年產(chǎn)950噸奶粉噴霧干燥的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)條件1 .生產(chǎn)任務(wù)：年產(chǎn)全脂奶粉950噸；年工作日330天；日工作二班,班實(shí)際噴霧時(shí)間6小時(shí).2 .進(jìn)料狀態(tài)：濃縮奶總固形物含量50%溫度55C；密度1120kg/m2;外表張力0.049N/m；黏度15cp；成品奶粉含水量?2.5%一級(jí)品；密度600kg/m1比熱2.1kJ/kgC3 .新鮮空氣狀態(tài)：3=25,60=60%大氣壓760mmHg4 .熱源：飽和水蒸氣二、工藝流程確定牛乳的成分十分復(fù)雜,其中至少含有上百種化學(xué)成分,主要包括水分、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、鹽類(lèi)、維生素、酶類(lèi)及氣體等,各種成分以不同狀態(tài)分散在牛乳中.正常牛乳中各種成分的組成大體上是穩(wěn)定的,但也受乳牛的品種、個(gè)體、地區(qū)、

2、泌乳期、畜齡、擠乳方法、飼料、季節(jié)、環(huán)境、溫度及健康狀態(tài)等因素的影響而有差異.如氧氣會(huì)引起脂類(lèi)和其他物質(zhì)的氧化,特別是維生素C1,0光也會(huì)誘發(fā)化學(xué)反響,鹽的組成和酸度也會(huì)隨著溫度的變化而變化等.噴霧枯燥法是熱氣流與物料以并流、逆流或混合流的方式相互接觸而使物料得到枯燥.這種枯燥方法不需要將原料先進(jìn)行機(jī)械別離,操作終了可獲得3050m微粒的枯燥產(chǎn)品,并且枯燥時(shí)間很短,僅為530s,因此適宜于熱敏性物料的枯燥.如果對(duì)產(chǎn)品有特殊需要,還可以在枯燥的同時(shí)制成微粒產(chǎn)品,即所謂的噴霧造粒.能夠提升分散性、流動(dòng)性和溶解性,還具有防塵作用,如果芯材和壁材選擇得當(dāng),在枯燥的同時(shí)能制成微膠囊,保持被枯燥物料原有的

3、風(fēng)味和特色,還能提升貯存性能.【3】噴霧枯燥有較多優(yōu)點(diǎn)枯燥速度快;枯燥過(guò)程中液滴的溫度比擬低；枯燥產(chǎn)品具有良好的分散性和溶解性能；產(chǎn)品純度高,環(huán)境衛(wèi)生好；生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)化,操作限制方便；適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)；可組成多級(jí)枯燥；應(yīng)用領(lǐng)域廣泛但是噴霧枯燥也不可防止地具有一些缺點(diǎn)：熱效率低；設(shè)備龐大；對(duì)別離設(shè)備要求高；對(duì)某些膏糊狀物料,枯燥時(shí)需加水稀釋,增加了枯燥設(shè)備的負(fù)荷；對(duì)生產(chǎn)衛(wèi)生要求高的產(chǎn)品時(shí),設(shè)備清掃工作量大.噴霧枯燥通常分為離心式和壓力式兩種.離心式主要是利用高速旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生很大的離心力,使料液被甩出去而分散霧化.離心式的特點(diǎn)是可以處理較粘稠；料液內(nèi)含有顆粒的物料；霧化均勻,不易堵塞霧化器.缺點(diǎn)

4、是只能采用立式,由于高速旋轉(zhuǎn),故對(duì)旋轉(zhuǎn)軸及軸承、齒輪等要求很?chē)?yán),乳粉中氣泡較多,不利于保藏等.壓力式噴霧枯燥器是通過(guò)高壓設(shè)備給料液加壓后通過(guò)霧化器霧化,其壓力一股在220MP與離心式相比,其結(jié)構(gòu)較緊湊,生產(chǎn)水平大,耗能量少,而且改變內(nèi)部元件能改變不同的霧炬形狀,調(diào)節(jié)霧化壓力能調(diào)整產(chǎn)品粒度.壓力式的主要缺點(diǎn)是高粘度物料不易霧化；噴嘴易堵塞；噴嘴易受磨損.對(duì)于低粘度的料液,采用壓力式較適宜.因此在奶粉噴霧枯燥中選擇壓力式.此外,確定物料與熱空氣的流向非常重要,合理設(shè)計(jì)氣流分配器或物料與熱空氣的流向,能保證枯燥塔內(nèi)溫度均勻,物料與熱空氣進(jìn)行有效的質(zhì)熱交換.氣流與霧滴的流向一般有并流、逆流和混流三種形

