正航儀器介紹有關(guān)氣流干燥器設(shè)計計算示例
用氣流式干燥器干燥散粒狀物料,其平均粒徑dp=200μm,料徑dpmax=500μm,處理量為3000kg/h,濕料最初含水量25%(干基),要求干燥至0.3%(干基)。干燥介質(zhì)是由重油燃燒,再用冷空氣混合而得,進入干燥管初溫t1=400℃,Y1=0.025 kg(H2O)/kg(絕干空氣) ;混合氣的組分和空氣基本相同,干物料的比熱Cm=1.26kJ/kg絕干物料·℃,密度ρm=2000 kg/m3,濕料進口溫度tm=20℃,經(jīng)實驗測定,該物料臨界水含量ω0=2% 。請設(shè)計此粒狀物料的氣流干燥器(物料平衡水分視為零)。
解:Ⅰ基本假設(shè)
1) 顆粒在干燥過程中由于水分的除去而引起的粒徑變化,密度變化可略去不計;
2) 顆粒是圓球形;
3) 在干燥管中,顆粒均分散懸浮于氣流中,無相互粘結(jié)現(xiàn)象;
4) 顆粒進入干燥管后,顆粒濃度對其運動軌跡的影響可以略去不計。設(shè)排氣溫度為95℃。
Ⅱ.物料衡算及熱量衡算
1) 物料衡算
絕干物料量 G0 = 3000×1/(1+0.25)= 2400 kg/h
干燥去除的水分 W = G0(X2-X1)
W = 2400(0.25-0.003) = 593.1 kg/h
加熱氣體的物料平衡 593=L(Y2-0.025) (1)
2) 熱量平衡
已設(shè)排氣溫度t2=95℃,再設(shè)物料出口溫度tm2=80℃,則進入干燥管的氣體熱焓
I1=(1.01 + 1.88×0.025) ×400 + 2490×0.025 = 485 kJ/kg
離開干燥管的氣體熱焓
I2=(1.01 + 1.88Y2) ×95 + 2490 Y2 = 96 + 2669 Y2
全干燥管進行熱量平衡
485L+2400(1.26+4.186×0.25)×20
= L(96.0 + 2669 Y2)+2400(1.26+4.186×0.003) ×80 (2)
將(1)和(2)兩聯(lián)立,并解得
干燥用熱氣體需L=5350m3/h
干燥管出口廢氣濕含量Y2=0.136kgH2O/kg絕干氣體
3) 校核物料出口溫度tm2
可應(yīng)用式(2-56)進行校核
tm=95-14=81℃,與假設(shè)(80℃)基本相符。
注:61℃是物料的濕球溫度,2355kJ/kg是61℃時水的汽化熱。