噴霧干燥畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要本設(shè)計(jì)擬采用了壓力噴霧干燥系統(tǒng)來(lái)生產(chǎn)處理量為100T/d的牛乳。設(shè)計(jì)中采用了旋轉(zhuǎn)型壓力式噴嘴，以及并流噴嘴霧化式干燥裝置。通過(guò)物料衡算和熱量衡算確定了操作參數(shù)和干燥器的結(jié)構(gòu)參數(shù)以及通過(guò)通風(fēng)量、噴嘴結(jié)構(gòu)及進(jìn)料量計(jì)算干燥塔的直徑，塔高的計(jì)算時(shí)采用干燥強(qiáng)度法估算然后應(yīng)用高徑比進(jìn)行核算等基礎(chǔ)性運(yùn)算對(duì)干燥器進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)，使干燥塔的結(jié)構(gòu)更合理，效率更高并且盡可能的克服干燥器原有的不足，發(fā)揮設(shè)備本身的最大效能，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，以提高乳品的生產(chǎn)率。除塵裝置方面本文采用袋濾器和旋風(fēng)分離器對(duì)粉塵進(jìn)行回收，使其進(jìn)行再造粒，能夠使顆粒的溶解性能更好，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。并且在適當(dāng)?shù)膲毫岛筒僮鲝椥缘那疤嵯?，?duì)干燥塔附屬裝置進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)并嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選取標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格，從而進(jìn)一步達(dá)到提高噴霧干燥系統(tǒng)的效率和產(chǎn)率，節(jié)能降耗的目的。通過(guò)設(shè)計(jì)算出了干燥塔的塔高為19m，塔徑為4.6m，下部錐體高度為4.42m，錐角為55°，空氣消耗量為27779.65kg/h，實(shí)際的進(jìn)口空氣量為28071.34kg/h，體積消耗量為23636.07m3/h，干燥器的熱效率為56.5%。隨著噴霧干燥技術(shù)的發(fā)展，噴霧干燥已經(jīng)成為工業(yè)生產(chǎn)中較為廣泛的干燥方法。關(guān)鍵詞：噴霧干燥；節(jié)能；降耗；結(jié)構(gòu)；除塵裝置AbstractThisdesignadoptedthepressofspraydryingsystemtoproducethatthemilk’sproductivityis100T/d.Thisdesignadoptstherotatingpressurenozzleandtheconcurrentflowatomizingnozzledryingequipment.Throughthematerialbalanceandquantityofheatensureoperateparameterandstructureparameterofdryingtower,andthroughblowingratestructureofthenozzleandinletamounttocalculatethediameterofdryingtower,usingthemethodofdryingstrengthtoestimatetallofthetower,theapplyaspectratiotoadjustaccounts.Sothatmakesurethereasonableofthestructure,improvetheeffectandexpressthemaximumefficacyofthedeviceachievetheaimofenergyconservation.Thededustingdeviceadoptsthebagfilterandcyclonetorecoverthedust,andtheparticlescanbedissolvedabetterperformance.Underthepremiseofdryingtowersubsidiaryofthedevicestructure,spraydryingsystemtoimprovetheefficiencyandyieldtoachievethepurposeofenergysaving.Throughthedesign,itworksoutthatthedryingtower’sheightis19m,diameteris4.6m,bottomcone’sheightis4.42m,coneangleis55°,airconsumptionis27779.65kg/h,practicalimportairamountis28071.34kg/h,volumeconsumptionis23636.07m3/h,thedryingtower’sheatefficiencyis56.5%.Alongwiththedevelopmentofthespraydryingtechnology,ithasbeenamoreextensivedryingmethodintheindustryproduction.Keywords：Spraydrying；Energy-saving；Energyconsumption-reducing；Structure；Dedustingdevices目錄摘要1Abstract21章緒論71.1課題背景71.2噴霧干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀8國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀8國(guó)外干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀8目前國(guó)內(nèi)與國(guó)外干燥技術(shù)的差距81.3噴霧干燥的特點(diǎn)9噴霧干燥的優(yōu)點(diǎn)9噴霧干燥的缺點(diǎn)91.4本設(shè)計(jì)擬采取的方案91.5環(huán)境評(píng)價(jià)10第2章干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算112.1干燥過(guò)程的物料衡算11干燥后的物料質(zhì)量G2和水分蒸發(fā)量的計(jì)算11計(jì)算空氣消耗量122.2干燥過(guò)程的熱量衡算15輸入熱量