5、式,每種形式又可分為直線流動(dòng)或螺旋形流動(dòng).并流式中枯燥后的產(chǎn)品與低溫氣體并流運(yùn)動(dòng),所以在整個(gè)枯燥過(guò)程中物料不受高溫,特別適合于熱敏性物料.在多數(shù)情況下采用并流直線流動(dòng).直線流的并流不易造成物料粘壁,具優(yōu)點(diǎn)是霧化器噴出的霧滴,隨著高速氣流同向下落,限制了霧滴徑向運(yùn)動(dòng)的距離,也就減少了粘壁時(shí)機(jī)；而同向螺旋行那么易產(chǎn)生粘壁.對(duì)于逆流枯燥,適宜于枯燥較大顆?；蜉^難枯燥的物料,其枯燥推動(dòng)力較小,水分蒸發(fā)速率也較并流式慢.而混流式具有并流式和逆流式的共同特點(diǎn),但是霧滴在枯燥室折返的過(guò)程中有相互粘結(jié)的傾向.因此,奶粉宜采用直線流的并流以減少粘壁的時(shí)機(jī).由于牛奶是熱敏性物料,因此綜上所述對(duì)牛奶進(jìn)行枯燥宜采用并

6、流壓力式噴霧枯燥.噴霧枯燥流程圖:包裝三、噴霧枯燥裝置的計(jì)算:3.1物料及熱量衡算(D空氣狀態(tài)參數(shù)確實(shí)定新鮮空氣冷凝水枯燥塔奶粉g2tM1Lt0(t)oH)UH0I0空氣加熱器物料、熱量衡算圖(2)新鮮空氣狀態(tài)參數(shù)：由設(shè)計(jì)條件給定：to=25C力.=60%查得25c飽和水蒸汽壓Ps0=23.76mmHg濕含量H0=0.622(力.Ps0)/(P-60Ps0)=0.622(0.6X23.76)/(760-0.6X23.76)=0.0119Kg/Kg干熱燃I0=(1.01+1.88H0)t0+2492H=(1.01+1.88X0.0119)X25+2492X0.0119=58.257KJ/Kg干濕

7、比容uh0=(0.773+1.244H0)乂(273+to)/273=(0.773+1.244X0.0119)乂(273+25)/273=0.861m加熱后空氣的狀態(tài)參數(shù):由于牛奶是熱敏性物料,具加熱溫度及受熱時(shí)間不易過(guò)高過(guò)長(zhǎng).假設(shè)溫度多高,/Kg干牛奶結(jié)垢結(jié)焦速度加快,已發(fā)生蛋白變性的奶垢如果進(jìn)入到噴霧枯燥塔內(nèi)進(jìn)行噴霧枯燥,那么粉沖調(diào)差.為了不影響乳粉的質(zhì)量,熱風(fēng)溫度不應(yīng)過(guò)高,但另一方面又為了提升蒸發(fā)速率和使乳粉水分含量盡量降低,所以熱風(fēng)溫度還得盡可能提高.一般采取150160c的熱風(fēng)溫度.在此選用ti=150C.濕度H=H=0.0119Kg/Kg干熱始1=(1.01+1.88XH)Xt1+

8、2492H=(1.01+1.88X0.0119)X150+2492X0.0119=184.51KJ/Kg干比容uh1=(0.773+1.244H1)義(273+t1)/273=(0.773+1.244X0.0119)乂(273+150)/273=1.22m3/Kg干(4)排風(fēng)狀態(tài)參數(shù)確定：排風(fēng)狀態(tài)參數(shù)影響著產(chǎn)品質(zhì)量,如果排風(fēng)溫度過(guò)低會(huì)造成潮粉；反之,排風(fēng)溫度過(guò)高,那么說(shuō)明降低了噴霧枯燥設(shè)備的水平,熱利用率降低而使本錢(qián)提升,此外,由于乳粉高排風(fēng)溫度下停留的時(shí)間短,很快出粉導(dǎo)致乳粉的表觀密度低從而影響了成品質(zhì)量.一般排風(fēng)溫度應(yīng)保持在8085C,相對(duì)濕度為1012%.在此取排風(fēng)溫度為80Co出口溫度

