干燥设备设计选型

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16～17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○○六年四月2一、通用设计参数1、水份蒸发量等有关计算12122210010021G1=G2+WW水份蒸发量kg/hG1湿料量（加料量）kg/hG2干料量（产品）kg/h质△W1初含水率XX%△W2终含水率X%产量hkgWWGG/1001002112加料量hkgWWGG/1001001221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1400～2000kcal（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1200～1600kcalD、对初含水低（10%）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0℃的产生环境则应另增加计算热量。3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（M3）腔内温度≤700℃KWvp32)7050(腔内温度≤400℃KWVP32)5035(腔内温度≤300℃KWVP32)3025(腔内温度≤200℃KWVP32)2015(B、按设备内表面积来计算（共6个面M2）P=(4～7)F.KWP=(3～5)F.KWP=(2～4)F.KWF内表面积M2注：小型设备取大值，大型设备取小值使用温度≤300℃时，可用翅片式电加热算使用温度300℃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≤300℃16～22KW/m3≤250℃10～16KW/m3≤200℃6～10KW/m34≤150℃4～6KW/m3≤100℃2～4KW/m3计算后再乘以1.1～1.3安全系数为使用功率D、按使用热量计算P=K2Q/860·K1KWK1电压波动系数0.6～1K2安全系数1.1～1.3Q使用热量Kcal/h1KW=860Kcal上式可简化为P=0.0017442QKW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△t/860ηkwG被加热物料总重量kg/hC物料比热Kcal/kg·℃△t加热前后的温度差△t=t1-t2℃η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℃3～7kw/m3烘道内温度60～80℃1.5～3kw/m3注：1、用石英管时选小值。用碳化硅板时选大值，再乘安全系数1.2。52、辐射距离：静止工作150～550mm运动工作10～150mm辐射器间距150～250mm4、蒸汽换热器选用计算（饱和蒸汽）A、估计计算干燥一公斤水需用蒸汽量2～4公斤（热风循环式为2～3公斤），而1公斤蒸汽需用1m2的换热面积（热风循环式为2～2.5公斤）。1kg蒸汽约提供500Kcal热量，风温120～150℃故换热面积A0=R=Q/500m2Q热量Kcal/hA0换热面积m2R使用蒸汽量kg/h注：若用过热蒸汽时，则350kcal/kg来计算换热面积。B、初步计算tKQA0m2Q使用热量Kcal/hη热效率安全系数1.15～1.25K传热系数20～30Kcal/m2·h·℃Ø温度系数0.8～0.9△t空气平均温度△t=0.5（t进+t室）t室=20℃t进=150℃则△t=65℃上式可简化为A0=（0.001～0.0009）Qm2(即10万大卡/h热量所需换热面积为90～100m2)65、加热水所需热量计算水的比热为1Kcal/kg·k（4.18KJ/kg·k）K开尔文温度折换为摄氏温度时t=℃+273例：10kg水加热到100℃时所需热量：10×1×（100+273）=3730千卡折合用电4.34kw6、蒸汽换热器再加电加热计算A、正常蒸汽温度为150℃，若要求风温为200℃时，室温为10℃时蒸汽换热时用热量Q1=L0q1Kcal/hL0热风量m3/hq1=0.24·△t·γKcal/kgq1=0.24×(150-10)×0.835=28.06再计算出风温达到200℃时应增加的电加热功率q2=0.24×(200-150)×0.746=8.95电供热量为Q2=L0·q2电功率P=Q2/860KW（1KW=860Kcal）B、查图法计算已知蒸汽换热风温150℃及风量m3/h，可查图求出供热量Q1（万大卡/h）再查风温为200℃时（风量不变），供热量Q2电加热功率P=Q/860（Q=Q2-Q1）7、其他参数计算A、热空气密度及热含量7ρ=352.87/273+tkg/m3t热风温度℃空气比热C=0.24～0.25kcal/kg℃(当120～400℃时C=0.25)单位热含量q=0.25·t·ρkcal/m3空气升温所需单位热含量q1=0.25(t-t0)ρt0为室温取15℃t为风温℃B、表压（压力表指示压力）kg/cm2表压=绝对大气压－1蒸汽汽化热490～527.6kcal/kg平均平500kcal/kg蒸汽密度r=219.24/273+tkg/m3r=0.558～0.489kg/m3平均取0.524C、空气过滤器面积计算（初效、中效）A=Q/ζm2Q空气量m3/hζ透气率m3/m2·hζ≤2m3/m2·s即过滤风速V≤2m/s阻力200PaD、管道风速及流量计算一般在8～16m/s，设计初算取10～14m/sL=A·vm3/sA管道截面积m2A=πr2v管道风速m/s一般取8～16m/sE、热空气使用量L=Q/0.24(t1-t2)kg/hQ使用热量kcal/h空气比热容c=0.24kcal/kg·℃t1进风温度℃，t2出风温度℃8又，已知使用热量和进风温度后可查图得出使用风量。