15輸出熱量16第3章干燥塔基本參數(shù)計(jì)算173.1壓力噴嘴尺寸的確定17噴嘴孔直徑計(jì)算17噴嘴旋轉(zhuǎn)室尺寸確定18校核噴嘴的生產(chǎn)能力18空氣芯半徑的計(jì)算19計(jì)算在噴嘴孔出口處的液膜平均速度、和193.2干燥器塔直徑的計(jì)算20通過(guò)霧滴的水平運(yùn)動(dòng)計(jì)算塔徑20通過(guò)風(fēng)量計(jì)算塔徑233.3干燥器高度的計(jì)算233.3.1用干燥強(qiáng)度法估算干燥器容積23利用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算塔高24利用高徑比進(jìn)行塔高核算25干燥器底部錐角和錐體高度的計(jì)算253.4熱風(fēng)進(jìn)出口接管直徑的確定25熱風(fēng)進(jìn)口管直徑25熱風(fēng)出口接管直徑26噴霧干燥系統(tǒng)的熱效率26第4章干燥塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)284.1壁厚設(shè)計(jì)284.2保溫層設(shè)計(jì)284.3零部件設(shè)計(jì)29視鏡設(shè)計(jì)選型29手孔設(shè)計(jì)29清掃門(mén)設(shè)計(jì)29接管法蘭設(shè)計(jì)29燈孔設(shè)計(jì)29空氣振蕩器設(shè)計(jì)294.4設(shè)備具體的安裝位置29袋濾器的安裝位置29旋風(fēng)分離器的安裝位置29第5章噴霧干燥系統(tǒng)的附屬裝置315.1空氣加熱器31加熱器設(shè)計(jì)原理31加熱器的設(shè)計(jì)選型315.2旋風(fēng)分離器33旋風(fēng)分離器工作原理及選用依據(jù)33旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算335.3袋濾器34袋濾器工作原理及選用依據(jù)34袋濾器的設(shè)計(jì)計(jì)算345.4空氣過(guò)濾器36空氣過(guò)濾器性質(zhì)36空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)計(jì)算365.5熱風(fēng)分配盤(pán)的選擇375.6風(fēng)機(jī)的選擇385.7柱塞泵的選擇38柱塞泵的作用及應(yīng)用38柱塞泵的設(shè)計(jì)計(jì)算395.8霧化器類型設(shè)計(jì)39結(jié)論42參考文獻(xiàn)44致謝461章緒論HYPERLINK\l"_第2章_干燥過(guò)程的物料和熱量衡算"1.1課題背景噴霧干燥應(yīng)用的領(lǐng)域已非常廣泛，從最早的奶粉領(lǐng)域發(fā)展到現(xiàn)在幾乎涉及到所有的加工和生產(chǎn)領(lǐng)域，例如醫(yī)藥、食品、環(huán)保、化工、催化劑、染料、顏料、色素、精細(xì)化工品、林化產(chǎn)品、天然提取物、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域[3]。目前在噴霧干燥方面，大部分集中在對(duì)于該技術(shù)的應(yīng)用性研究，特別是對(duì)于一些特殊物料如含糖量高、帶有活性物質(zhì)等的噴霧干燥。噴霧干燥過(guò)程是物料由泵送至噴霧干燥器內(nèi)，由霧化器將其分散為小霧滴；空氣經(jīng)加熱后送入干燥室內(nèi)與料霧混和、接觸。經(jīng)噴霧干燥法生產(chǎn)的奶粉是均勻粉狀產(chǎn)品，不需再烘干、涼粉、粉碎等工藝過(guò)程，可直接進(jìn)行包裝為成品，使奶粉的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、連續(xù)化和大型化[2]，并因物料表面溫度不會(huì)太高而提高了奶粉產(chǎn)品的質(zhì)量，因此噴霧干燥設(shè)備在奶粉工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。但噴霧干燥是一個(gè)高能耗過(guò)程，而且由于干燥后產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，濕含量不能波動(dòng)很大，就要求對(duì)干燥溫度等操作參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，因此噴霧干燥設(shè)備的正確選型和操作及控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)能降耗至關(guān)重要。干燥技術(shù)是一種古老而通用的單元操作技術(shù)，然而它又是很復(fù)雜的，且與我們的日常生活聯(lián)系的較為密切。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及各技術(shù)領(lǐng)域的交叉、滲透，干燥設(shè)備、干燥過(guò)程和干燥理論的研究有較大進(jìn)展[1]。噴霧干燥工藝是多種產(chǎn)品干燥的最優(yōu)方法，其應(yīng)用范圍也在不斷地?cái)U(kuò)大，它的操作在許多工業(yè)中能滿足干料質(zhì)量指標(biāo)的要求，產(chǎn)品便于作進(jìn)一步加工或直接供消費(fèi)者使用。它已在所有主要工業(yè)部門(mén)中推廣使用，從條件要求較高的食品及制藥廠到重化學(xué)工業(yè)中產(chǎn)量大的部門(mén)。隨著工業(yè)生產(chǎn)對(duì)干燥技術(shù)的需求劇增，便促使了干燥設(shè)備的發(fā)展。很多工業(yè)產(chǎn)品是從溶液制成粉末的，傳統(tǒng)的方法需要經(jīng)過(guò)蒸發(fā)、結(jié)晶、過(guò)濾、干燥、粉碎、篩析等一系列過(guò)程。采用噴霧干燥技術(shù)后，用霧化器噴出溶液，在熱氣流作用下直接生成粉末產(chǎn)品，因而大大地簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程，節(jié)省了投資費(fèi)用，改善了勞動(dòng)條件，而且還提高了產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。1.2噴霧干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀我國(guó)的干燥設(shè)備發(fā)展較晚，但發(fā)展速度很快。