9、一般比排氣溫度低10C,那么tM=70C,12=80Co就整個(gè)枯燥器作熱量衡算GCMtmi/W+Cltmi+lI0+l(I1-I0)=G2CMtM2/W+lI2+q1CM產(chǎn)品比熱,全脂奶粉為2.1KJ/KgCC1水的比熱,4.187KJ/KgCtM1濃奶溫度,給定55ctM2奶粉出口溫度,取70cq1每蒸發(fā)1千克水枯燥室的熱損失,按工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)取251KJ/Kg水W每小時(shí)蒸發(fā)水量(見(jiàn)物料衡算)227.9KgG2每小時(shí)奶粉產(chǎn)量(見(jiàn)物料衡算)239.9Kg1每蒸發(fā)1千克水所需空氣量Kg,1=1/(H2H)將上式整理后可得CtMl(GCmtM2/W-G2CtMi/W+qi)=(12-I1)/(H2-

10、H)方程左端表示枯燥室補(bǔ)充熱量與損失熱量之差,用A表示A=4.187X55-(239.9X2.1X70/227.9-239.9X2.1X55/227.9+251)=-53.78KJ/Kg水A=(12-I1)/(H2Hi)=(1.01+1.88H2)t2+2492H2-I1)/(H2-Hi)=(1.01+1.88H2)X80+2492H2-184.51)/(H2-0.0119)=-53.78KJ/Kg水解得H=0.0387Kg/Kg干熱燃12=(1.01+1.88H2)t2+2492H2=(1.01+1.88X0.0387)X80+2492X0.0387=183.06KJ/Kg干62的求取：由H

11、=0.622力2%/(P-62PS2)查得80c水蒸汽壓FS2=355.1Hg0.0387=0.622X355.162/(760-355.162)4)2=12.54%3.1.1物料衡算:(1)每小時(shí)需得奶粉量計(jì)算：年產(chǎn)950噸,按330天,每天二班,每班6h計(jì)算.每小時(shí)需得奶粉量G9501000G2=239.9Kg/h26330(2)每小時(shí)噴霧濃奶量及蒸發(fā)水分量WW1=50%W2取2.5%c_c100-W2100-2.5G1=G2=239.9=467.8kg/h100訓(xùn)100-50W=G1-G2=467.8-239.9=227.9kg/h(3)每蒸發(fā)1Kg水干空氣用量(絕干量計(jì))H2-H10.

12、0387-0.0119=37.31kg干/kg水每小時(shí)干空氣量,W227.9L=8503.7Kg干/hH2-H10.0387-0.0119新鮮空氣體積流量V0=LuH0=8503.7X0.861=7321.7吊/h熱空氣體積流量V1=Lu閨=8503.7X1.22=10374.5mi/h新鮮空氣體積流量uh2=(0.773+1.244XH2)273t2273=(0.773+1.244X0.0387)27380273=1.29m3/kg干3V2=LUH2=8503.7X1.29=10969.8m3/h3.1.2熱量衡算：(1)輸入系統(tǒng)熱量新鮮空氣輸入：Q1=LI0=8503.7X58.257=4

13、.95X105KJ/h加熱器輸入熱量：Q2=L(I1-I0)=8503.7X(184.51-58.257)=1.07X106KJ/h濃奶帶入的熱量：Q3=G2CMtM1+WCitM1=239.9X2.1X55+227.9X4.187X55=8.02X104KJ/h2Q入=Q1+Q2+Q3=4.95X105+1.07X106+8.02X104=1.65X106KJ/h(2)輸出系統(tǒng)的熱量排氣帶出的熱量：Qi=LI2=8503.7X183.06=1.56X106KJ/h產(chǎn)品奶粉帶出的熱量：Q2=G2CMtM2=239.9X2.1X70=3.53X104KJ/h枯燥室熱損失：q,3=Wql=227.

