喷雾干燥器设计计算.

目录一．设计题目----------------------------------------------2二．设计任务及条件-------------------------------------2三．工艺设计计算1．物料衡算----------------------------------------------32．热量衡算----------------------------------------------33．雾滴干燥所需时间 计算--------------------------34．压力式喷嘴主要尺寸的确定----------------------55．干燥塔主要尺寸的确定----------------------------6 6．主要附属设备的设计或选型---------------------11四．设计结果汇总表------------------------------------13五．参考文献---------------------------------------------13“压力式喷雾干燥塔设计”任务书（一）设计题目压力式喷雾干燥器设计。

（二）设计任务及设计条件1、干粉生产能力：（湿基）见下表。

2、设备型式：压力式喷雾干燥器，干燥物质为陶瓷原料料浆，干燥介质为空气，热源为发生炉煤气。

3、设计条件：（1）料浆含水量 w 1＝40wt ％（湿基） （2）干粉含水量 w 2＝6wt ％（湿基） （3）料浆密度 ρl ＝1200kg/m 3（4）干粉密度 ρp ＝900kg/m 3 （5）热风入塔温度 t 1＝450℃ （6）热风出塔温度 t 2＝70℃ （7）料浆入塔温度 t m1＝20℃ （8）干粉出塔温度 t m2＝50℃ （9）干粉平均粒径 d p ＝60μm （10）干粉比热容 c m ＝(kg ·℃) （11）料浆雾化压力 2MPa （表压）（12）取冬季的空气参数 温度t a ＝2℃，相对湿度φa ＝70％（13）进料量 1100kg/h(干基) (三）工艺设计计算 1.物料衡算 （1）料液处理量G 12121100100611001723.3kg/h 10010040G G ωω--==⨯=--（2）水分蒸发量W2.热量衡算（1）使物料升温所需热量：22()1100 1.04(5020)55.1kJ/kgH 623.3m m m m G c t t q o W 21-⨯⨯-===(2) 根据经验，取热损失12=210kJ/kgH q o （3）干燥塔出口空气的湿含量 1m2+q=210+55.1=265.1kJ/kgH q q o =∑211214.18620265.1181.4w m I I c t q H H -=-=⨯-=--∑据气象条件（年平均气温2℃，年平均相对湿度ϕ=70%），查空气H-I 图，得10.003kg /kg o H H ==干空气,1464.5/I kJ kg =干空气，任取H 2'=H e =,代入上式得I 2'=I e = 查I-H 图得H 2=0.141kg 水/kg 干空气 I 2=kg (4) 于是干空气消耗量21623.34516.7/0.1410.003W L kg h H H ===--干空气3.雾滴干燥所需时间τ计算 （1）汽化潜热γ的确定由I-H 图查得空气入塔的湿球温度65w as t t ==℃，查手册得该温度下水的汽化潜热γ=2346kJ/kg 。

喷雾干燥设备的计算（一）首先掌握已知条件１．设计条件：被干燥为何种物质，每小时要求的处理量，料液含水量，干燥成品含水量等。

２．物料性能：物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温度、热风进口温度、粘度，表面张力等。

３．外界条件：周围空气温度、湿度、设备型式、热源等４．物料与水分：料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成品重量、水分蒸发量等。

５．温度与湿度：干燥室热风入口温度，废气排风温度及湿球温度。

（二）干燥室热工计算：首先由已知条件，在Ｉ－Ｘ（湿焓图）上查出各阶段空气的参数。

然后进行下列各行计算：（1）热空气用量计算干燥过程中，绝对干空气用量L计算每蒸发1小时水份干燥室空气消耗量l:（2）空气比容V计算：干燥过程所需热空气用量：（3）干燥室热量平衡：由热量衡算，热空气放出的热量，消耗于水份的蒸发和干物料的加热，以及周围热量的损失，正常情况下热损失一般为6-8%。

（三）过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择：1.空气过滤器：采用油浸式滤层，滤层用不锈钢细丝，形成绒团（钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可）喷以轻质定子油或真空泵油（无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高）制成每块50×50cm 左右单体厚约5～12cm ，当空气通过时，空气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中，每隔一定时期拆下用碱水清洗，干燥后喷油生新安装，可继续使用。

过滤面积可按下式计算 A=mL (m 2) 式中 A ―过滤面积（米2）L —通过过滤层的空气量（米3/时）m －过滤强度，即滤层的单位面积负荷（米3/米2时），一般情况下为4000－8000米3/米2时，设计时要求小于2米3/米2秒为宜，风速小于2米/秒 空气通过滤层时的阻力H f ，按下式计算：H f ＝0.5Sv8.1(毫米水柱) H f ＝0.03m 282.1(毫米水柱) 式中 H f －空气通过滤层时的阻力（毫米水柱）S －滤层厚度（厘米）V －过滤速度（米/秒） 2.空气加热器：在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种，使加热室外引进空气，使其达到130～160℃温度作为干燥介质，燃油炉甚至达到200～250℃，但因为需要特殊材料制造的管子，目前使用还不多，所以在食品工业中，一般都采用蒸汽间接加热。