國(guó)內(nèi)制造的常用設(shè)備，基本上以能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，其中噴霧干燥裝置均接近90年代國(guó)際先進(jìn)水平，如鵬飛化工設(shè)備噴霧干燥機(jī)，多層振動(dòng)流化床干燥機(jī)，多功能?chē)婌F造粒干燥機(jī)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先；四川吉龍年產(chǎn)1.5萬(wàn)噸減水劑噴霧干燥機(jī)安裝完畢；LPG-25噴霧干燥機(jī)日產(chǎn)量可達(dá)100kg；常州先峰設(shè)備有限公司的離心噴霧干燥機(jī)以及蘇州誠(chéng)信干燥設(shè)備有限公司的YPG系列壓力噴霧干燥機(jī)等[6]。1.2.2國(guó)外干燥技術(shù)研究現(xiàn)狀對(duì)于噴霧干燥設(shè)備的研究來(lái)說(shuō)，國(guó)外要先進(jìn)于國(guó)內(nèi)水平，美國(guó)紙化學(xué)研究所（IPC）開(kāi)發(fā)的“高強(qiáng)度干燥器”干燥速度最大可達(dá)5000kg/（m2·h）；·日本東京的YamatoSankyo制造公司研制了一臺(tái)轉(zhuǎn)筒干燥器，它的熱質(zhì)傳遞速率近乎翻倍，且具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低等優(yōu)點(diǎn)；瑞士研制的間接加熱漿料的氣流干燥器、SALIS干燥箱具有操作安全，干燥速率大，效率高，產(chǎn)品質(zhì)量好等特點(diǎn)。據(jù)調(diào)查，國(guó)外干燥實(shí)驗(yàn)設(shè)備折舊率高達(dá)7～10%，也就是說(shuō)，每隔十年實(shí)驗(yàn)設(shè)備就徹底更新一次，可見(jiàn)干燥技術(shù)發(fā)展十分迅速。國(guó)外干燥設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為：更有效地利用能源，強(qiáng)化干燥操作，使設(shè)備緊湊，改善產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)環(huán)境，提高干燥速度。近年來(lái)，各種組合型干燥法顯示出許多優(yōu)點(diǎn)。1.2.3目前國(guó)內(nèi)與國(guó)外干燥技術(shù)的差距我國(guó)干燥技術(shù)與先進(jìn)國(guó)家的差距，首先在理論研究方面：我國(guó)與丹麥、加拿大、日本等國(guó)家相比還有不小的差距。我國(guó)的干燥技術(shù)若有一個(gè)新的飛躍，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論的研究非常重要，應(yīng)當(dāng)引起國(guó)人的高度重視。被干燥物料的物性多種多樣，僅靠幾種干燥設(shè)備并不能滿足生產(chǎn)的需要。理論研究是開(kāi)發(fā)新型干燥機(jī)的基礎(chǔ)，中國(guó)干燥技術(shù)的發(fā)展，必需培養(yǎng)一批理論研究、干燥技術(shù)開(kāi)發(fā)工作者，以提高我國(guó)干燥設(shè)備的技術(shù)含量。其次在實(shí)驗(yàn)方面：到目前為止，不論是干燥設(shè)備廠還是理論研究單位，我國(guó)都沒(méi)有一個(gè)完善的實(shí)驗(yàn)基地。干燥是實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的技術(shù)，不論是理論研究還是干燥設(shè)備制造，實(shí)驗(yàn)手段都必不可少?，F(xiàn)今，實(shí)驗(yàn)手段薄弱主要有這幾個(gè)方面，一方面是設(shè)備制造廠對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程認(rèn)識(shí)不足，認(rèn)為可有可無(wú)。另一方面實(shí)驗(yàn)裝置機(jī)型較多，投資巨大，非一般企業(yè)所能承受。建成完善的實(shí)驗(yàn)基地是我國(guó)干燥技術(shù)研究的當(dāng)務(wù)之急。第三個(gè)方面是缺少實(shí)驗(yàn)人員，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力較弱。再次在加工技術(shù)方面：多年來(lái)，我國(guó)干燥設(shè)備的加工手段、加工設(shè)備還采取比較傳統(tǒng)的手工制造，不論是設(shè)備的使用功能、外觀上都受很大影響。不僅如此，手工單件制造使部件的尺寸不能保證具有良好的互換性，對(duì)干燥設(shè)備的維修、易損件的互換帶來(lái)諸多不便。我國(guó)目前模壓率較低的原因主要是設(shè)備生產(chǎn)量較小，開(kāi)模費(fèi)用較高，達(dá)不到一定的生產(chǎn)規(guī)模。但這樣下去中國(guó)干燥設(shè)備的質(zhì)量不會(huì)有質(zhì)的飛躍，干燥設(shè)備大量走出國(guó)門(mén)，占領(lǐng)國(guó)際市場(chǎng)也難以實(shí)現(xiàn)。最后在控制水平方面：我國(guó)生產(chǎn)的干燥設(shè)備主要以手動(dòng)或半自動(dòng)控制手段，各參數(shù)間不能相互關(guān)聯(lián)，操作中人為因素較多，客觀上也影響產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)盡快提高我國(guó)干燥設(shè)備的自動(dòng)化水平，采用微機(jī)控制、模糊邏輯控制都有許多成功的實(shí)例。增加裝置整體技術(shù)含量，讓其發(fā)揮應(yīng)有的作用，提高干燥設(shè)備的使用價(jià)值是可以做到的。1.3噴霧干燥的特點(diǎn)噴霧干燥的優(yōu)點(diǎn)噴霧干燥機(jī)是將溶液或懸浮液直接干燥為固體顆粒的干燥設(shè)備。可由料液直接獲得干燥產(chǎn)品，省去蒸發(fā)、結(jié)晶、分離及粉碎等單元操作，可連續(xù)、自動(dòng)化生產(chǎn)，操作穩(wěn)定。采用這種干燥方法，噴霧干燥機(jī)中氣固兩相接觸表面積大，干燥時(shí)間短，一般干燥時(shí)間為5～30s，適宜于干燥熱敏性物料。干燥所得產(chǎn)品質(zhì)量良好，可獲得30～50μm的微粒，產(chǎn)品流動(dòng)性和速溶性好。具體變現(xiàn)如下：(1)只要干燥條件保持恒定，干燥產(chǎn)品特性就保持恒定。