气流式干燥器设计计算
f气流式干燥器设计计算设计计算方法及步骤:(1)基本数据包括设计条件、设计者自行确定、自行查询的数据。(2)进行干燥管的物料衡算和热量衡算,确定干燥除水量及干燥用热空气量L(kgh)。(3)干燥管直径D的计算①湿空气在干燥管中的流速从气流输送角度来看,只要气流速度大于最大颗粒的沉降速度,则全部物料便可被夹带出,但为操作安全起见,通常取出口气速为最大颗粒沉降速度的2倍,或取出口气速比最大颗粒沉降速度大3ms。至于干燥管的入口气速,一般取20~30ms。②干燥管直径D干燥管直径用下式计算:
(4)气流干燥管的高度计算
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f根据空气至固体颗粒的传热速率方程式,整理得:●空气传给物料的热量Q由两部分组成,即:
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f411
f首先确定空气离开干燥器的出口状态。由于过程存在热损失,根据式(1044)有:
依题意:t015℃,t1146℃,t264℃,H1H0,φ080,查饱和水蒸气表可得t015℃时,Ps171kPa,根据式(106),有
过程中干燥器没有补充加热,所以qD0物料升温所需热量q1:
热损失粗略估计可取绝热干燥过程总热量消耗的10。按绝热过程计算,单位空气消耗量为:
式中,H2为按绝热过程计算所得的空气出口湿度,即,
即解得:
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f则:而I1(101188H1)t12490H1(101188×00085)×1462490×0008517079kJkg水I0(101188H0)t02490H0(101188×00085)×152490×000853655kJkg水故比热量消耗:
所以,热损失为qL413042×10413kJkg水湿空气比热近似取为进口湿度下的湿比热,即:cH101188×000851026kJkg℃水的汽化潜热r02490kJkg水的定压比热cW418kJkg℃湿物料进口温度θ115℃将上述数据代入式(1044),解得:H200246kg水kg干空气故该过程干空气的消耗量,根据式(1031)得:
湿空气的体积:
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f湿空气的比容v可按平均温度t(14664)2105℃及平均湿含量H(0024600085)200165kg水kg干空气计算,即:
湿空气kg干空气则湿空气体积为:V913×111004湿空气h故取湿空气的体积为1010湿空气h。(3)总热量消耗Q该过程总热量消耗Q为:
(4)干燥管直径采用变径干燥管。①加速段管径计算取加速段管内的气体速度W30ms,此时,加速段管径D为:
②等速段干燥管直径计算取等速段管内速度:uut3ms式中,ut为颗粒自由沉降速度,已知,dp1mm,ρs2490kg。空气的物性按平均温度t105℃
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f计算,查得空气粘度μ0022×Pas,
密度
。
假定Ret1~500范围内,则:
而
将
和
代入上式得:
检验雷诺数Ret
属于过r