干燥技术第三节喷雾干燥塔的结构设计和尺寸估算精编
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一、喷雾干燥塔的结构设计
1、喷雾干燥塔的整体构造
喷雾干燥塔的结构一般由喷雾器、冷却管、真空泵、分级器、集尘器
等组成。

其中，喷雾器是干燥器的核心，是用来将原料液体分散成小的微
滴喷入干燥器中以便于更好的干燥，一般采用涡轮喷雾器或柱塞喷雾器。

冷却管用来冷却热气流，以防止干燥空气耗散的热能过量损失，从而控制
热气的低温，以确保干燥的产品的质量；真空泵使得压力降低，从而达到
抽吸空气；分级器能将小的微滴从大的微滴中分离，使大的微滴消失，有
助于更好的干燥效果；集尘器可以收集掉落的干燥产物，以便有效的利用。

2、喷雾干燥塔的尺寸估算
喷雾干燥塔的尺寸估算包括两个方面：一是容積尺寸，根据干燥的产
物数量及理论的气体量计算；二是传热尺寸，根据理论的热耗量及实际的
传热量计算。

1）容積尺寸估算：根据干燥产物的数量及理论的气体量，按照适当
的塔压力和塔温计算喷雾干燥塔的容積，一般采用立式容器，容積是半球
形或磁盘形，其体积与羽量有关，与温度总量和塔压力有关。

2）传热尺寸估算：传热尺寸估算是按照理论的热耗量及实际的传。

ZLPG系列喷雾干燥器设计计算书一、设计参数的确定1、喷雾干燥成套设备设计计算基本型的确定考虑到我国现阶段工厂企业的规模，规定以ZLPG32型喷雾干燥机组为设计计算的基本型比较合适。

以下ZLPG32型为例计算。

干燥除去的水分量W=50kg/h换算成标准单位为1.39x10-2kg/s2、设计计算的基本参数的确定假设物料的初含水分ω1＝80％物料终含水分ω2＝3％湿物料的平均比热C m=3.28KJ/(kg绝干物料℃)干物料温度θ1＝60℃气体初始温度t0=20℃气体进风温度t1=200℃气体出风温度t2=90℃3、进入干燥器原料液体重量G1的计算G1=W(100-ω2)/(ω1-ω2)=50(100-3)/(80-3)=63kg/h4、绝对干物料G2的计算G2＝G1-W＝63-50＝13kg/h5、空气消耗量L的计算L＝W/(X2-X1)式中X2、X1分别为进出干燥器的空气湿含量，kg水汽/kg绝干空气。

根据t0=20℃φ=80% 在I-X焓湿图上查得：X0＝0.0118kg水蒸汽/kg干空气I0=11.76Kcal/kg干空气当t1=200℃,t2=90℃时，在I-X焓湿图上查得：I1=I2=59 Kcal/kg干空气X2=0.0525 kg水蒸汽/kg干空气则L=W/ (X2- X0)＝50/(0.525-0.0118)=1244kg绝干空气/h 假设设备漏气8％则实际空气消耗量L=1244/0.92=1352kg绝干空气/h6、进风风量Q1的计算空气在20℃时的空气比容为V0=0.862m3/kg干空气则进风量Q1＝L V0=1352X0.862=1166m3/h7、排风量Q2的计算当尾气为90℃排出的含湿空气比容V2=1.11m3/ kg干空气则排风量Q2=L V2=1352x1.11=1501 m3/h8、冷风风量Q3的确定按截面风速0.5m/s计算，则冷风风量Q3=0.785x(3.352-3.22)x3600/0.5=1300m3/h 9、预热器中消耗的热量Q P的计算Q P=L（I1-I0）=1352(59-11.76)=63868.48KJ/ｈ140℃蒸汽的汽化潜热为2148.7KJ/kg假设预热器的热损失为10％则Q P’= Q P/0.9=70965KJ/h10、干燥系统消耗的总热量Q的计算Q＝1.01L（t2-t0）+W(2490+1.88t2)+GxC m(θ1- t0)=1.01x1352x(90-20)+50(2490+1.88x90)+13x3.28x40 =95586.4+132960+1705.6=230252KJ/h11、向干燥器补充的热量Q D的计算Q D=Q- Q P’=230252-70965=159287KJ/h=44.2kw取电加热补偿为45KW12、空气散热器的面积F的计算假设蒸汽压力为0.6Mpa,则蒸汽温度为T=158℃，其比热焓为I01=659.4Ikcal/kg 冷凝水比热焓为I11=160.38 kcal/kg对数平均温度“Δt=[(T-t0)-(T-t1)]/ln[(T-t0)/(T-t1)]=[(158-20)-(158-140)]/ln[(158-20)/(158-140)]=58.91℃散热器面积F= Q P’/20Δt=70965/20x58.91=60.3m2二、干燥塔以及辅助设备的确定1、干燥塔直径D的确定D=2（R99）2.04（R99）2.04为圆盘下面2米出的喷距半径（R99）2.04＝4.33D20.2G0.25N-0.16式中D2-圆盘直径mG-供料速度（kg/h）N-圆盘转速（kg/h）（R99）2.04＝4.33x0.120.2x630.2518000-0.16=4.33x0.65x2.81x0.2=1.58mD=2x（R99）2.04=1.58x2=3.16m取D=3.2m2、干燥塔有效高度H1离心喷雾H/D=0.5-1,取H1=D=3.2m3、旋风分离器直径D1确定按进口风速18m/s计算，则D1＝0.43实际取D1=0.45m4、脉冲除尘器的确定按气体处理为1500m3/h 取MC-24型脉冲除尘器5、空气过滤器的选择取高效空气过滤器的迎风风速为1.1m/s则高效空气过滤器为630x630x220取中效空气过滤器的迎风风速为2m/s则中效空气过滤器为630x630x600取初效空气过滤器的迎风风速为1.5m/s则初效空气过滤器为595x595x406、风机功率的计算取各部分的压力损失为：空气过滤器ΔP1＝338.44pa空气热交换器ΔP2＝220pa电加热ΔP3＝196.13pa管道ΔP4＝1200pa旋风分离器ΔP5＝1450pa布袋除尘器ΔP6＝1200pa干燥塔ΔP7＝200pa其它ΔP8＝198.13pa冷风风道ΔP9＝392pa冷风管道ΔP10＝310.62pa则送风风机压强P1=ΔP1+ΔP2+ΔP3＝338.44+220+196.13=754.57pa则引风风机压强P2=ΔP5+ΔP6+ΔP7+ΔP8＝1200+1450+1200+200+196.13 =4246.13pa则冷风风机压强P2=ΔP9+ΔP10＝392+310.62＝702.62 pa符号说明。