14、9乂251=5.72X104KJ/h2出=01+Q2+Q3=1.56X106+3.53X104+5.72X104=1.65X106KJ/h可見(jiàn)熱量收支平衡.(3)枯燥過(guò)程的熱效率：表示每蒸發(fā)1公斤水分,枯燥器內(nèi)所需參加的熱量中用于汽化水分所耗熱量的百分率.4=(r°+Ct2)-Cltmi)/1(Ii一10)二(2492+1.88*80-4.187*55)/37.31(184.51-58.257)=51.2%(4)空氣加熱器蒸汽消耗量：選取加熱用飽和水蒸氣溫度T=t1+10=150+10=16查得其飽和蒸汽壓為617.66X103Pa,汽化潛熱為2081.3KJ/kg并取熱效率仆=95

15、%蒸汽消耗量：Dk=Q/rk=1.07X106/2081.3*0.95=541.2Kg/h3.2 .壓力式霧化器計(jì)算壓力式噴嘴在結(jié)構(gòu)上的共同特點(diǎn)是使液體獲得旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),即液體獲得離心慣性力,然后由噴嘴孔高速?lài)姵?壓力噴嘴一般分為旋轉(zhuǎn)型壓力噴嘴和離心型壓力噴嘴兩種類(lèi)型.液體通過(guò)內(nèi)插頭完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),然后由嘴噴噴出.具有使液體旋轉(zhuǎn)的內(nèi)插頭噴嘴,稱(chēng)為離心型壓力噴嘴.旋轉(zhuǎn)型壓力噴嘴那么是液體經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)室噴出的噴嘴,與離心型相比,其流量更大,適于生產(chǎn)水平較大的枯燥設(shè)備.因而在此選用旋轉(zhuǎn)型壓力噴嘴a.壓力分布示意圖b.噴嘴內(nèi)液體運(yùn)動(dòng)示意圖圖3-38壓力式噴嘴操作示意圖b螺旋槽內(nèi)插頭圖3-40離心壓力噴嘴插頭結(jié)構(gòu)

16、示意圖圖3-42.與的關(guān)聯(lián)圖3.2.1 噴咀孔截面積、孔徑及噴頭個(gè)數(shù)確實(shí)定(1)噴咀孔截面積霧化角增大,流量系數(shù)Cd減小,使噴咀的料液處理量降低,而塔徑卻需增大.因而為使塔徑不至過(guò)大,且與氣流良好接觸,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),霧化角限制在6070°.在止匕選65°.由9=65,查圖3-44可查,得A=2.5一I'.一.、再由A=2.5查圖3-42,可得流量系數(shù)Cd=0.25據(jù)公式:F=P濃奶密度1120kg/m3Q噴嘴流量G467.8-43Q=1=4.16X10(m3/s)：360011203600P壓力式霧化器的操作壓力,應(yīng)在100150kgf/cm2之間,選取120kgf/c

17、m2Cd孔板系數(shù)Cd=0.25F=1.16100.25一4*9.8勺20101120=3.2X10-6m2(2)孔徑選取噴口f孔徑do,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般為11.5mm,選1.2mm,那么m=0.6mm(3)噴頭個(gè)數(shù)確實(shí)定FnF4d0=2.83(個(gè))3.3 10"-32-(1.210)24此值需圓整為3個(gè)3.2.2噴咀旋轉(zhuǎn)室的尺寸確定由式：A=-roAi=nbhA.A=A(©)1/2Ri可得Ai=*R(®)1/2ARiA噴咀的結(jié)構(gòu)參數(shù)A=2.5ro噴咀孔半徑R旋轉(zhuǎn)室半徑,取R=3mmb液體入口寬度,取b=0.4mm,b太大,不會(huì)粘在壁上,分散開(kāi),b太窄,阻力大.Ai切向

18、通道總的截面積RiRi=R-=3-04=3-0.2=2.8mm22n增向通道個(gè)數(shù)n=4h液體入口高度3J33Ai=i.047Xi0-6m2二0.6i03i00.6i0、i/2_32.52.8i0Ai.047i06nb40.4i0=6.5Xi0-4m整取0.7mm根據(jù)經(jīng)驗(yàn)校核2R/b=2X3/0.4=i5其值在630之間h/b=7xi0-4/0.4xi0-3=i.75其值在i.33.0之間3.2.3 噴嘴的生產(chǎn)水平RR_r0_i/2nbhR333二0.6i03i00.6i0y23440.4i0“0.7i0,2.8i0q查圖3-42,可得Cd=0.26查圖可得9=6302g甲實(shí)際的Q=F-Cd=3

