将对流化床干燥设备的设计与选型进行概述，包括设备的工作原理、设计要点以及选型注意事项。

工作原理流化床干燥设备的工作原理基于物料在流化床内被气体流化的特性。

当设备开始工作时，将干燥物料加入到床层内，同时通过底部进气装置将加热的气体通过床层进行通入。

气体在流化床中通过床层物料，使物料呈现流化状态。

在流化状态下，物料表面受到气体的冲击和摩擦，从而增加了表面积，加快了传热和传质的速度。

同时，气体中的水分也通过物料表面蒸发，达到干燥的效果。

蒸发的水蒸气与气体一起从顶部出口排出，而干燥后的物料则从床层底部排出。

设计要点1. 流化床尺寸的确定流化床干燥设备的尺寸与干燥物料的性质和处理量有关。

首先需要确定物料的湿度、粒度分布以及干燥后的要求湿度，从而确定干燥设备的工作温度和气体速度。

然后需要根据物料的处理量和设备的处理能力来确定流化床的尺寸。

通常情况下，流化床高度可以根据物料的干燥时间和气固两相传热的要求来确定，而床层宽度和底面积可以根据流化床内气体的流速和均匀性要求来确定。

2. 加热方式的选择流化床干燥设备的加热方式可以选择蒸汽加热、电加热、燃气加热等。

选择合适的加热方式需要考虑加热效率、加热均匀性以及操作成本等因素。

蒸汽加热是一种常用的加热方式，具有加热效率高、加热均匀性好的优点。

但需要根据实际情况确定蒸汽的稳定供应和回收利用方式。

电加热是一种灵活性较强的加热方式，可以根据需要进行分段加热，但操作成本相对较高。

燃气加热一般使用燃烧器进行加热，具有加热效率高、操作成本低的特点，但需要考虑燃气的稳定供应和燃烧产生的废气处理等问题。

3. 床层材料的选择流化床干燥设备的床层材料需要具有一定的耐磨性、抗酸碱性和导热性。

常用的床层材料包括不锈钢、耐磨陶瓷以及耐高温合金等。

流化床干燥设备一、概念：进入流化床内的湿物料与热空气在布风板上方接触，物料颗粒悬浮于气流之中，形成流化状态。

二、性能特点：1、结构简单，检修方便。

2、操作方便，运行平稳。

3、气固两相接触均匀，相对速度大，传热速度快，热效率高。

4、无转动件、振动件，设备维护费用低。

5、对热敏性物料，可使用较低温度进行干燥，颗粒不会被破坏。

三、特性：流化床干燥设备有以下具体特性，该干燥设备适用于无凝聚作用的散粒状物料的干燥，颗粒直径可以从30um-6um ;该干燥设备的结构简单，生产能力大，从每小时几十千克到40万千克;热效率约为70%左右，对于除去物料中的结合水分时，热效率约为30%-50%，容积传热系数可达到2326-6978W/(m?.°C);物料在流化床中的停留时间，与流化床的结构有关，如设计合理，物料在流化床中的停留时间可以任意延长。

其缺点是热空气通过分布板和物料层的阻力较大，一般约为490-1470Pa。

鼓风机的能量消耗大。

对单层流化床干燥设备物料在流化床中处于完全混合的状态，部分物料从加料口到出料口，可能走短路而直接飞向出口，造成物料干燥不均匀。

为了改善物料在流化床中干燥的均匀性，一般多采用不同结构的流化床。

像具有控制物料短路的挡板结构的单层流化床、卧式多室流化床、多层流化床等。

四、适用物料：颗粒状物料，粉状物料，块状物料，纤维状物料，特殊形状物料。

五、流化床的辅助设备：1、风机：送风机和排风机。

风机种类：离心通风机、鼓风机、压缩机、真空泵。

风机的选择：根据所输送气体的性质（如清洁器，含尘器）与风压范围确定风机的材质和类型，然后依据计算的风量（体积流量）和系统所需的风压，参照风机样本选用合适的型号。

2、换热器：用来加热干燥介质的换热器称为空气加热器。

常采用饱和水蒸汽作为加热介质，包括SRZ和SRL两种形式。

这两种结构形式的热媒都在管子内流动，通过管子的外表面加热空气，由于空气的换热系数要比管内侧热媒的换热系数低得多，所以管外侧都加热成翅片（即螺旋式翅片管加热器），用以提高管外的湍流程度以及增加单位管长的换热面积，提高性能。

