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一、设备设计条件
1、料液条件
物料名称:膨润土
初水分: 70%
终水分: 2%
干粉产量:1000Kg/h
料液温度:20℃(常温)
2、工艺条件
雾化方式:离心式
雾滴与热空气接触方式: 并流式
加热方式:燃气热风炉
进风温度:350℃
排风温度:100℃
产品捕集方式:主塔+一级旋风旋风分离器组合+水膜除尘器
产品收集方式:主塔及旋风分离器
系统材质要求:见配置清单
3、设计气象条件(标准)
大气压力:101.3KPa
环境温度:20℃
相对湿度:80%
4、公用工程
4.1、电源
动力电源: 380V,3相,50HZ
功率: 动力 210.5KW,
4.2、压缩空气
压力:0.6 MPa
用量:5m3/min
4.3、用水量
压力:清洗水枪
用量: 600kg/h
4.4、设备占地面积约(长×宽×高)m
长×宽×高 30×20×20
二、计算过程
1、确定的参数
(1)水分蒸发量W水=2267kg/h
(2)料液处理量W原=3267kg/h
(3)干燥进风温度t1=350℃
(4)干燥排风温度t2=100℃
(5)原料湿基含水量ω1=70%
(6)产品湿基含水量ω2=2%
(7)环境温度t0=20℃
(8)环境温度下空气含湿量d0=0.01kg水/kg干空气
(9)原料温度:θ1= 20℃
(10) 产品温度比排风温度低20℃,即θ2=80℃(未经冷却)
(11)干燥进风含湿量d1,在间接换热时,d1=d0=0.01kg水/kg干空气
2、物料衡算
(1)W原=【(100-ω2)/(100-ω2)】W产≈3267kg/h
(2)W水= W原- W产=2267kg/h
3、热量衡算
(1)蒸发水份所需热量Q1= W水(595+0.45×t2-1×t0)=1405540kcal/h
(2)物料升温所需热量Q2= W产{cs×(1-ω2)+1×ω2}×(θ2-θ1)=24720kcal/h
cs为绝干产品的比热,一般取cs=0.4kcal/kg. ℃
(3)外围热损失Q3=0.15×(Q1+ Q2)=241539kcal/h
(4)热风质量流量G=(Q1+ Q2+ Q3)/{(I1- I2′)-0.1×0.24×(t2- t0)}
I1- I2′=(0.24+0.45 d1)×(t1- t2)=61.13kcal/kg
得出G=28235kg/h
(5)干燥所需要的热量Q干1=G×(I1- I0)
I1- I0=(0.24+0.45 d1)×(t1- t0)=80.69kcal/kg
得出Q干1=2278282kcal/h
4、风量计算
t1温度下热风密度r1=273×1.293/(273+ t1)=0.567kg/m3
t2温度下热风密度r1=273×1.293/(273+ t2)=0.946kg/m3
热风平均密度rp=(r1+ r2)/2=0.757kg/m3
干燥塔内热风平均体积流量Lp=G/ rp=37298m3/h
为考虑余量Lp实际= Lp×1.2≈44758m3/h
5、塔径计算
喷距半径:R=3.46d0.3×G0.25×n-0.16
式中:d=0.21m,G=3367Kg/h,n=11570rpm
∴ R=3.693m
喷雾塔内径:
一般物料喷雾塔内径为D1=(1~1.1)×2R,
取:D1=1.07×(2R)= 7.903m
故圆整为D=7.95m,合理
雾化器的选用:
初选LPG3000型高速离心雾化器, 雾化盘直径为0.21m,转速为 11570 rpm。
喷距计算(在无热风的情况下):
6、燃气热风炉的选用:
以上得出实际的热量损耗为2278282kcal/h,要求进风温度为350℃,选择燃气热风炉型号为:JRF-250.
三、系统描述
初选型:LPG3000型喷雾干燥机组
加热系统:导热油加热
细粉捕集系统:主塔一级旋风分离器组合+水膜除尘器
介质循环系统:送引风机开式循环
空气过滤系统:初、中空气过滤器
供料系统:螺杆泵可调式自动供料
控制系统:数显式仪表显示温度、压力、压差,触摸屏动画显示工作流程,各参数集中设定,PLC模糊技术自动跟踪控制变量参数等等