19、.310-60.262-9.8-120-1041120=1.24X10-4m3/s大于1.16X10-4m3/s符合要求由S=型可用來(lái)調(diào)節(jié)流量.Q：p3.2.4 進(jìn)旋轉(zhuǎn)室切向通道長(zhǎng)度L的計(jì)算如圖可知L1=R；二R2R2空氣心外半徑一般取R2=44.5mm,取R2=4mmR旋轉(zhuǎn)室半徑,R=3mmLi=-42-32=2.65(mm)L2=Jr；-(R-b)2-.R2-(R-b)2=42-(3-0.4)2-32-(3-0.4)2=1.54mm,L1L21.542.65L=2.10mm22L入口長(zhǎng)度經(jīng)驗(yàn)校核L2.10、一=5.25在0.97之可b0.4L/b在0.97時(shí)對(duì)流量系數(shù)沒(méi)有多大影響.當(dāng)L/b

20、過(guò)大時(shí),壓頭損失過(guò)大L/b過(guò)小時(shí),液體進(jìn)入旋轉(zhuǎn)室后就會(huì)出現(xiàn)散亂流動(dòng),不能在室內(nèi)均勻地旋轉(zhuǎn)3.2.5噴咀芯結(jié)構(gòu)厚度為67mm,噴嘴孔長(zhǎng)度取孔直徑1.2mm.3.3枯燥室塔主要尺寸確實(shí)定因立式噴霧設(shè)備較臥式有如下優(yōu)點(diǎn)：枯燥塔生產(chǎn)水平大,占地面積小,設(shè)備蒸發(fā)強(qiáng)度大,枯燥時(shí)間長(zhǎng),有利于提高設(shè)備的熱效率等,應(yīng)選擇立式.采用多口頭式n=3,呈多邊三角形布置.其中央距為1000mm.噴頭與塔壁間距可取10001200mm,在此取1100mm,可減少周壁的沾粉現(xiàn)象,氣流的截面速度下降,有利于設(shè)備熱效率提升.q=0.03t1-1=0.03X150-1=3.5kg水/m3hWV=qV枯燥室的有效容積w枯燥室的水分

21、蒸發(fā)q枯燥強(qiáng)度t1進(jìn)入枯燥室的熱風(fēng)溫度V=227.9.3.5=65.1(m3)H-二D24F枯燥室的截面積D枯燥室的直徑D=2(50001100)=3355(mm)cos31.5經(jīng)圓整D=3.5mHi65.1曾產(chǎn)2=6.8(m)圓整.Hi=7mH2=D=3.5(m)取d=0.40.5m在此d=0.4m夾角應(yīng)小于60°,使產(chǎn)品不易堵塞.通過(guò)幾何計(jì)算tg：/2=0.20.46a=47°<60°符合要求.四、輔助設(shè)備的選型計(jì)算4.1空氣過(guò)濾器的選型計(jì)算材料采用中空泡沫塑料,濾料面積與過(guò)濾器通風(fēng)面積比擬大.過(guò)濾面積LVhoF=mm為濾層過(guò)濾強(qiáng)度,一般為4000800

22、0n?/m2h選m=5000m3/m2hLvh.卜二m8503.70.8612=1.46m25000圓整為1.5m28503.70.861,一3,2,1.5二4881.1m/mh空氣阻力Hf=0.5sv1.8S:濾層厚度,通常取10cmV：過(guò)渡速度為上一m/s360048811Hf=0.510(-)1.8=8.65mmH203600過(guò)濾時(shí)一局部孔被堵,導(dǎo)致Hf上升,至一定程度A1520mmH2.時(shí)取下清洗.采用翅片管換熱器.此傳熱過(guò)程,換熱器的熱阻主要在氣體一側(cè).假設(shè)氣體在減少該側(cè)熱阻,從而提升換熱器的傳熱效果【7】0(1)需要加熱量Q需管外流動(dòng),那么在管外裝置翅片,既可擴(kuò)大傳熱面積,又可增加

23、流體的湍動(dòng),0.95Q需二L(li-|0)=8503.7父(184.51一58.257)=1.13乂106KJ/h(2)金"以力t1-t0150-25傳熱效率、=-一-=0.926TS-T0160-25(3)外表風(fēng)速Va的選取由£查4-3Va-£圖的Va=1.5m/s,N=8排.型散熱排GLII型鋼制空氣熱交換器比GLI型散熱排管的傳熱系數(shù)高,比I管重量輕,體積小,消耗金屬少,且造價(jià)比S、Uii型鋼制散熱排管廉價(jià).應(yīng)選用GLII型空氣加熱器.(4)受風(fēng)面積FaFa=GG:校正至20C,latm時(shí)空氣的體積流量m33600Va一27320293hvHc8503.70