喷雾干燥机计算公式
喷雾干燥机蒸发量的计算公式是：Q=A×(H1-H2)×W，其中，Q 表示蒸发量，A表示干燥气体含水分量，H1表示进风口湿空气相对湿度，H2表示出风口湿空气相对湿度，W表示物料进料量。

此外，正确计算和控制喷雾干燥机蒸发量，能够有效提高干燥效率，缩短干燥时间，减少能耗和生产成本。

同时，通过对蒸发量的实时监测和调节，可以确保干燥产品质量的稳定性和一致性，提高产品市场竞争力。

请注意，喷雾干燥机的蒸发量会受到多种因素的影响，包括进气温度和相对湿度、出气温度和相对湿度、进料浓度、进料温度以及喷雾器性能和操作等。

因此，在使用上述公式计算蒸发量时，需要结合实际情况进行适当调整。

广东工业大学课程设计任务书一、课程设计的内容 1．设计任务与要求设计一喷雾干燥装置以干燥某种物料悬浮液。

干燥介质为空气，热源为蒸气和电；雾化器采用旋转型压力喷嘴，选用热风-雾滴（或颗粒）并流向下的操作方式。

2．概述、原理、优点、流程通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。

3．根据计算的最主要尺寸绘制流程示意图 二、课程设计的要求与数据 料液处理量1G ＝300h kg /料液含水量1ω＝80％（湿基，质量分数） 产品含水量ω=2%(湿基，质量分数) 料液密度L ρ=11003/m kg 产品密度D ρ=9003/m kg 热风入塔温度 t 1＝300℃ 热风出塔温度t 2=100℃ 料液入塔温度1θ=20℃ 产品出塔温度2θ＝90℃产品平均粒径dp =125μm 干物料比容热m c =2.5kJ/(kg.·℃) 加热蒸汽压力（表压）0.4MPa 料液雾化压力（表压）4MPa 年平均空气温度12℃ 年平均空气相对湿度 70％注意：以上数据仅作为例子，每个学生设计时应按下表要求独立自选参数3个，并登记入点名册，所选参数完全一致的学生无效，上述示例数据不能选。

三、课程设计应完成的工作1、通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。

2、工艺计算3、主要设备尺寸的设计4、绘制工艺流程5、撰写课程设计说明书 四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献陈英南刘玉兰主编. 常用化工单元设备的设计. 华东理工大学出版社2005年第一版。

发出任务书日期：2009年6月22日指导教师签名：计划完成日期： 2009年7月2日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要物料在加工成为成品之前，必须除去其中超过规定的湿分。

化学工业中常用干燥法除湿，它是利用热能使湿物料中的水分汽化，并排出生成的蒸汽，以获得湿含量达到要求的产品。

干燥过程中物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中的水汽的分压，两者差别越大，干燥操作进行得越快。

喷雾干燥设备的计算（一）首先掌握已知条件１．设计条件：被干燥为何种物质，每小时要求的处理量，料液含水量，干燥成品含水量等。

２．物料性能：物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温度、热风进口温度、粘度，表面张力等。

３．外界条件：周围空气温度、湿度、设备型式、热源等４．物料与水分：料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成品重量、水分蒸发量等。