(2)噴霧干燥的操作是連續(xù)的，其系統(tǒng)可以使全自動(dòng)控制操作。(3)噴霧干燥系統(tǒng)適用于熱敏性和非熱敏性物料的干燥，適用于水溶液和有機(jī)溶劑物料的干燥。(4)原料液可以是溶液、泥漿、乳濁液，糊狀物或融熔物，甚至是濾餅等均可處理。(5)噴霧干燥操作具有非常大的靈活性。噴霧干燥的缺點(diǎn)干燥器的體積大，傳熱系數(shù)低，導(dǎo)致熱效率低，動(dòng)力消耗大，投資費(fèi)用比較高。1.4本設(shè)計(jì)擬采取的方案一、工藝及強(qiáng)度設(shè)計(jì)與計(jì)算：(1)物料衡算確定水分蒸發(fā)量和乳粉產(chǎn)量；(2)熱量衡算確定離開(kāi)干燥室廢氣的濕含量；(3)通過(guò)干燥室的絕對(duì)干燥的空氣的含量以及干燥室所需的全部理論熱量。二、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：(1)通過(guò)霧滴的水平運(yùn)動(dòng)和風(fēng)量來(lái)計(jì)算塔徑；利用高徑比進(jìn)行塔高核算；(2)對(duì)噴嘴進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)和計(jì)算，計(jì)算料液在塔內(nèi)的初始水平和垂直速度以及噴嘴孔直徑等。(3)用干燥強(qiáng)度法、經(jīng)驗(yàn)公式等方法估算干燥器的容積。三、總體設(shè)計(jì)對(duì)霧化器以及其附屬設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和造型；最后是對(duì)塔進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和校核以及對(duì)塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。例如根據(jù)熱風(fēng)的導(dǎo)入方式和傳熱面積選取風(fēng)機(jī)類型。1.5環(huán)境評(píng)價(jià)在國(guó)際倡導(dǎo)綠色和諧社會(huì)的今天，環(huán)境問(wèn)題也越來(lái)越突出的展現(xiàn)在各國(guó)面前。環(huán)保一直是存在于世界各國(guó)之間的一個(gè)不變的主題，減少環(huán)境污染，走可持續(xù)發(fā)展的道路已經(jīng)成為了國(guó)際倡導(dǎo)的一個(gè)熱門(mén)話題。乳品的生產(chǎn)需要嚴(yán)格按照《國(guó)家環(huán)境保護(hù)法》的規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。首先乳品廠必須建在交通方便，水源充足，無(wú)有害氣體煙霧、灰沙及其他污染源的地區(qū)。同時(shí)工廠應(yīng)有符合GB5749規(guī)定足夠的生產(chǎn)用水，其配備的貯水設(shè)施應(yīng)有防污染工序并且要定期清洗、消毒。生產(chǎn)車(chē)間應(yīng)安裝通風(fēng)設(shè)施，及時(shí)排出潮濕和污濁的空氣。排氣時(shí)應(yīng)使車(chē)間內(nèi)的空氣流向合理，不得使污濁空氣流向清潔區(qū)。工廠必須設(shè)有廢水、廢氣處理設(shè)施，排放的廢水和廢氣必須嚴(yán)格符合國(guó)家環(huán)境保護(hù)的規(guī)定。洗手設(shè)施的下水管應(yīng)經(jīng)水封通入排水管，廢水不得外溢。應(yīng)在遠(yuǎn)離乳品加工車(chē)間的適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置廢棄物臨時(shí)存放設(shè)施；采用便于清洗和消毒的材料制作；結(jié)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)密，防止害蟲(chóng)侵入和廢棄物污染周?chē)h(huán)境。奶粉生產(chǎn)時(shí)要嚴(yán)格按照國(guó)家關(guān)于乳制品的安全生產(chǎn)條例進(jìn)行。生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)該對(duì)廢氣做細(xì)致的處理，利用空氣過(guò)濾器對(duì)空氣進(jìn)行凈化，然后經(jīng)加熱器進(jìn)行加熱，循環(huán)使用后在廢氣出口出利用旋風(fēng)分離器進(jìn)行廢氣的二次回收，使廢氣的污染降到最低，工廠應(yīng)設(shè)有處理廢水和廢棄物的有效設(shè)施。所有排水線路（包括管路系統(tǒng)）要足夠能承載最高運(yùn)輸量，且其構(gòu)造要避免對(duì)飲用水的污染。原料始應(yīng)當(dāng)終處于密閉狀態(tài)，防止空氣中的污染物混入影響產(chǎn)品質(zhì)量。附屬設(shè)備應(yīng)當(dāng)盡量選擇能耗少、噪音小的新型產(chǎn)品，附屬設(shè)備的布置應(yīng)當(dāng)盡量緊湊，使干燥塔的整體規(guī)劃做到最好。第2章干燥過(guò)程的物料衡算和熱量衡算2.1干燥過(guò)程的物料衡算圖2-1牛乳噴霧干燥流程圖1.柱塞泵2.空氣過(guò)濾器3.風(fēng)機(jī)4.空氣加熱器5.熱風(fēng)分配盤(pán)6.噴嘴7.排風(fēng)機(jī)8.濾袋器9.旋風(fēng)分離器10.干燥塔干燥后的物料質(zhì)量G2和水分蒸發(fā)量的計(jì)算如果忽略物料在生產(chǎn)過(guò)程中的損失，則對(duì)物料作衡算得：(2-1)式中：——進(jìn)入干燥器的原料液質(zhì)量，；——干燥后產(chǎn)品質(zhì)量，；——水分蒸發(fā)量，令為濕物料中絕對(duì)干物料的質(zhì)量（），因干燥前后絕對(duì)干物料的質(zhì)量不變，則對(duì)絕對(duì)干物料作衡算得：[3](2-2)由此得到干燥后的物料質(zhì)量：(2-3式中：—干燥前后的水分含量（濕基）由給定的設(shè)計(jì)參數(shù)：處理量為100，實(shí)際設(shè)備運(yùn)行時(shí)間為6.5小時(shí)/班、每天兩班，所以計(jì)算空氣消耗量通過(guò)干燥器的絕干空氣量（以絕干空氣/計(jì)）是不變的，故對(duì)汽化的水分作物料衡算得：(2-4)式中：—分別為進(jìn)出干燥器的空氣濕含量，水氣/絕干空氣令，稱為單位空氣消耗量，即汽化1水分所需要的絕干空氣由于干燥過(guò)程中有熱量損失和物料的升溫，出口空氣濕含量不能按等濕球溫度線變化，而應(yīng)按下式得到空氣進(jìn)出干燥器是熱量的變化關(guān)系：[2](2-5)式中：—分別代表進(jìn)出口及干燥器任意截面上空氣熱含量，；—分別代表進(jìn)出口及干燥器任意截面上空氣濕含量，；—進(jìn)入干燥器的物料溫度，℃；包括干燥器表面散熱損失及物料升溫所需要的熱量。