24、.861O27325=2983600va36001.5一L(1HO)8503.7(10.0119)Vr=Ff36000.99836002=2.4kg/mK=19.77x2.4X10=0.0337kw/m2k."-：t1-.-：t2(160-25)-(160-150)=48.03Ctm=-lntt!/Lt21n160250160-150Q供=KFoAtm=0.0337X240.8X48.03=389.76kw=1403136kJ/hQw>Q需富裕19.5%<2030%故在原有根底上加一組,即10排.(7)空氣阻力P=0.0853X(Vr)1.862X10=4.35mmH2O

25、蒸汽溫度-進(jìn)風(fēng)溫度4.3粉塵回收裝置的選型和計(jì)算粉塵回收設(shè)備主要有布袋過(guò)濾器和旋風(fēng)別離器兩種.對(duì)于乳粉生產(chǎn)而言,旋風(fēng)別離器的回收率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于布袋過(guò)濾器,經(jīng)濟(jì)損失極大.止匕外,布袋過(guò)濾器操作方便,動(dòng)力消耗少,布袋內(nèi)的積粉便于清理.因此乳粉生產(chǎn)通常采用布袋過(guò)濾(DLVh2vv通過(guò)布袋過(guò)渡器的空氣量q布袋的允許通過(guò)負(fù)荷,一般150200m3/m2h,選170m3/m2h.(2)l8503.71.29F=1702=64.53(m2)確定規(guī)格、只數(shù)、組數(shù)Z=二dlz運(yùn)行時(shí)的只數(shù)d布袋直徑,150200mm,選180mm.l布袋長(zhǎng)度,2m3.5m,選3m6453Z=«3=37.9只圓整為38只一般

26、有二組、一組使用,一組備用.(3)核算qq=LVh2LVh2二dlz8503.71.29二0.18338-170.2m3/m2h在150200范圍內(nèi),故可.(4)計(jì)算阻力P=(KoZp+a.)qb.P空氣通過(guò)布袋時(shí)的阻力Zp織物的沾塵度,對(duì)乳粉而言：Zp=500g/m2k0、比、b0是常數(shù),對(duì)棉織絨布而言.k0=2.45X10-4a0=7.56X10-3b0=1.14P=(2.45X10-4X500+7.56X10-3)X170.21.14=45.44(mmH20)P上升到一定程度,如80mmH20,應(yīng)更換、清洗.4.4風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算(1)送風(fēng)機(jī)：風(fēng)量一般應(yīng)有1020%富裕量,取15%.Q送=

27、Lvho(1+0.15)=8503.7X0.861乂(1+0.15)3=8419.94m/hPt=(枯燥室內(nèi)壓-大氣壓)+過(guò)濾器阻力降+加熱器壓降+熱風(fēng)分配器壓降+沿程與局部壓降般要求枯燥室內(nèi)壓為負(fù)壓1015mmH2O,取15mmH2O過(guò)濾器阻力升至1520mmH2O時(shí)需取下洗滌,取其阻力降為15mmH2O.熱風(fēng)分配器壓降計(jì)算復(fù)雜,無(wú)資料介紹,估計(jì)為3040mmH2O,取40mmH2.沿程與局部阻力估為：3040mmH2O,取40mmH2.Pt=-15-0+15+4.35+40+40=84.35mmH2O12Pto=Pt-=84.35=86.13mmH2O:10.011920.861據(jù)Pto=

28、86.13mmH2OQ送=8419.94mQ排=LvH2(1+0.25)=8503.7X1.29X1.25=13712.2m3/hPt=出口動(dòng)壓一進(jìn)口靜壓+旋風(fēng)別離器壓降+沿程、局部壓降出口動(dòng)壓一般取15mmH2O,進(jìn)口靜壓取-15mmH2.空氣通過(guò)布袋時(shí)壓降45.44mmH2O沿程、局部壓降估為40mmH2OPt=15-(-15)+45.44+40=115.44mmH2O/h查表選4-72-116D離心通風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)：轉(zhuǎn)速流量：10200m3/h1450rpm效率：91%全壓：104mmH2O所需功率：4KW(2)排風(fēng)機(jī)排風(fēng)機(jī)富裕量一般為1530%,取25%.:c12Pto=Pt=115