５．温度与湿度：干燥室热风入口温度，废气排风温度及湿球温度。

（二）干燥室热工计算：首先由已知条件，在Ｉ－Ｘ（湿焓图）上查出各阶段空气的参数。

然后进行下列各行计算：（1）热空气用量计算干燥过程中，绝对干空气用量L计算每蒸发1小时水份干燥室空气消耗量l:（2）空气比容V计算：干燥过程所需热空气用量：（3）干燥室热量平衡：由热量衡算，热空气放出的热量，消耗于水份的蒸发和干物料的加热，以及周围热量的损失，正常情况下热损失一般为6-8%。

（三）过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择：1.空气过滤器：采用油浸式滤层，滤层用不锈钢细丝，形成绒团（钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可）喷以轻质定子油或真空泵油（无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高）制成每块50×50cm 左右单体厚约5～12cm ，当空气通过时，空气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中，每隔一定时期拆下用碱水清洗，干燥后喷油生新安装，可继续使用。

过滤面积可按下式计算 A=mL (m 2) 式中 A ―过滤面积（米2）L —通过过滤层的空气量（米3/时）m －过滤强度，即滤层的单位面积负荷（米3/米2时），一般情况下为4000－8000米3/米2时，设计时要求小于2米3/米2秒为宜，风速小于2米/秒 空气通过滤层时的阻力H f ，按下式计算：H f ＝0.5Sv8.1(毫米水柱) H f ＝0.03m 282.1(毫米水柱) 式中 H f －空气通过滤层时的阻力（毫米水柱）S －滤层厚度（厘米）V －过滤速度（米/秒） 2.空气加热器：在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种，使加热室外引进空气，使其达到130～160℃温度作为干燥介质，燃油炉甚至达到200～250℃，但因为需要特殊材料制造的管子，目前使用还不多，所以在食品工业中，一般都采用蒸汽间接加热。

目录一．设计题目----------------------------------------------2 二．设计任务及条件-------------------------------------2三．工艺设计计算1．物料衡算----------------------------------------------3 2．热量衡算----------------------------------------------3 3．雾滴干燥所需时间 计算--------------------------34．压力式喷嘴主要尺寸的确定----------------------5 5．干燥塔主要尺寸的确定----------------------------66．主要附属设备的设计或选型---------------------11 四．设计结果汇总表------------------------------------13五．参考文献---------------------------------------------13 六．心得体会---------------------------------------------13七．附图1喷雾干燥装置设计的工艺流程示意图2喷雾干燥塔的工艺条件图金属0901班《材料工程原理B课程设计》“压力式喷雾干燥器设计”任务书指导教师：刘亚云（一）设计题目压力式喷雾干燥器设计。

（二）设计任务及设计条件1、干粉生产能力：（湿基）见下表。

2、设备型式：压力式喷雾干燥器，干燥物质为陶瓷面砖原料料浆，干燥介质为空气，热源为发生炉煤气。

3、设计条件：（1）料浆含水量 w1＝40wt％（湿基）（2）干粉含水量 w2＝6wt％（湿基）（3）料浆密度ρl＝1200kg/m3（4）干粉密度ρp＝900kg/m3（5）热风入塔温度 t1＝450℃（6）热风出塔温度 t2＝70℃（7）料浆入塔温度 t m1＝20℃（8）干粉出塔温度 t m2＝50℃（9）干粉平均粒径 d p＝60μm（10）干粉比热容 c m＝1.04kJ/(kg·℃)（11）料浆雾化压力 2MPa （表压）（12）取冬季的空气参数 温度t a ＝2℃，相对湿度φa ＝70％(三）工艺设计计算 1.物料衡算 （1）料液处理量G 12121100100611001723.3kg/h10010040G G ωω--==⨯=--（2）水分蒸发量W2.热量衡算（1）使物料升温所需热量：22()1100 1.04(5020)55.1kJ/kgH 623.3m m m m G c t t q o W 21-⨯⨯-===(2) 根据经验，取热损失12=210kJ/kgH q o （3）干燥塔出口空气的湿含量1m 2+q =210+55.1=265.1kJ/kgH q q o =∑211214.18620265.1181.4w m I I c t q H H -=-=⨯-=--∑据气象条件（年平均气温2℃，年平均相对湿度ϕ=70%），查空气H-I 图，得10.003kg /kg o H H ==干空气,1464.5/I kJ kg =干空气，任取H 2'=H e =0.04,代入上式得I 2'=I e =464.5-181.4(0.04-0.003)=457.8 查I-H 图得H 2=0.141kg 水/kg 干空气 I 2=439.6kj/kg (4) 于是干空气消耗量21623.34516.7/0.1410.003W L kg h H H ===--干空气3.雾滴干燥所需时间τ计算 （1）汽化潜热γ的确定由I-H 图查得空气入塔的湿球温度65w as t t ==℃，查手册得该温度下水的汽化潜热γ=2346kJ/kg 。