；(2-6)式中：—散熱損失，；—物料升溫所需熱量，假設(shè)損失的熱量為15萬(wàn)，則：故根據(jù)空氣進(jìn)口處狀態(tài)：，在圖上確定點(diǎn)位置。此點(diǎn)濕含量，空氣進(jìn)入干燥塔溫度160℃，即℃，由于空氣升溫時(shí)濕含量不變，故。從點(diǎn)向上引垂線至℃，得交點(diǎn)，此點(diǎn)為預(yù)熱后空氣狀態(tài)，從圖查得。根據(jù)干燥線斜率得：C1—水的比熱容，所以干燥線斜率即：取，代入上式中得由值在圖上定出點(diǎn)，聯(lián)結(jié)兩點(diǎn)，并使連線通過(guò)等溫線℃，得交點(diǎn)，即代表處干燥器的空氣狀態(tài)。在圖上查得此點(diǎn)的、值為：。圖2-1空氣狀態(tài)的I-x圖空氣消耗量為：實(shí)際進(jìn)口空氣量：濕空氣的比容：濕空氣的體積消耗量（風(fēng)機(jī)風(fēng)量）：2.2干燥過(guò)程的熱量衡算對(duì)干燥過(guò)程進(jìn)行熱量衡算，空氣和物料進(jìn)、出口的各有關(guān)數(shù)值，說(shuō)明如下：—絕干空氣進(jìn)、出口量；—空氣在預(yù)熱前、后和離開(kāi)系統(tǒng)的熱含量；—空氣在預(yù)熱前、后和離開(kāi)系統(tǒng)的濕含量；—干燥前、后物料的溫度℃；—單位空氣消耗量；—每汽化水在預(yù)熱器中供給的熱量；—每汽化水損失到周?chē)臒崃浚弧硎臼刮锪仙郎厮锜崃浚?.2.1輸入熱量(1).物料帶入的熱量：因?yàn)榭蓪⑽锪蠋氲臒崃糠殖蓛刹糠郑篏1中G2部分帶入的熱量為：G1中水分W帶入的熱量為：(2).空氣帶入的熱量：(3).預(yù)熱器中加入的熱量：輸出熱量(1).干燥后物料帶走的熱量：(2).廢氣帶走的熱量：(3).損失到周?chē)臒崃浚河捎谳斎氲臒崃?輸出的熱量(2-7)整理得：(2-8)因故上式可轉(zhuǎn)換為：(2-9)第3章干燥塔基本參數(shù)計(jì)算3.1壓力噴嘴尺寸的確定3.1.1噴嘴孔直徑計(jì)算物料衡算中已算出進(jìn)料量為，密度，選擇噴嘴的壓力差為，經(jīng)驗(yàn)選取噴嘴個(gè)數(shù)為4個(gè)。1)為了防止嚴(yán)重粘壁現(xiàn)象，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選用霧化角2)當(dāng)時(shí)，查的關(guān)聯(lián)圖[3]得：3)當(dāng)時(shí)，查的關(guān)聯(lián)圖[1]得：4)當(dāng)時(shí)，可以算出噴嘴孔的直徑。噴嘴流量：(3-1)得式中：—噴嘴的流量；—噴嘴的流量系數(shù)；—噴嘴孔截面積；—濃乳重度；—噴嘴孔處的壓頭；因?yàn)?3-2)故圓整得：3.1.2噴嘴旋轉(zhuǎn)室尺寸確定已知，選用矩形切向通道，選用的切向通道寬度為，旋轉(zhuǎn)室的直徑為，即旋轉(zhuǎn)室半徑。而由此求得矩形通道的高度值：現(xiàn)圓整?。菏街校骸Y(jié)構(gòu)參數(shù)3.1.3校核噴嘴的生產(chǎn)能力因?yàn)楹褪墙?jīng)過(guò)圓整的，圓整后要發(fā)生變化，進(jìn)而影響。首先核算：由關(guān)聯(lián)圖查得：當(dāng)時(shí)，故液體質(zhì)量流量為：故此噴嘴滿足設(shè)計(jì)要求。旋轉(zhuǎn)室通道長(zhǎng)度和寬度之間的關(guān)系，可按選?。?.1.4空氣芯半徑的計(jì)算已知：由：的關(guān)聯(lián)圖可以查得，當(dāng)時(shí)，由得：3.1.5計(jì)算在噴嘴孔出口處的液膜平均速度、已知?jiǎng)t因?yàn)殪F化角，而液膜是與軸線成角噴射出去的，所以可以分解為及：圖3-1水平與垂直速度示意圖3.2干燥器塔直徑的計(jì)算通過(guò)霧滴的水平運(yùn)動(dòng)計(jì)算塔徑已知霧滴初始水平分速度為，塔內(nèi)平均溫度℃，塔內(nèi)的各個(gè)參數(shù)按常壓操作計(jì)算。由手冊(cè)查得空氣的黏度得空氣的密度為霧滴的平均直徑：式中：—霧滴的平均直徑；—通過(guò)噴嘴時(shí)的壓力降。1)根據(jù)初始的水平分速度，計(jì)算初始的，。2)查圖與、、、的列線圖當(dāng)時(shí)，查得：3)當(dāng)初始的瞬間，即當(dāng)時(shí)，故：4)計(jì)算霧滴在器內(nèi)的停留時(shí)間：(3-3)根據(jù)雷諾數(shù)，計(jì)算霧滴速度，因?yàn)?，此時(shí)速度當(dāng)雷諾數(shù)由降到200時(shí)，查圖得此時(shí)所以霧滴飛行時(shí)間為：與相對(duì)應(yīng)的霧滴飛翔速度：依此類推，一直算到，將計(jì)算結(jié)果填到下表3-1中，如表所示：表3-1停留時(shí)間與霧滴水平速度的關(guān)系圖，2218.28.2-8.2=0044.82008.88.8-8.2=0.640.561509.889.88-8.2=1.681.6830.4210015.015.0-8.2=6.86.820.285022.022.0-8.2=13.813.810.142533.033.0-8.2=24.824.85.071543.843.8-8.2=35.635.63.121053.053.0-8.2=44.844.82.03858.058.0-8.2=49.849.81.62666.066.0-8.2=57.857.81.22478.078.0-8.2=69.869.80.812113.0113.0-8.2=104.8104.80.411125.0125.0-8.2=116.8116.80.200.5154.0154.0-8.2=145.8145.80.10將與的數(shù)據(jù)作成曲線圖，如下所示，以為橫坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)，其曲線下的面積用圖解積分法求得：，上述算出的就是霧滴在半徑方向飛行的距離，所以經(jīng)過(guò)圓整，塔的直徑取：圓整為3m圖3-2τ-U曲線圖通過(guò)風(fēng)量計(jì)算塔徑塔內(nèi)的平均風(fēng)速以控制在以下為佳，則：因則：式中：F—干燥塔的橫截面積，；V—進(jìn)入干燥塔的干空氣消耗量，；—干燥塔內(nèi)的風(fēng)速，。