直管式气流干燥器的设计课程设计论文.doc

Hefei University
《化工原理》课程设计
——直管气流干燥器设计
题 目：
直管气流干燥器干燥聚***乙烯树脂
系 别：
化学材料与工程系
目 录
0 前 言 3
1 任务书 5
1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥聚***乙稀树脂 5
1．2 原始数据 5
1．2．1 湿物料 5
1．2．2 干燥介质 6
1．2．3 水汽的性质 6
2 流程示意图 6
3 流程与方案的选择说明与论证 7
3. 1 干燥介质加热器的选择 7
3. 2 干燥器的选择 8
3. 3 干燥介质输送设备的选择及配置 9
3. 4 加料器的选择 9
3. 5 细粉回收设备的选择 9
4 干燥器主要部件和尺寸的计算 9
4. 1 基本计算 9
4. 1. 1 湿物料 9
4. 1. 2 湿空气 10
4. 1. 3 干燥管直径D的计算 11
4. 2 干燥管长度和干燥时间的计算 12
4. 2. 1 加速段干燥管长度和所需干燥时间的计算 12
4. 2. 2 匀速区的计算 18
5 附属设备的选型 19
5. 1 加料器的选择 19
5. 2 加热器的选择 19
5. 3 旋风分离器的选择 20
5. 4 鼓风机的选择 20
5. 5 抽风机的选择 20
6 主要符号和单位 21
7 参考文献 22
8 设计评价 23
8. 1 气流干燥器的评价 23
8. 2 设计内容的评价 23
8. 3 课程设计的认识和体会 24
0前 言
干燥通常是指利用热能使物料中的湿分汽化，并将产生的蒸汽排出的过程，其本质为除去固相湿分，固相为被干燥的物料,气相为干燥介质。干燥是最古老的单元操作之一，广泛地运用于各行各业中，几乎涉及国民经济的每个部门。同时干燥过程亦十分复杂，因为它同时涉及到热量、质量和动量传递过程，用数学描述常存有困难和无效性。在干燥技术的许多方面还存在“知其然而不知其所以然”，的状况。对这一过程研究尚不成熟，:干燥是科学、技术和艺术的一种混合物，至少在可以预见的将来，干燥大概仍然如此。 干燥技术的运用具有悠久的历史，闻名于世的造纸术就显示出了干燥技术的应用。在现代的工业生产中，尤其是在化工生产过程中，干燥是最常见和耗能最大的单元操作之一。但是在过去相当长时间里，人们对于这项技术一直没有给予足够的重视，干燥技术发展相当缓慢。 经过近30年的发展,一些新的干燥技术已展露头脚,其中有些已付诸工业应用,有些还处于不同的研究和开发阶段，但己显示出巨大的应用潜力。预计在今后相当长的时间内，该过程仍为化学、食品、医药、农业工程专业的研究热点之一，更新的干燥技术还会不断涌现，并不断付诸应用
直管气流干燥器适用于干燥非结合水分及结团不严重，不怕磨损的散粒物料，在干燥结合水分时的热效率仅在20%左右。由实验得知，加料口以上1m左右的干燥管内，从气体传给物料的传热量约占整个干燥管的1/2-3/4，其原因是由于干燥器底部气固间传热温差较大，物料入口处气固两相的相对速度较大，传热传质系数也大。当湿物料进入干燥管底部瞬间，其上升速度Um为零，气流速度为Ug，气流和颗粒的相对速度Ur=Ug-Um最大，当物料被气流吹动不断加速，气固两相的相对速度就不断降低，直到气体与颗粒间的相对速度Ut等于颗粒在气流中的沉降速度Uo时，即Ut=Uo=(Ug-Um)，颗粒将不再被加速而维持恒速上升。由此可知，颗粒在干燥器中的运动情况可分为加速运动段和恒速运动段，通常加速运动段在加料口以上1-3m内完成。传热系数在干燥管底部最大，随着干燥管高度的增加，传热系数迅速减小，为了提高气流干燥器的干燥效率和降低其高度，发挥干燥管底部加速段的作用，人们采取了多种措施，研制了各种新型气流干燥设备。
本次课程设计采用直管气流干燥器干燥湿物料聚***乙烯树脂。通过湿物料和干燥介质的性质以确定干燥器直管长度和管径，以及干燥时间。同时选定一些其它附属设备。
本课程是化工原理课程教学的一个实践环节，是使其得到化工设计的初步训练，掌握化工设计的基本程序和方法。为毕业设计和以后的工作了坚实的奠定基础。

1. 任务书
1．1 设计题目：直管气流干燥器干燥设计
1．2 原始数据
1．2．1 湿物料
原料量（）：=5000kg/h
物料形态：散粒状、圆球形；
颗粒直径：dp =200um dmax =500um
绝干物料密度：
绝干物料比热：；
初始湿度H1=
物