本科生课程设计题目29000kt/a 磷酸铵干燥系统设计学院化学工程学院专业过程装备与控制工程学生姓名 xxxx学号 09430820xx 年级 09 指导教师傅晓蓉2012年 1月 28 日目录1 喷雾干燥的原理 (2)2 工艺设计条件 (2)3 装置流程图及说明 (4)4 干燥器主要尺寸的计算 (4)5 干燥塔的工艺计算 (8)6 附属设备的选型计算 (14)7 设计评价 (17)8 设计计算结果汇总 (18)9 参考文献 (19)10 附录 (20)喷雾干燥器的设计1喷雾干燥的原理喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。

物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。

在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。

当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。

2 工艺设计条件干燥物料为磷酸铵料浆，干燥介质为空气，热源为蒸汽；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。

2.1磷酸铵料浆及磷酸铵产品的性质:<1> 磷酸铵料浆应该保持在90~100摄氏度,且高速流动,这样其黏度约为30厘泊左右,可用管道输送,当其温度在85摄氏度以下时,黏度突然增至几百至几千厘泊。

输送管道要用夹套蒸汽保温，夹套外再用绝热材料保温。

<2> 磷酸铵料浆内固形物较多,雾化雾滴在干燥过程中直径不变,且只有降速干燥段;液滴也不破例,成小球状。

<3> 当磷酸铵料浆温度达到180摄氏度时，生成焦磷酸铵，会粘结成块和粘附壁面；磷酸铵料浆温度在140摄氏度以下时，转化速度很缓慢。

<4> 磷酸铵产品在80摄氏度可分解为氨和游离磷铵，形成粘稠产品。

2.2 雾滴与空气采用并流干燥方式:雾滴与热气流同向向下流动,雾滴在塔顶与高温热气流接触,传热传质推动力在此区域最大,雾滴中水分迅速汽化,气流温度迅速降低,.在并流操作时允许热风有较高的进风温度,但是在塔低,产品与温度较低湿度较大的空气相遇,传质推动力减小。

喷雾干燥器的设计一、 概述(一) 喷雾干燥的原理喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。

物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。

在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。

当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。

(二) 喷雾干燥的特点1. 喷雾干燥的优点主要是：（1） 干燥速度快。

（2） 产品具有良好的分散性和溶解性。

（3） 生产过程简化，操作控制方便。

（4） 产品纯度高，生产环境好。

（5）适宜于连续化大规模生产。

2. 喷雾干燥的缺点有：（1） 低温操作时，传质速率较低，热效率较低，空气消耗量大，动力消耗也随之增大。

（2） 从废气中回收粉尘的设备投资大。

（3） 干燥膏糊状物料时，干燥设备的负荷较大。

二、 工艺设计条件干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。

具体工艺参数如下：料液处理量 h kg G /3301= 料液含水量 %801=w （湿基）； 产品含水量 %22=w （湿基） 料液密度 31/1100m kg =ρ；产品密度 32/900m kg =ρ热风入塔温度 ℃t 3001=； 热风出塔温度 ℃t 1002= 料液入塔温度 ℃201=θ；产品出塔温度 ℃902=θ 产品平均粒径 m d μ1252=；产品比热容 )/(5.22℃kg kJ c ⋅= 加热蒸汽压力（表压） MPa 4.0；料液雾化压力（表压） MPa 4年平均温度 12℃；年平均相对湿度 70%三、 干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。

热风在系统中使用一次，经袋滤器除尘后，就排入大气中，不再循环使用。

四、 工艺流程图1——料液贮罐 2——料液过滤器 3——截止阀 4——隔膜泵 5——稳压罐 6——空气过滤器 7——鼓风机 8——翅片式加热器 9——电加热器 10——干燥塔 11——星形卸料阀 12——旋风分离器 13——雾化器 14——袋滤器 15——碟阀 16——引风机 17——消音器图1 喷雾干燥装置工艺流程示意图五、 工艺设计计算(一) 物料衡算1. 绝干物料流量Gh kg w G G /66%)801(330)1(11=-=-=2. 产品产量2Gh kg w w G G /3.67%21%)801(3301)1(2112=--=--=3. 水分蒸发量Wh kg G G W /7.2623.6733021=-=-=(二) 热量衡算1. 物料升温所需热量m q()()水kg kJ W c G q m /8.447.26220905.23.671222=-⨯=-=θθ2. 汽化kg 1水的热损失l qWtF q q ∆=α11按经验公式计算w t ，21.04.33+=αα气的传热系数—干燥塔表面对周围空—℃t ，t w w 40——=取干燥塔外表面温度()h ℃m kJ ⋅⋅=⨯+=2/8.414021.04.33α230——m F ，F =取干燥塔散热面积室温壁温-∆——t ，℃t 281240=-=∆ 水kg kJ W t F q /6.1337.26228308.411=⨯⨯=∆=α3. 干燥塔出口空气的湿度2H根据热量衡算()()水kg kJ c q q H H I I H H I I w m l /7.9420187.48.446.1331111212-=⨯++-=++-=--=--θ即7.9411-=--H H I I ，为一直线方程根据给出的工艺设计条件，℃t 120=，%70=ϕ，由湿空气的H-I 图查出，绝干气水kg kg H H /006.001==。