因?yàn)镽>s，所以干燥塔的直徑取大值，所以干燥塔直徑圓整后得。3.3干燥器高度的計(jì)算用干燥強(qiáng)度法估算干燥器容積(3-4)對(duì)于牛奶，入口溫度為160℃，取，則：式中：—干燥器的容積，；—水分蒸發(fā)量，；—干燥強(qiáng)度，；—塔高，。圓整后：。利用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算塔高干燥塔內(nèi)的實(shí)際截面風(fēng)速(3-5)滿足截面風(fēng)速在0.2-0.5米/秒的范圍內(nèi)。式中：—實(shí)際截面風(fēng)速，；—干燥塔內(nèi)的提及流量，；—熱空氣的比容，；—濕空氣的比容，；取停留時(shí)間為35秒在塔高上應(yīng)增加0.5-2米的余量，圓整取。3.3.3利用高徑比進(jìn)行塔高核算滿足高徑比在3~5的范圍內(nèi)，可以選用。3.3.4干燥器底部錐角和錐體高度的計(jì)算為了使干燥產(chǎn)品能從干燥器底部順利地排出，噴霧干燥器下錐角等于或小于。取錐角為，則錐體的高度為。噴嘴距干燥室頂部取余量為0.5m。3.4熱風(fēng)進(jìn)出口接管直徑的確定3.4.1熱風(fēng)進(jìn)口管直徑(3-6)通過(guò)均風(fēng)導(dǎo)板的熱風(fēng)速度在為宜，現(xiàn)在取，則：，經(jīng)圓整后干燥塔的熱風(fēng)進(jìn)口接管直徑：。式中：—干燥塔的熱風(fēng)消耗量，；—熱風(fēng)進(jìn)口管直徑，；—熱風(fēng)在進(jìn)口管中的風(fēng)速，??；熱風(fēng)出口接管直徑(3-7)熱風(fēng)出口風(fēng)速取，則：經(jīng)圓整后干燥塔的熱風(fēng)出口接管直徑：噴霧干燥系統(tǒng)的熱效率(3-8)蒸發(fā)水分需要的熱量為：(3-9)如果忽略濕物料中水分帶入系統(tǒng)中的焓，可以簡(jiǎn)化為：(3-10)輸入的總熱量為：第4章干燥塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1壁厚設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中塔身采用不銹鋼材料1Cr18Ni9Ti，內(nèi)壁厚3mm，外壁采用1.8mm，用不銹鋼加固，槽鋼支承。中間夾有厚度為100mm保溫層，保溫材料采用硅酸鋁成形棉，材質(zhì)較輕，不易變質(zhì)。4.2保溫層設(shè)計(jì)保溫層通過(guò)墊木連接于塔體加強(qiáng)筋上，選用熱軋槽鋼基本參數(shù)如下表所示：表4-1熱軋槽鋼基本參數(shù)型號(hào)尺寸(mm)橫面面積(cm)參考數(shù)值重心距離hbdTrR1x-xy-ywxwy10100485.38.59.04.212.7439.77.81.52本設(shè)計(jì)選用槽鋼型號(hào)10，b=100mm，d=8mm，r=10mm，單位重量15.633kg,其中一邊切直處理。墊木基本尺寸118×100，其中一邊做切倒角處理。緊固螺栓選用M26×130，墊片選用標(biāo)準(zhǔn)為GB848-85，選用M30，d1=31.33。4.3零部件設(shè)計(jì)4.3.1視鏡設(shè)計(jì)選型選用C型帶XT有頸視鏡，公稱直徑DN=150mm，公稱壓力接常壓設(shè)計(jì)。具體尺寸如下：D=250mm，D1=215mm，dH×S=159×4.5，h=80mm，H=260mm，n-d=1.2×M16，視鏡重17.4㎏，材料采用不銹鋼1Cr18Ni94.3.2手孔設(shè)計(jì)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取板式平焊法蘭手孔，標(biāo)準(zhǔn)選用HG-T21529-2005，DN=150mm。4.3.3清掃門(mén)設(shè)計(jì)在干燥塔中設(shè)計(jì)2個(gè)清掃門(mén)，門(mén)高1050mm，寬840mm，定位見(jiàn)布局圖，門(mén)與塔體連接部分采用無(wú)毒副作用的橡膠強(qiáng)制密封，在清掃門(mén)中設(shè)計(jì)視鏡和探照燈。4.3.4接管法蘭設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中計(jì)算出熱風(fēng)進(jìn)氣口接管直徑d=900mm，出口直徑d=1000mm，風(fēng)機(jī)接管直徑d=160mm。采用甲型平焊法蘭連接，具體參照標(biāo)準(zhǔn)JB/T4701-2000。4.3.5燈孔設(shè)計(jì)在干燥塔中設(shè)計(jì)2個(gè)燈孔，直徑為d=150mm，具體安裝位置見(jiàn)干燥塔裝備圖。4.3.6空氣振蕩器設(shè)計(jì)根據(jù)干燥塔的具體特性，選擇標(biāo)準(zhǔn)件空氣振蕩器型號(hào)HZQ-C，具體安裝位置見(jiàn)干燥塔裝備圖。4.4設(shè)備具體的安裝位置4.4.1袋濾器的安裝位置根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，由于袋濾器的規(guī)格為，安裝時(shí)應(yīng)將袋濾器安裝在椎體下部1米處。4.4.2旋風(fēng)分離器的安裝位置旋風(fēng)除塵器與塔的連接口應(yīng)在錐體下方1米左右處。第5章噴霧干燥系統(tǒng)的附屬裝置5.1空氣加熱器5.1.1加熱器設(shè)計(jì)原理噴霧干燥所用的干燥介質(zhì)通常是熱空氣，利用空氣加熱器將空氣加熱到預(yù)熱溫度，根據(jù)產(chǎn)品的品質(zhì)要求，采用間接式加熱器。5.1.2加熱器的設(shè)計(jì)選型已知進(jìn)風(fēng)溫度，出風(fēng)溫度，熱媒為蒸汽，選擇操作壓力。1)從蒸汽性能表中可以查得，當(dāng)蒸汽的表壓力（絕壓為）時(shí)，飽和蒸汽溫度。2)空氣平均溫度時(shí)，由空氣性能表中查得，當(dāng)空氣溫度為90℃時(shí)，空氣的密度。3)根據(jù)蒸汽加熱器散熱排管性能規(guī)格表[1]初選型號(hào)為，單元組件的散熱面積，通風(fēng)的凈截面積，受風(fēng)面積：4)確定空氣從20℃升到160℃所需要的熱量式中：—空氣的比熱容，。5)實(shí)際風(fēng)速空氣的質(zhì)量流速：6)根據(jù)公式(5-1)求排管的傳熱系數(shù)K7)傳熱溫差8)所需傳熱面積9)所需單元排管數(shù)n，實(shí)際取10組。總傳熱面積。