干燥设备选型设计主要参数目录一、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〔6〜17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OO六年四月一、通用设计参数1＞水份蒸发量等有关计算AVV -AIV 2 _Q 100 - * 一 2 100-AIV,G F G 2+WW 水份蒸发量kg/h Gi 湿料量（加料量）kg/hG2干料量（产品）kg/h 质 Z\W,初含水率XX% △ W2终含水率X%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：1600〜2000kcalB 、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1400〜2000 kcal （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1200〜1600 kcalD 、 对初含水低（00%）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o°c 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/kg3、电加热功率计算（P 、KW ）A 、控设备内腔体积计算（M 3） 腔内温度 W700°C 厂（50-70）V7 KW 腔内温度W400°CP =（35-50）河加腔内温度W 300°C P =（25 - 30）沖加腔内温度 W 200°C P =（15 - 20）炉 KWB 、 按设备内表面积来计算（共6个面W ）P 二（4〜刀 F. KWW = G^G 2=G 产量G2=G 100-AW J 100-AW. G {=G 2 加料量 100-AIV,P二（3〜5）F. KWP二（2〜4） F. KWF 內表面积W注：小型设备取大值，大型设备取小值使用温度W300°C时，可用翅片式电加热算使用温度＞300°C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W300°C 16〜22KW/m3W250°C 10〜16KW/m3W200°C 6 〜10KW/m3W150°C 4 〜6KW/m3W100°C 2 〜4KW/m3计算后再乘以1. 1〜3安全系数为使用功率D、按使用热量计算P二K2Q/86O • Ki KWKi电压波动系数0.6〜1怡安全系数Q 使用热量Kca I /h 1 KW=860Kca I上式可简化为P=0. 0017442Q KW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 A t/860 T） kwG被加热物料总重量kg/hC物料比热Kca I/kg • °C△t加热前后的温度差二七1-七2 CT］热效率0. 5〜0. 6F、用远红外加热时（适用于烘道）烘道内温度80〜200°C 3〜7kw/m3烘道内温度60〜80°C1・5〜3 kw/m3注：1、用石英管时选小值。

流化床干燥器课程设计×××大学《材料工程基础》课程设计设计题目： 2700kg/h卧式多室流化床干燥器的设计专业：材料科学与工程班级：学号：姓名：日期：指导教师：设计成绩：日期：目录1设计任务书 (1)2 概述 (2)2.1.流态化现象 (2)2.2 流化床干燥器的特性 (3)2.3 流化床干燥器的型式及干燥流程 (4)3 流化床干燥器的设计简介 (5)3.1流化床干燥器的设计步骤 (5)3.2流化床干燥器干燥条件的确定 (5)4 干燥过程的物料衡算和热量衡算简介 (19)4.1 主体设备的工艺设计计算 (8)4.1.1 物料衡算 (8)4.1.2 空气和物料出口温度的确定 (9)4.1.3 干燥器的热量衡算 (9)4.2 干燥器的设计 (10)4.2.1 流化速度的确定 (10)4.2.2 流化床底层面积的计算 (11)4.2.3 干燥器的宽度和长度 (12)4.2.4 干燥器的高度 (12)4.2.5 干燥器的结构设计 (12)4.2.6 干燥流程的确定 (13)5 干燥装置附属设备简介 (14)5.1 风机 (14)5.2 空气加热器 (15)5.3 供料器.........................................................错误!未定义书签。

55.4 气固分离器 (17)6 干燥过程的计算 (26)6.1 主体设备的设计计算 (17)6.1.1 物料衡算 (17)6.1.2 空气和物料出口温度的确定 (18)6.1.3 干燥器的热量恒算 (18)6.1.4 预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 (19)6.2 干燥器的设计 (19)6.2.1 流化速度的确定 (19)6.2.2 流化床层底面积的计算 (27)6.2.3 干燥器的宽度和长度 (21)6.2.4 干燥器高度 (21)6.2.5 干燥器结构设计 (23)6.3 附属设备的选型 .............................................................错误!未定义书签。

化工原理课程设计流化床干燥器1. 引言流化床干燥器是一种广泛应用于化工生产过程中的干燥设备。

它以颗粒物料在气流中进行流态化为基本原理，通过热传导和传质来实现物料的干燥。

本文将介绍流化床干燥器的原理、设计要点以及流化床干燥器在化工工艺中的应用。

2. 流化床干燥器的原理流化床干燥器的原理是利用气体的流态化特性，使干燥床内的颗粒物料在气流的作用下呈现出类似于液体的流动状态。

此时，颗粒物料之间的接触面积增大，热传导和传质效果提高，从而实现干燥的目的。

具体来说，流化床干燥器将气体通过底部的气体分布板喷入干燥床中，使颗粒物料悬浮在气流中形成流化状态。

气流的速度和温度可以通过控制调节，以达到对物料的干燥需求。

干燥床内的气体通过床顶的排气管排出，同时带走物料中的水分，实现干燥效果。

3. 流化床干燥器的设计要点流化床干燥器的设计需要考虑以下几个要点：3.1 物料的性质物料的性质包括颗粒粒径、形状、密度以及湿度等。

这些性质将直接影响到气体分布和流化床的设计参数。

因此，在进行流化床干燥器设计时，需要充分了解物料的性质，并根据实际情况进行合理选择。

3.2 气体流速和温度气体的流速和温度对流化床干燥器的干燥效果有重要影响。

流速过小会导致物料沉积在干燥床底部，干燥效果不佳，流速过大则会带走物料并增大设备能耗。

温度过低会延长干燥时间，温度过高则可能引起物料的结焦和变质。

因此，在设计时需要合理选择气体流速和温度。

3.3 干燥床的高度和直径干燥床的高度和直径也是设计中需要考虑的重要参数。

床高度和直径的选择将直接影响流化床的流态化效果。

床高度过大会增加气体的压降和能耗，床直径过小则使床内颗粒物料的分布不均匀。

因此，需要根据物料的性质和干燥要求来选择合适的床高度和直径。

4. 流化床干燥器的应用流化床干燥器在化工工艺中有着广泛的应用。

以下是几个常见的应用场景：4.1 粉状物料的干燥流化床干燥器可以对粉状物料进行有效的干燥。

例如，在制药工艺中，通过流化床干燥器可以将湿度较高的粉状药品进行干燥，提高药品的质量和稳定性。