29、.4422一=172.04mmH2OP10.03871.29據(jù)Pto=172.04mmH2OQ排=13712.2m3h選排風(fēng)機(jī)型號(hào)為：4-72-11-8D離心通風(fēng)機(jī)主要性能參數(shù)：轉(zhuǎn)速：1450rpm全壓：200mmH?O3流量：20210m/h效率：89.5%所需功率：14.2一般為使枯燥室內(nèi)形成1020mmH2O的負(fù)壓,排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量需比送負(fù)機(jī)的風(fēng)量大2040%.20210-13712.2八=0.31920210風(fēng)機(jī)選擇適宜4.5 高壓泵根據(jù)設(shè)計(jì)壓力一般在100150Kgf/cm2,如120Kgf/cm2,流量如430Kg/hr據(jù)此選擇RPO2或RPO3型高壓泵,其輸出量更接近設(shè)計(jì)值,更加經(jīng)濟(jì)

30、.4.6 其它輔助設(shè)備選用(1)濃奶保溫槽：選RP6L2型,功率：0.37kw,臺(tái)數(shù):2臺(tái).(2)集粉箱：無(wú)具體型號(hào),設(shè)計(jì)用長(zhǎng)1m,寬0.5m,高0.5m的箱體.(3)旋轉(zhuǎn)閥：采用普通式即可,葉輪容積1.0升,葉輪轉(zhuǎn)速30rpm,所需功率0.4kw,排料量1噸/小時(shí),動(dòng)配合間隙小于0.5mm.(4)儀表盤(pán)：將就地集中測(cè)量的儀器,監(jiān)測(cè)各儀器生產(chǎn)狀況.五、設(shè)計(jì)結(jié)果的匯總：5.1 主要工藝參數(shù)(1)產(chǎn)量：年產(chǎn)全脂奶粉950噸,每小時(shí)產(chǎn)量為239.9kg,產(chǎn)品質(zhì)量符合輕工部“全脂奶粉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn).輕工部全脂乳粉一級(jí)產(chǎn)品的理化指標(biāo).化學(xué)指標(biāo)：水分(不超過(guò))2.50%,脂肪2530%0復(fù)原后的酸度不超過(guò)190

31、T,銅不超過(guò)6mg/kg錫不超過(guò)100mg/kg,鉛不超過(guò)2mg/kg.物理指標(biāo)：溶解度不低于97%,雜質(zhì)度不超過(guò)16ppm.微生物指標(biāo)：雜菌數(shù)不超過(guò)50000個(gè)/g,大腸菌不檢出(2)濃奶：總固形物含量50%,溫度55C,每小時(shí)噴霧量Gi=467,8kg/h(3)蒸發(fā)水量：W=227.9kg/h(4)枯燥空氣用量：8503.7kg/h(5)新鮮空氣的狀態(tài)及流量：t0=25C巾0=0.6H0=0.0119kg/mgI0=58.257kj/kgUH0=0.861m3/kgV0=7321.7m3/h(6)熱空氣的狀態(tài)及流量：t1=150CH1=0.0119kg/mgIi=184.51kj/kgUH

32、1=1.22m3/kgV1=10374.5m3/h(7)排氣的狀態(tài)及流量：t2=80C巾2=0.1254H2=0.0387kg/mgI2=183.06kj/kgUH2=1.29m3/kgV2=10969.8m3/h(8)加熱蒸汽的狀態(tài)及流量：T3=160CP=6.3kgf/cm2D=541.2kg/h5.2枯燥裝置及主要輔助設(shè)計(jì)一覽表序號(hào)名稱(chēng)型號(hào)數(shù)量主要性能參數(shù)1送風(fēng)機(jī)離心式通風(fēng)機(jī)4-72-116D1全風(fēng)壓：104mmH2O轉(zhuǎn)速：1450rpm流量：10200m3/h效率：91%所需功率：4kw2空氣過(guò)濾器中空泡沫塑料過(guò)濾器1過(guò)濾回積：1.5m阻力降：8.65mmH2O3空氣加熱器GLII2-

33、24-785組總散熱面積：240.8m2受風(fēng)面積：1.881m通風(fēng)凈截面積：0.998m阻力降：4.35mmH2O4(1)枯燥塔立式、并流、離心式1塔徑：3.5m塔圖：7m后效容積：65.1m3蒸發(fā)強(qiáng)度：3.5kg水/m3h蒸發(fā)水量：227.9kg/h(2)霧化器旋轉(zhuǎn)型壓力式霧化器1噴霧量：/h轉(zhuǎn)速：15000rpm噴嘴孔徑：1.2mm噴嘴數(shù)：6個(gè)5布袋過(guò)濾器脈,中式1過(guò)濾回積：F=64.53m,允許負(fù)荷：q=170.2m3/m2h阻力降：45.44mmH2O回收效率：100%布袋只數(shù)：38只分兩組6排風(fēng)機(jī)離心通風(fēng)機(jī)4-72-11-8D1風(fēng)壓：200mmH2O轉(zhuǎn)速：1450rpm流量：2021