10）性能校核迎面風(fēng)速由于,不合適，故將空氣加熱器并聯(lián)，此時(shí)：傳熱面積安全系數(shù)：加熱空氣側(cè)總阻力故選用空氣加熱器型號(hào)為，共10臺(tái)，每?jī)膳_(tái)并聯(lián)后串聯(lián)在一起。5.2旋風(fēng)分離器5.2.1旋風(fēng)分離器工作原理及選用依據(jù)旋風(fēng)分離器是利用器內(nèi)旋轉(zhuǎn)地含塵氣體所產(chǎn)生的離心力，將粉塵從氣流中分離出來(lái)的一種干式氣—固分離裝置。蝸卷式入口使含塵氣體作均勻的螺旋流動(dòng)，因而比切線入口式具有較高的回收率。此外，當(dāng)尺寸相同時(shí)，蝸卷式入口所處理的空氣量大的多。5.2.2旋風(fēng)分離器的設(shè)計(jì)計(jì)算為了使干燥室內(nèi)產(chǎn)生微負(fù)壓，進(jìn)入旋風(fēng)分離器總的氣體消耗量為進(jìn)入旋風(fēng)分離器的含塵氣體的溫度為。1）確定旋風(fēng)分離器進(jìn)口速度根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選定旋風(fēng)分離器的進(jìn)口風(fēng)速為：。2）確定旋風(fēng)分離器的尺寸圖5-1旋風(fēng)分離器的各部分尺寸如上圖所示：進(jìn)口的截面積，采用蝸卷式旋風(fēng)分離器，其進(jìn)口寬度，高度，則：進(jìn)口截面積；圓整后得旋風(fēng)分離器其他各部分尺寸如下：圓柱高度：；圓錐體高度：；進(jìn)口高度：；進(jìn)口寬度：；排氣管直徑：；排氣管插入深度：；排塵管直徑在之間選取，選。3）旋風(fēng)壓降對(duì)于蝸卷式入口的旋風(fēng)分離器壓力降在的范圍內(nèi)，合理。5.3袋濾器5.3.1袋濾器工作原理及選用依據(jù)袋濾器是將含塵氣體通過(guò)濾袋除去其中的粉塵粒子的一種高效分離捕集裝置，在噴霧干燥系統(tǒng)中常作為產(chǎn)品的回收裝置，安裝在噴霧干燥器之后。原理是粉塵通過(guò)濾布時(shí)產(chǎn)生的篩分、慣性粘附、擴(kuò)散和靜電等作用而被捕集。5.3.2袋濾器的設(shè)計(jì)計(jì)算1)袋濾器面積確定(濾袋過(guò)濾面積)(5-2)式中：F—濾袋過(guò)濾面積，；q—負(fù)荷，即每小時(shí)每平方米濾布處理的氣量，；—處理含塵氣體量，。負(fù)荷的選取范圍一般在之間，一般棉布、絨布取，毛呢布取，此設(shè)計(jì)取。2)袋濾器濾袋個(gè)數(shù)的確定(5-3)式中：n—濾袋個(gè)數(shù)，個(gè)；D—單個(gè)濾袋直徑，m；L—單個(gè)濾袋長(zhǎng)度，m。濾袋規(guī)格直徑一般取，長(zhǎng)度取，此設(shè)計(jì)取。3)袋濾器濾袋的排列濾袋的排列方式有兩種，三角形排列和正方形排列兩種。三角形排列占據(jù)空間小，但檢修不方便，對(duì)空氣流通不利所以在設(shè)計(jì)上常用正方形排列。當(dāng)直徑為300mm時(shí)，間距取350mm，每組之間留有400mm寬的檢修道，邊排濾袋和殼體距離也留有200mm寬的檢修人行道。本設(shè)計(jì)濾袋分布為7列5排，具體排列如下圖所示：圖5-2組合濾袋布置圖4)氣體分配室的截面積(5-4)式中：F—空氣分配室的截面積，；V總—總的空氣消耗量，；—空氣分配室進(jìn)口風(fēng)速，。其中一般取，此設(shè)計(jì)選取。5)袋濾器具體尺寸確定袋濾器直徑：袋濾器高度：5.4空氣過(guò)濾器5.4.1空氣過(guò)濾器性質(zhì)空氣過(guò)濾器一般采用油浸式濾層組成空氣過(guò)濾器，濾層用不銹鋼絲制成，形成絨團(tuán)（采用鋼絲、銅絲絨、尼龍纖維）中孔泡沫塑料均可），噴以輕質(zhì)錠子油或真空泵油（要求油無(wú)味，無(wú)臭，無(wú)毒，揮發(fā)性低，化學(xué)穩(wěn)定性高），制成每塊500㎜×500㎜左右，單體厚度約為50-120㎜，當(dāng)空氣中雜質(zhì)即被阻擋或被油膜吸附與濾層中，每隔一定時(shí)間拆下用堿水清洗，干燥后噴油重新安裝，可繼續(xù)使用。圖5-3空氣過(guò)濾器簡(jiǎn)圖5.4.2空氣過(guò)濾器設(shè)計(jì)計(jì)算確定過(guò)濾面積(5-5)式中：A—過(guò)濾器的過(guò)濾面積V—通過(guò)過(guò)濾層的空氣量m—過(guò)濾強(qiáng)度，一般情況下為4000-8000，本設(shè)計(jì)取60002)確定過(guò)濾器塊數(shù)圓整取塊，安裝時(shí)橫縱為4塊板，采用傾斜安裝，保證外形為正方形，水平夾角為48.6°。5.5熱風(fēng)分配盤(pán)的選擇熱風(fēng)分配盤(pán)由于設(shè)計(jì)、調(diào)試方面的原因，使各風(fēng)口的截面風(fēng)速不均，導(dǎo)致產(chǎn)生局部回風(fēng)現(xiàn)象，因此，工作時(shí)的振動(dòng)以及高速氣流的沖刷使調(diào)定的配風(fēng)發(fā)生變化，同樣導(dǎo)致風(fēng)口發(fā)生回風(fēng)現(xiàn)象。解決配風(fēng)分配不均一般可采用雙層熱風(fēng)分配箱，錐形氣流調(diào)節(jié)裝置，導(dǎo)風(fēng)板可調(diào)導(dǎo)風(fēng)筒以及水夾套裝置。1)雙層熱風(fēng)分配箱空氣經(jīng)空氣過(guò)濾器后進(jìn)入熱風(fēng)分分配箱后層，然后經(jīng)180°轉(zhuǎn)向，通過(guò)中間隔板若干個(gè)風(fēng)筒進(jìn)入前層分配箱，再經(jīng)180°轉(zhuǎn)向進(jìn)入各風(fēng)筒通過(guò)180°轉(zhuǎn)向，使熱風(fēng)分配漸趨勻。2)錐形氣流調(diào)節(jié)裝置錐形氣流調(diào)節(jié)裝置有上錐體，下短錐臺(tái)，中間短圓柱體所組成，呈鼓形結(jié)構(gòu)，其總高度等于分風(fēng)筒的高度，上錐形的高度較大，錐體夾角為60°左右。下錐臺(tái)的高度較短，圓柱錐夾角為45°，中間圓柱體的高度也較短，圓柱體與分風(fēng)箱壁間的環(huán)隙風(fēng)速度需維持在15m/s左右。錐形氣流調(diào)節(jié)裝置固定與分風(fēng)筒內(nèi)，在錐臺(tái)的下平面應(yīng)與干燥室頂面處于同一平面內(nèi)，可以低于頂平面，但不能高于頂平面縮與分筒內(nèi)，并且必須使沿下錐臺(tái)45°角的延長(zhǎng)線的交點(diǎn)處于噴頭霧化液滴的上方。