ZLPG 系列喷雾枯燥器设计计算书一、 设计参数确实定1、 喷雾枯燥成套设备设计计算根本型确实定考虑到我国现阶段工厂企业的规模，规定以ZLPG32 型喷雾枯燥机组为设计计算的根本型比较适宜。

以下ZLPG32 型为例计算。

枯燥除去的水重量W=50kg/h换算成标准单位为 1.39x10-2kg/s 2、 设计计算的根本参数确实定假设物料的初含水分ω ＝80％1物料终含水分ω ＝3％湿物料的平均比热C 2=3.28KJ/(kg 绝干物料℃)m干物料温度θ ＝60℃1气体初始温度t气体进风温度t气体出风温度t=20℃ 0=200℃ 1=90℃ 23、 进入枯燥器原料液体重量G 1的计算G =W(100-ω )/(ω -ω )12 1 2=50(100-3)/(80-3)=63kg/h4、 确定干物料G 2的计算G ＝G 2-W ＝63-50＝13kg/h15、 空气消耗量L 的计算L ＝W/(X -X )21式中X 、X 21分别为进出枯燥器的空气湿含量，kg 水汽/kg 绝干空气。

依据t=20℃ φ=80% 在I-X 焓湿图上查得：X ＝0.0118kg 水蒸汽/kg 干空气I =11.76Kcal/kg 干空气当t =200℃,t =90℃时，在I-X 焓湿图上查得：12I =I =59 Kcal/kg 干空气12X =0.0525 kg 水蒸汽/kg 干空气2则L=W/ (X - X )＝50/(0.525-0.0118)=1244kg 绝干空气/h2假设设备漏气 8％则实际空气消耗量L=1244/0.92=1352kg 绝干空气/h6、 进风风量Q 1的计算空气在 20℃时的空气比容为V =0.862m 3/kg 干空气则进风量Q ＝L V1=1352X0.862=1166m 3/h 07、 排风量 Q 2的计算当尾气为 90℃排出的含湿空气比容V =1.11m 3/ kg 干空气2则排风量Q =L V =1352x1.11=1501 m 3/h28、 冷风风量Q 32确实定按截面风速 0.5m/s 计算，则冷风风量Q =0.785x(3.352-3.22)x3600/0.5=1300m 3/h39、 预热器中消耗的热量Q P的计算Q =L 〔I -I 〕=1352(59-11.76)=63868.48KJ/ｈP1 0140℃蒸汽的汽化潜热为 2148.7KJ/kg 假设预热器的热损失为 10％则Q ’= Q P/0.9=70965KJ/hP10、 枯燥系统消耗的总热量Q 的计算Q ＝1.01L 〔t -t 〕+W(2490+1.88t )+GxC (θ - t )20 2 m 1 0=1.01x1352x(90-20)+50(2490+1.88x90)+13x3.28x40=95586.4+132960+1705.6=230252KJ/h11、 向枯燥器补充的热量Q D的计算Q =Q- Q ’=230252-70965=159287KJ/h=44.2kw DP取电加热补偿为 45KW12、 空气散热器的面积F 的计算假设蒸汽压力为 0.6Mpa,则蒸汽温度为T=158℃，其比热焓为I =659.4Ikcal/kg 冷凝水比热焓为I 01=160.38 kcal/kg11对数平均温度“Δt=[(T -t )-(T-t )]/ln[(T-t )/(T-t )]1 0 1=[(158-20)-(158-140)]/ln[(158-20)/(158-140)]=58.91℃散热器面积F= Q’/20Δt=70965/20x58.91=60.3m 2 P二、 枯燥塔以及关心设备确实定1、 枯燥塔直径D 确实定D=2〔R 〕〔R 〕 99992.042.04为圆盘下面 2 米出的喷距半径〔R 〕 ＝4.33D 0.2G 0.25N -0.16992.04 2式中D-圆盘直径m 2G-供料速度〔kg/h 〕 N-圆盘转速〔kg/h 〕〔R 〕 99＝4.33x0.120.2x630.2518000-0.162.04=4.33x0.65x2.81x0.2=1.58mD=2x 〔R 〕 =1.58x2=3.16m992.04取D=3.2m2、 枯燥塔有效高度H1离心喷雾H/D=0.5-1,取H=D=3.2m 13、 旋风分别器直径D 确定1按进口风速 18m/s 计算，则D 4、 脉冲除尘器确实定＝0.43 实际取D1=0.45m 1按气体处理为 1500m 3/h 取 MC-24 型脉冲除尘器5、 空气过滤器的选择取高效空气过滤器的迎风风速为 1.1m/s 则高效空气过滤器为 630x630x220取中效空气过滤器的迎风风速为 2m/s 则中效空气过滤器为630x630x600取初效空气过滤器的迎风风速为 1.5m/s 则初效空气过滤器为595x595x406、风机功率的计算取各局部的压力损失为：空气过滤器ΔP 空气热交换器ΔP 电加热ΔP 管道ΔP 旋风分别器ΔP ＝338.44pa 1＝220pa2＝196.13pa 3＝1200pa 4＝1450pa布袋除尘器ΔP 枯燥塔ΔP 其它ΔP 冷风风道ΔP 冷风管道ΔP 5＝1200pa6＝200pa7＝198.13pa 8＝392pa9＝310.62pa 10则送风风机压强P =ΔP1+ΔP1+ΔP2＝338.44+220+196.133=754.57pa则引风风机压强P =ΔP2+ΔP5+ΔP6+ΔP7 8＝1200+1450+1200+200+196.13 =4246.13pa则冷风风机压强P =ΔP2+ΔP9＝392+310.62＝702.62 pa10符号说明符号名称ω水分蒸发量ω初含水分1ω终含水分2C 湿物料的平均比热mθ干物料温度1t 气体初始温度Φ气体初始湿度单位Kg/h％％KJ(Kg 绝干料℃)℃℃％t 气体进风温度1t 气体出风温度2G 原料处理量1G 绝干物料量2X 空气在预热器前的湿含量0X 空气在预热器后的湿含量1X 空气在离开时的湿含量2KgHKgHKgH℃℃Kg/hKg/hO/kg 绝干空气2O/kg 绝干空气2O/kg 绝干空气2L 枯燥所需风量I 空气在预热器前的热焓值I 空气在预热器后的热焓值1I 空气在离开时的热焓值2Q 进风量1Q 排风量2Q ’预热器消耗的热量PKg/hKcal/kg 绝干空气Kcal/kg 绝干空气Kcal/kg 绝干空气m3/hm3/hKJ/hQ 枯燥所需的总热量 Q补充热量〔电加热功率〕 DKJ/h KJ/h Δt 对数平均温度 ℃ F 预热器面积 m 2 T蒸汽温度℃I蒸汽压力为 0.6Mpa 的比热焓 01I蒸汽 0.6Mpa 冷凝水的比热焓 11D 枯燥塔直径 G供料速度 Kcal/kg Kcal/kg m Kg/hD雾化盘直径m 2(R99) N2.04圆盘下面 2m 的喷距半径圆盘转速 m rpm H枯燥塔有效高度 m 1D旋风分别器的直径 m 1△P空气过滤器压力降 pa 1△P空气交换器压力降 pa 2△P电加热器压力降 pa 3△P管道压力降 pa 4△P旋风分别器压力降 pa 5△P脉冲除尘器压力降 pa 6△P枯燥塔压力降 pa 7△P其它压力降pa8△P冷风风道压力降Pa 9△P冷风管道压力降pa 10P 送风风机压力降pa 1P 迎风风机压力降pa 2P 冷风风机压力降pa 3V 20℃的空气比容m3/Kg 1V 90℃的空气比容m3/Kg 2。