单位气耗量i=L/Wkg气/kg水W水份蒸发量kg水/h8、各类燃料的发热量名称发热值Qdkcal/Nm3(kg)生成气量LdNm3/Nm3(kg)烟煤5500～7000取60007.2～14.1木柴1500～3500约10液体燃料9000～10000取1000012.4天然气8240～10000取860011.1空气系数：固体燃料α=1.25～1.4；液体燃料α=1.1～1.2；气体燃料α=1.05～1.25单位燃烧生成烟气量Ld=b/1000·Qd·αNm3/Nm3(kg)b系数，固体燃料b=0.24液体燃料b=0.2天然气b=0.264煤气b=0.2～0.26Qd发热值kcal/Nm3(kg)α空气系数Ld实际生产气量Nm3/Nm3(kg)在估算时，生产气量可取12～15Nm3/Nm3(kg)9二、热风循环烘箱设计1、烘车及烘盘尺寸烘车外型尺寸：710×950×1460（1510）（宽×长×高）烘盘尺寸：460×640×45mm（0.29m2）烘车分十二层，每层放两个烘盘，共放24个烘盘（层高100mm）2、烘箱专用轴流风机（WGJ-3型）风量2850～3500m3/h风压217～196Pa0.45或0.55KW3、烘盘装料量每个烘盘装干料量（烘干后产品）约2～3kg每个烘盘装湿料量（进料量）约4～6kg（料层厚20～45mm）4、烘箱内温度60～140℃，热源用蒸汽换热器或电加热5、烘箱内腔体积，按两侧分风板内体积计算（每侧风道约220mm），内膛体积约为烘箱外型尺寸的0.6～0.7倍。6、烘箱保温层厚一般为30～50mm，用型钢为骨架。7、烘箱型号：一门一车、二门二车、二门四车、三门六车、四门八车等。外型尺寸（宽×深×高）：1400×1200×2000、2300×1200×2000、2300×2200×2000、3430×2200×2000、4460×2200×2300mm。门内膛尺寸：800×1600mm（800×1500）。8、使用蒸汽量（估算）每辆烘车用蒸汽量为9～10kg/h，则蒸汽换热面积为9～10m2。电加热功率按蒸汽量来折算（电加热10器风速3～12m/s，一般为8～10m/s）。9、烘干时间：可按物料初含水、终含水、入料量等计算水份蒸发量，再换算出每台烘箱供热量。则可计算出烘干时间T=W×1200～1800/Q，热量按1200～1800kcal/kg水来计算。10、新风口：每台风机设一个100×200mm（设在风机下方）顶部排湿口为：160×160mm、200×200mm及150×600mm。11、水平气流风速0.5～3m/s，一般取1～2m/s烘箱干燥强度q=（0.10～0.12）t进kg/m3·h12、烘箱温度150℃时，在增加电加热或改用电加热（≤300℃），若用干煅烧加热风温400～700℃时，用直火式燃气炉或直火式燃油炉。13、保温层厚度箱体内温度≤150℃保温层厚度30～50mm箱体内温度150～400℃保温层厚度80～100mm箱体内温度400～650℃保温层厚度100～150mm注：外壁表面温度≤50℃14、使用蒸汽量按2～2.5㎏，干燥1㎏水。11三、并排式烘房及隧道窑设计1、烘车及烘盘尺寸常用烘车尺寸：710×950×1560mm（12层，24个烘盘）加高烘车尺寸：710×950×1860mm（16层，32个烘盘），层高100mm烘盘尺寸：460×640×45mm（0.29m2），可装湿料4～6kg2、选用离心风机（鼓风机、引风机）3、热风温度60～200℃，中药材为60～80℃（也可用于果蔬干燥），干燥风速0.5～3m/s，一般取0.5～1m/s干燥强度q=（0.12～0.14）t进kg/m2·h4、型号：一门一车、一门二车及一门三车，并按产量及入料量来计算，烘盘数量和烘车数（≤60辆）按总蒸发水量及供热量来设计干燥时间，一般中药材烘干时间为4～8小时（个别物料干燥10～24小时）。5、热量按1200～1800kcal/kg水来计算，对于情况不明，含水量不清的物料热量按1600～2000kcal/kg水来计算。若要求干燥时间短，含水量≤20%，产量大时则按3000kcal/kg水。6、门间距940mm，进、出风室宽400～600mm，烘房高于烘车约100mm。7、热源：蒸汽换热，换热式热风炉（用煤、燃油、天然气）。8、隧道窑内腔长≤50米，截面风速≤2～3m/s9、小车轨道倾斜度为1/200，也可用悬吊式挂具，运输链传12动（人工推）。10、通常设计并流式（即风向与小车运动方向一致）。11、小车长1.6米，高2米，轨道距0.7米（或1米、1.2米），层高100mm，可负重200kg。12、在一般情况下可选用并排式烘房。13四、带式干燥机设计1、可分单层式、三层式及单层冲击式等类型带宽一般为1.2m、1.6m、2.0m三种，干燥段长度（每层）8m、10m等。并分隔为多个单元（长1m宽2m），以便运输及优化操作。2、热风流向：有垂直向上和向下流动为穿流式。有沿带运动方向流动为平流式。一般风速为0.25～2.5m/s（取1.2～1.5m/s），有高速喷向物料上面（5～20m/s）为冲击式。3、采用链传动不锈钢网带（网带负荷≤600kg/m2），干燥段总长3～60米，带速0.14～0.83m/min，每条带传动功率约1.5KW（无级调速），每条带干燥时间在0.2～1.5小时或更长些。4、一般采用翅片式