3)導(dǎo)風(fēng)板導(dǎo)風(fēng)板裝置由若干導(dǎo)風(fēng)板組成，由于導(dǎo)風(fēng)板的作用，氣流被強(qiáng)制導(dǎo)向、分割，并使之漸趨均勻。4)可調(diào)式風(fēng)筒可調(diào)式風(fēng)筒在各風(fēng)筒內(nèi)可前后滑動(dòng)，其一端可以制成一定的幾何形狀，利用伸出風(fēng)筒的不同長(zhǎng)度來(lái)捕捉進(jìn)入風(fēng)管的風(fēng)量，以達(dá)到合適的風(fēng)量。5.6風(fēng)機(jī)的選擇根據(jù)物料特性及噴霧干燥形式，采用離心式通風(fēng)機(jī)。將干燥塔作為分界線，進(jìn)塔動(dòng)力有鼓風(fēng)機(jī)(通風(fēng)機(jī))提供，出塔動(dòng)力有引風(fēng)機(jī)提供。根據(jù)風(fēng)量及預(yù)算風(fēng)壓選取風(fēng)機(jī)型號(hào)[5]所選取的通風(fēng)機(jī)型號(hào)為，具體參數(shù)如下：表5-1干燥塔通風(fēng)機(jī)參數(shù)表轉(zhuǎn)速/r/min全風(fēng)壓/Pa風(fēng)量/m3/h功率/kw1250245022500402)所選取的引風(fēng)機(jī)型號(hào)為，具體參數(shù)如下：表5-2干燥塔引風(fēng)機(jī)參數(shù)表轉(zhuǎn)速/r/min全風(fēng)壓/Pa風(fēng)量/m3/h功率/kw1335265027320553)風(fēng)機(jī)中所配備的電動(dòng)機(jī)所選取的電動(dòng)機(jī)型號(hào)為，功率為55kw，轉(zhuǎn)速為2970r/min。5.7柱塞泵的選擇5.7.1柱塞泵的作用及應(yīng)用在供料系統(tǒng)中輸送物料或是向霧化器供料都需要泵，泵的選擇不僅取決與物料的性質(zhì)，而且還取決于與供料系統(tǒng)相連的霧化器。對(duì)于壓力噴嘴之處，必采用高壓泵，對(duì)于在穩(wěn)定的干燥條件下所需要的泵的特性，為在恒壓下?lián)P量恒定。實(shí)際上，干燥器的控制要求相比，向霧化器泵輸送的要求一般是比較低的。對(duì)于奶類，在大多數(shù)場(chǎng)合安裝螺殼式旋轉(zhuǎn)泵能滿足要求。高壓的雙缸或三缸柱塞泵適用于壓力噴嘴霧化。根據(jù)處理量應(yīng)該選擇RPO2形高壓泵。5.7.2柱塞泵的設(shè)計(jì)計(jì)算1)確定高壓泵的生產(chǎn)能力(5-6)式中：Q—泵的生產(chǎn)能力，；d—柱塞的直徑，m；S—柱塞的行程，m；n—主軸的轉(zhuǎn)速，即柱塞的來(lái)回次數(shù)，(次/min)；z—柱塞數(shù)，(個(gè))；—泵的容積系數(shù)，一般取0.7~0.9，本設(shè)計(jì)取0.9。由給定設(shè)計(jì)的參數(shù)可知：2)計(jì)算高壓泵的功率(5-7)式中：N—泵的功率，kw；Q—泵的生產(chǎn)能力，；H—泵的輸出總壓頭，m；P—泵的輸出壓力，；—泵的輸出壓力，；—泵的總功率系數(shù)，一般取0.7~0.8，本設(shè)計(jì)取0.8。5.8霧化器類型設(shè)計(jì)霧化器是噴霧干燥系統(tǒng)的重要部件，能使?jié)饪s乳穩(wěn)定地噴灑成大小均勻的液滴，并使液滴均勻地分布于干燥室的有效部分，與干燥介質(zhì)保存良好的接觸，但液滴不能?chē)娭粮稍锲鞅诿妫膊荒芟嗷ヅ鲎?。霧化器的作用在于產(chǎn)生均勻的霧滴。選擇霧化器時(shí)必須考慮到經(jīng)濟(jì)的合理性，對(duì)于給定的操作條件應(yīng)獲得最佳的噴霧特性。由于牛乳的噴霧干燥要求較高，所以采用M型霧化器，M型霧化器流通能力大，能適應(yīng)生產(chǎn)能力較大的噴霧干燥設(shè)備，噴頭噴孔精度高，耐磨性好，噴頭內(nèi)孔始終具有較高的光潔度，呈光滑狀態(tài)。一定濃度的濃縮乳在一定的壓力下，幾乎在每一瞬間霧化狀態(tài)一致，使微粒在一定狀態(tài)的干燥介質(zhì)中受熱程度一致，使乳粉具有較高的溶解度，操作穩(wěn)定易于控制產(chǎn)品質(zhì)量。M型霧化器結(jié)構(gòu)如下：圖5-4M型霧化器裝備圖1.管接頭2.六角螺母3.分配板4.噴嘴5.噴頭注：霧化器選用旋轉(zhuǎn)型壓力噴嘴，其具體尺寸見(jiàn)3.1壓力噴嘴尺寸的確定，其具體結(jié)構(gòu)見(jiàn)設(shè)計(jì)附圖霧化器裝配圖。結(jié)論本設(shè)計(jì)是在參觀實(shí)際中干燥塔以及干燥過(guò)程的基礎(chǔ)上，在對(duì)乳品廠干燥塔以及噴霧干燥有了具體的了解的情況下進(jìn)行的，讓所涉及的噴霧干燥系統(tǒng)符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，能夠適合于工業(yè)生產(chǎn)。以現(xiàn)有的干燥技術(shù)及干燥系統(tǒng)為參考，并在其基礎(chǔ)上對(duì)干燥塔結(jié)構(gòu)加以改進(jìn)，使得本次設(shè)計(jì)的噴霧干燥系統(tǒng)能夠在降低成本、減少試驗(yàn)量的情況下改變傳統(tǒng)干燥系統(tǒng)中在節(jié)能方面的不足，并且能夠在一定程度上提高生產(chǎn)效率，提高干燥系統(tǒng)自身的使用價(jià)值。在本次設(shè)計(jì)對(duì)處理量為100T/D的牛乳壓力噴霧干燥系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)和條件計(jì)算出了塔體各個(gè)基本參數(shù)，并對(duì)噴霧干燥過(guò)程中的附屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，具體參數(shù)見(jiàn)下表：表1干燥塔體基本參數(shù)匯表塔高(mm)塔徑(mm)錐體高度(mm)錐角噴嘴空氣振蕩器干燥系統(tǒng)熱效率160004000380055°旋轉(zhuǎn)壓力式噴嘴4個(gè)型號(hào)：HZQ-C,共8個(gè)56.5%表2干燥塔附屬結(jié)構(gòu)匯表通風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)袋濾器空氣過(guò)濾器空氣加熱器電動(dòng)機(jī)型號(hào)：G4-73-11No.10轉(zhuǎn)速：1250r/min功率：40kw全風(fēng)壓：2450Pa風(fēng)量：22500m3/h型號(hào)：Y4-73-11No.11轉(zhuǎn)速：1335r/min功率：55kw全風(fēng)壓：7650Pa風(fēng)量：