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LPG-150离心喷雾干燥机设备选型计算

信息来源: 发布时间:2016/11/14 10:19:56 浏览次数:
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LPG-150离心喷雾干燥机设备选型计算


1、 原始参数:

1) 湿物料含固量:  40%

2) 干物料含水量:  3% 

3) 干燥成品量:    100kg/h

4) 进风温度:      260℃设计(实际进风250℃)

5)     源:      电加热

6) 排气温度:      100℃

2、     量:          G=100kg/h

3、 蒸发水量:          142kgH2O/h

4、 热平衡计算:

按平均温度10℃计,水的蒸发潜热由水的物理性质查表得取545kcal/kg,全系统的热量是由如下三个部门组成:

 Q= Q1+Q2+Q3,其中

   Q——由干燥介质(250空气)提供的,因此根据能量守恒,干燥介质提供的热量,所需热量为 Qkcal/h

Q1——蒸发水份所需热量。

Q2——物料吸收所需的热量,取物料比热为0.5kcal/kg℃,出料温度取80℃

Q3——干燥系统所需散失的热量,取20%,故

Q= Q1+ Q2+ Q3 +Q                     (1)

Q1= 142545+[1×(100-10)]=90170kcal/h

Q2= 100×0.5×(80-10)=3500kcal/h

Q3= G×0.24 ×(100-10)=21.6G

Q= 0.2=Q

所以Q=G×0.24×(250-10)               (2)

由(1)、(2)两式得

G=3826kg/h

为确保产量放10%余量,G1=3826×1.1=4209kg/h

全系统所需热量Q=3826×0.24×(250-10)=220338kcal/h

5、 各温度段风量体积流量如下:

引风机输送的空气温度为100℃,比重:0.916kg/m3

则所需空气体积流量: L100=G1÷0.916=4595m3/h

旋风分离器处理空气温度110℃,比重:0.893kg/m3

则所需空气体积流量:L110=G1÷0.893=4713m3/h

塔内平均空气温度为130℃,比重:0.848kg/m3

则所需空气体积流量:L130=G1÷0.848=4963m3/h

6、 风机功率:取各段阻力降如下:

空气过滤器:            50mmH2O

电加热器:              30mmH2O

离心式喷雾主机:        50mmH2O

一级旋风分离器:        150mmH2O

二级旋风分离器:        150mmH2O

水沫除尘器:            150mmH2O

连接管道:              100mmH2O

总计:                  680mmH2O1mmH2O=9.8Pa)

所需功率:N=P L100/(102×y×3600)×k=680×4595÷(102×0.65×3600)×1.1=14.4kw

为了保证产量,引风机选15kw

注:y为风机效率,k为安全系数,P为风压,G1为空气重量

由上可根据风机样本选取风机型号

引风机:9-26-5A,功率:15kw,风量:4706 m3/h;风压:5984Pa

鼓风机:4-72-4A功率:5.5kw,风量:4506m3/h;风压:1969Pa

7、 旋风分离器的计算:

① 一级旋风分离器,处理风量:L110=4713m3/h,取进口气速V=18m/s,旋风分离器直径:

D=L110/18×3600×21/2×4=0.762 D=760mm

即旋风分离器直径为760mm

② 二级采用高效扩散式旋风分离器,处理风量:L110=4713m3/h,取进口气速V=19m/s,旋风分离器直径:

D=L110/19×3600×0.261/2=0.514 D=500mm

即旋风分离器直径为500mm

③ 水沫除尘器处理风量:L100=4595m3/h,空塔气速V=3m/s,水沫除尘器直径:

D=L100/3×3600×3.141/2=0.736 D=776mm

即水沫除尘器直径为776mm

8、 电加热功率选型

另知每千瓦的电加热发热量=863kcal/kw.h,空气由10℃加热至260℃,则需电加热差功率为:Q÷863kcal/kw.h  =220338÷863=255kw

为了确保热能电加热功率取261kw,3 kw/根,共87根

9、干燥塔体计算:

    塔内空气体积流量为4963m3/h,取处理气速V=0.2m/s,则干燥塔直径:

D=L140/0.2×3600×π)1/2=2.96 D=3200mm

塔高:用干燥强度法计算。

干燥强度用qA表示,单位为kg/m3.h,即表示在每立方米干燥塔容积中,每小时蒸发的水份量。

当进风温度为250℃时,则qA4-6kg/m3.h,取qA=5kg/m3.h

干燥塔容积:V=W水/qA =142÷5=28.4m3

则圆柱体高度H=V筒/(πD2/4)=28.4÷8.0384=3.533m,0.3余量取3.66m

取干燥塔内平均温度为130℃,干燥所需风量为G1=4209kg/h,换算成130℃时的体积为4963m3/h

干燥时间t=28.4/(4963÷3600)=20.6秒

干燥塔规格定为:圆柱体高3.66m,直径Φ3.2m,圆柱体部分截面为等边三角形,锥角为60°,塔体总高:6.43m(不含塔顶进风装置的高度)

根据以上理论计算及经验,需选一台LPG-150型离心喷雾干燥机方能满足其生产需要.

10、气流输送:一级旋风分离器和二级旋风分离器下来的物料,由负压气流送入二楼净化车间,收料为旋风分离器,尾气排入干燥系统的水沫除尘器。

气流输送旋风分离器直径:300mm

气流输送旋引风机型号:9-19-4A    功率2.2kw