34、0m3/h效率：89.5%所需功率：14.2kw7濃奶保溫槽RP6L2型1貯液容積：1000L加熱面積：5m2容器內(nèi)徑：1130mm電機(jī)功率：0.37KW臺(tái)數(shù)：2臺(tái)8集粉箱無(wú)具體型號(hào)1長(zhǎng)1m寬0.5m高0.5m9旋轉(zhuǎn)閥普逋式1型1葉輪容積：1.0升葉輪轉(zhuǎn)速：30rpm所需功率：0.4kw排料量：1噸/小時(shí)動(dòng)配合間隙小于0.5mm六、帶限制點(diǎn)的工藝流程圖見(jiàn)所附A3圖紙上.七、設(shè)計(jì)說(shuō)明枯燥塔設(shè)計(jì)的其他說(shuō)明：1、熱風(fēng)分配裝置熱風(fēng)從側(cè)面進(jìn)入,通過(guò)一塊垂直和一塊水平孔板分布均勻.2、枯燥塔上設(shè)有燈孔、視孔、人孔、振蕩器、排風(fēng)管等.振動(dòng)器安裝在塔壁上及圓錐底部,各兩個(gè).3、為使噴霧正常進(jìn)行,以防在生產(chǎn)中出

35、現(xiàn)不測(cè)事件,其電壓限制在36V.4、塔體材料：塔體內(nèi)外壁用厚度為23mm勺不銹鋼焊成,頂部用槽鋼固定起來(lái).材料可用1cr18Ni9Ti.5、枯燥塔塔體夾層用保溫材料保溫,以減少熱損失或設(shè)備停用時(shí)因乳粉吸潮而粘結(jié).粉塵回收裝置應(yīng)回收物料的性質(zhì)選擇.用于噴霧枯燥的袋濾器,大多不超過(guò)130Co在本設(shè)計(jì)中,不應(yīng)超過(guò)90Co游離脂肪含量過(guò)高,乳粉極易氧化,不耐保藏,沖調(diào)性差,此時(shí)應(yīng)冷卻到20c以下進(jìn)行輸粉為佳.6、對(duì)枯燥設(shè)計(jì)過(guò)程中某些問(wèn)題的探討(1)噴霧枯燥塔主要尺寸確實(shí)定中,離心式噴霧枯燥中此現(xiàn)象不明顯,故不作深入探討.(2)奶粉的色澤、顆粒、沖調(diào)、粉中雜質(zhì)、蛋白質(zhì)在塔中變性的程度均與噴霧枯燥系統(tǒng)的結(jié)

36、構(gòu)形式、生產(chǎn)參數(shù)的限制和操作者的責(zé)任心有關(guān).要生產(chǎn)合格優(yōu)質(zhì)的奶粉必須從每個(gè)細(xì)節(jié)做起.由于設(shè)計(jì)制圖時(shí)未考慮裝訂問(wèn)題,故僅按普通不需裝訂要求布局,而未留出裝訂部位.八、小結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),發(fā)現(xiàn)提出,分析和解決實(shí)際問(wèn)題,鍛煉實(shí)踐水平的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作水平的具體練習(xí)和考察過(guò)程.這次課程設(shè)計(jì)使我充分了解到化工原理課程的重要性和實(shí)用性,特別是對(duì)噴霧枯燥及其操作各方面的了解.并且對(duì)于實(shí)際單元操作設(shè)計(jì)中所涉及的各方面要注意問(wèn)題也有所了解.通過(guò)這次對(duì)奶粉噴霧枯燥的設(shè)計(jì),不僅讓我將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中,而且進(jìn)一步穩(wěn)固和提升了所學(xué)的知識(shí).在這次課程設(shè)計(jì)中,我真正體會(huì)到了合作的重要性,遇到很多問(wèn)題時(shí),當(dāng)我看書(shū)查資料不能解決時(shí),就是去找同學(xué)討論一下,收獲很大,可以使很多問(wèn)題迎刃而解,直到問(wèn)題最終解決.不可否認(rèn),本次設(shè)計(jì)存在不少缺點(diǎn)和缺乏,但這