广东工业大学课程设计任务书一、课程设计的内容 1．设计任务与要求设计一喷雾干燥装置以干燥某种物料悬浮液。

干燥介质为空气，热源为蒸气和电；雾化器采用旋转型压力喷嘴，选用热风-雾滴（或颗粒）并流向下的操作方式。

2．概述、原理、优点、流程通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。

3．根据计算的最主要尺寸绘制流程示意图 二、课程设计的要求与数据 料液处理量1G ＝300h kg /料液含水量1ω＝80％（湿基，质量分数） 产品含水量ω=2%(湿基，质量分数) 料液密度L ρ=11003/m kg 产品密度D ρ=9003/m kg 热风入塔温度 t 1＝300℃ 热风出塔温度t 2=100℃ 料液入塔温度1θ=20℃ 产品出塔温度2θ＝90℃产品平均粒径dp =125μm 干物料比容热m c =2.5kJ/(kg.·℃) 加热蒸汽压力（表压）0.4MPa 料液雾化压力（表压）4MPa 年平均空气温度12℃ 年平均空气相对湿度 70％注意：以上数据仅作为例子，每个学生设计时应按下表要求独立自选参数3个，并登记入点名册，所选参数完全一致的学生无效，上述示例数据不能选。

三、课程设计应完成的工作1、通过查阅喷雾干燥有关资料，熟悉喷雾干燥基本原理、优点和工艺流程。

2、工艺计算3、主要设备尺寸的设计4、绘制工艺流程5、撰写课程设计说明书 四、课程设计进程安排五、应收集的资料及主要参考文献陈英南刘玉兰主编. 常用化工单元设备的设计. 华东理工大学出版社2005年第一版。

发出任务书日期：2009年6月22日指导教师签名：计划完成日期： 2009年7月2日基层教学单位责任人签章：主管院长签章：摘要物料在加工成为成品之前，必须除去其中超过规定的湿分。

化学工业中常用干燥法除湿，它是利用热能使湿物料中的水分汽化，并排出生成的蒸汽，以获得湿含量达到要求的产品。

干燥过程中物料表面的水汽压强必须大于干燥介质中的水汽的分压，两者差别越大，干燥操作进行得越快。

目录一．设计题目----------------------------------------------2 二．设计任务及条件-------------------------------------2 三．工艺设计计算1．物料衡算----------------------------------------------3 2．热量衡算----------------------------------------------3 3．雾滴干燥所需时间 计算--------------------------3 4．压力式喷嘴主要尺寸的确定----------------------5 5．干燥塔主要尺寸的确定----------------------------6 6．主要附属设备的设计或选型---------------------11 四．设计结果汇总表------------------------------------13 五．参考文献---------------------------------------------13“压力式喷雾干燥塔设计”任务书（一）设计题目压力式喷雾干燥器设计。

（二）设计任务及设计条件1、干粉生产能力：（湿基）见下表。

2、设备型式：压力式喷雾干燥器，干燥物质为陶瓷原料料浆，干燥介质为空气，热源为发生炉煤气。

3、设计条件：（1）料浆含水量 w 1＝40wt ％（湿基） （2）干粉含水量 w 2＝6wt ％（湿基） （3）料浆密度 ρl ＝1200kg/m 3（4）干粉密度 ρp ＝900kg/m 3 （5）热风入塔温度 t 1＝450℃ （6）热风出塔温度 t 2＝70℃ （7）料浆入塔温度 t m1＝20℃ （8）干粉出塔温度 t m2＝50℃ （9）干粉平均粒径 d p ＝60μm（10）干粉比热容 c m ＝1.04kJ/(kg ·℃) （11）料浆雾化压力 2MPa （表压）（12）取冬季的空气参数 温度t a ＝2℃，相对湿度φa ＝70％（13）进料量 1100kg/h(干基) (三）工艺设计计算 1.物料衡算（1）料液处理量G 12121100100611001723.3kg/h 10010040G G ωω--==⨯=--（2）水分蒸发量W121723.31100623.31kg/hW G G =-=-=2.热量衡算（1）使物料升温所需热量：22()1100 1.04(5020)55.1kJ/kgH 623.3m m m m G c t t q o W 21-⨯⨯-===(2) 根据经验，取热损失12=210kJ/kgH q o （3）干燥塔出口空气的湿含量 1m2+q=210+55.1=265.1kJ/kgH q q o =∑211214.18620265.1181.4w m I I c t q H H -=-=⨯-=--∑据气象条件（年平均气温2℃，年平均相对湿度ϕ=70%），查空气H-I 图，得10.003kg /kg o H H ==干空气,1464.5/I kJ kg =干空气，任取H 2'=H e =0.04,代入上式得I 2'=I e =464.5-181.4(0.04-0.003)=457.8 查I-H 图得H 2=0.141kg 水/kg 干空气 I 2=439.6kj/kg(4) 于是干空气消耗量21623.34516.7/0.1410.003W L kg h H H ===--干空气3.雾滴干燥所需时间τ计算 （1）汽化潜热γ的确定由I-H 图查得空气入塔的湿球温度65w as t t ==℃，查手册得该温度下水的汽化潜热γ=2346kJ/kg 。

喷雾干燥器的设计喷雾干燥器的设计一、概述(一)喷雾干燥的原理喷雾干燥是将溶液、浆液或悬浮液在热风中喷雾成细小液滴，液滴在下降过程中，水分被迅速汽化而达到干燥目的，从而获得粉末或颗粒状的产品。

物料的干燥过程分为等速阶段和降速阶段。

在等速阶段，水分通过颗粒的扩散速率大于汽化速率，水分汽化是在液滴表面发生，等速阶段又称为表面汽化控制阶段。

当水分通过颗粒的扩散速率降低而不能维持颗粒表面的充分润湿时，汽化速率开始减慢，干燥进入降速阶段，降速阶段又称为内部迁移控制阶段。

(二)喷雾干燥的特点1.喷雾干燥的优点主要是：（1）干燥速度快。

（2）产品具有良好的分散性和溶解性。

（3）生产过程简化，操作控制方便。

（4）产品纯度高，生产环境好。

（5）适宜于连续化大规模生产。

2.喷雾干燥的缺点有：（1）低温操作时，传质速率较低，热效率较低，空气消耗量大，动力消耗也随之增大。

（2）从废气中回收粉尘的设备投资大。

（3）干燥膏糊状物料时，干燥设备的负荷较大。

二、工艺设计条件干燥物料为悬浮液，干燥介质为空气，热源为蒸汽和电；雾化器采用旋转型压力式喷嘴，选用热风——雾滴并流向下的操作方式。

具体工艺参数如下：料液处理量 «Skip Record If...»料液含水量 «Skip Record If...»（湿基）；产品含水量«Skip Record If...»（湿基）料液密度 «Skip Record If...»；产品密度 «Skip Record If...»热风入塔温度 «Skip Record If...»；热风出塔温度«Skip Record If...»料液入塔温度 «Skip Record If...»；产品出塔温度«Skip Record If...»产品平均粒径 «Skip Record If...»；产品比热容«Skip Record If...»加热蒸汽压力（表压） «Skip Record If...»；料液雾化压力（表压） «Skip Record If...»年平均温度 12℃；年平均相对湿度 70% 三、干燥装置流程干燥装置采用开放式流程。