化工原理课设卧式多室流化床干燥器课设报告.pdf

.化工原理课程设计.课程设计设计题目_学生姓名_学 号_专业班级_指导教师_-1-.化工原理课程设计.化工原理课程设计任务书专业 化学工程与工艺 班级08-2班 姓名:设计题目：卧室多室流化床干燥器的设计设计时间：2011/4/18-2011/5/10指导老师：吕建平设计任务：年处理1.6万吨某颗粒状物质操作条件：从气流干燥器来的细颗粒物料，初始含水量为3%,要求卧室多室流化床干燥器从干燥至0.02%（以上均为湿基），已知参数如下：被干燥物料颗粒密度：堆积密度1200kg/m3400kg/m3干料比热容平衡湿含量1.20kJ/kg.K 近似取为o颗粒平均粒径进口温度0.15mm30在干燥系统要求收率99.5%（回收5|j m以上的颗粒）干燥介质-湿空气进预热器温度t o初始湿度450.02kg水/kg干空气进干燥器温度t 105加热介质-饱和水蒸气，压力自选年工作日-300天，连续生产试设计干燥器主体并选择合适的风机及气固分离设备。图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；主体设备工艺条件图一张（1#图纸）。-2-.化工原理课程设计.1 刖 5干燥是一门跨学科、跨行业、具有实验科学性的技术。传统的干燥器主要有箱式 干燥器、隧道干燥器、转筒干燥器、带式干燥器、盘式干燥器、桨叶式干燥器、流化 床干燥器、喷动床干燥器、喷雾干燥器、气流干燥器、真空冷冻干燥器、太阳能干燥 器、微波和高频干燥器、红外热能干燥器等。干燥设备制作是密集型产业，我国的国 产干燥设备价格相对低廉，因此具有较强的竞争力。主要包括：（1）物料静止型或 物料输送型干燥器；（2）物料搅拌型干燥器；（3）物料热风输送型干燥器；（4）物料移动状态；（5）辐射能干燥器将大量固体颗粒悬浮于运动着的流体之中，从而使颗粒具有类似于流体的某些表 观特性，这种接触状态称为固体流态化。流化床干燥器就是将流态化技术应用于固体 颗粒干燥器德一种工业设备，目前在化工、轻工医学、食品以及建材工业中得到广 泛的应用。流化干燥器又名沸腾干燥器，是固体流态化技术在干燥器上的应用。流体自下而 上通过 颗粒堆成的床层时，若气流速度较低，则床层仍维持原状，气流从颗粒间空 隙流过，这种床层称为固定床。气流速度提高到大于某一临界值巧（称为起始流化 速度）后，颗粒刚好在向上流动的流体中浮动，床层高度随气速的加大而升高，这种 床层称为流化床。在流化床内，由于颗粒分散并做不规则运动，造成了气固两相得以良好接触，加 速了传热和传质的速度，而且床内温度均匀便于准确控制，能避免局部过热。设备结 构简单、紧凑，容易使过程连续化，因而得到较广泛的应用。为了改善产品质量，生产上常采用卧式多室流化干燥器，干燥室的横截面做成长 方形，用垂直挡板分隔成多室（一般为48室），挡板与多孔板之间留有一定间 隙（一般为几十毫米），使物料能顺利通过。湿物料自料斗加入后，一次有第一室流 到最后一室,在卸出。由于挡板的作用，可以使物料在干燥器内的停留时间趋于均匀，避免短路。并可以根据干燥的要求，调整各室的热、冷风量以实现最适宜的风量与风 速。也可在最后一、二室内只同冷风，以冷却干物料。干燥室截面在上部扩大，以减 少粉尘的带出。流化床干燥器还 可以做成多层式。以卧式多室流化床干燥器相比，其优点是热 效率较高。但由于压降大，而且物料由上一层流到下一层的装置较复杂，生产上不如 卧式用得广泛。-3-.化工原理课程设计.流化床干燥的优点有：1）由于颗粒物料和流体在床层内进行充分的混合与碰撞，表面更新频繁，使气固间 传热传质系数及两相接触面积均较大，体积传热系数大。设备生产能力高，可在 小装置中处理大量的物料。2）物料干燥速度大，在干燥器中停留时间短，所以适用于某些热敏性物料的干燥。3）物料在床层内的停留时间可根据工艺要求任意调节，故难对干燥或要求干燥产品 含湿量过低的过程非常适用。4）设备结构简单，造价低，可动部件少，便于制造、操作和维修。5）在同一设备内，既可进行连续操作，又可进行间歇操作。流化床干燥器的缺点有：1）床层内物料纵向返混严重,对单级式连续干燥器,物料在设备内停留时间不均匀，有可能是部分未干燥的物料随产品一起排出床层外。2）一般不适用于易黏结或结块、含湿量过高物料的干燥，因为容易发生物料黏结到 设备壁面上，或堵床现象。3）对被干燥物料的粒度有一定的限制，不能太小，也不能太大。4）对产品外观要求严格的物料不宜采用。干燥贵重和有毒的物料时，对回收装置要 求苛刻。总之，流化床干燥器既有明显的优点，也存在颗粒磨损严重、颗粒在床层内停留 时间不匀，导致产品质量不均匀等不足之处，要能很好的扬长避短，方可获得良好的 经济效益。另外，必须要考虑的是，物料、加热空气等对设备腐蚀，会严重影响生产产品的 质量。所以对于一些管道和主体设备，我们采用耐腐蚀的不锈钢材料，以保证生产的 质量。-4-.化工原理课程设计.目录摘要-7-Abstracts_ 8-1干燥过程的设计-9-1.1 干燥过程概述-9-1.2 几种常见干燥器-10-1.3 干燥器选型需要考虑的因素-11-1.4 流化床干燥器的相关介绍-U-1.5工艺流程设计的基本原则-13-1.6设计方案简介-14-1.7干燥流程的说明-14-2干燥器的物料衡算和热量衡算-15-2.1 主体设备的工艺设计计算-15-2.1.1物料衡算-15-2.1.2空气和物料的出口温度确定-16-2.1.3干燥器的热量衡算-21-2.1.4预热器热负荷及加热蒸汽消耗量-22-2.2干燥器的设计-23-2.2.1流化速度的确定-23-2.2.2流化床层面积的计算-24-2.2.3 干燥器的宽度和长度-25-2.2.4 干燥器的高度-25-2.2.5 干燥器的结构设计-26-2.3附属设备的选型_-29-2.3.1送风机和排风机-29-2.3.2气_固分离设备-31-2.3.3供料装置_-31-2.3.4除尘装置_-33-2.3.5换热器的选型_-33-2.3.6空气过滤器-34-2.3.7管路选择-35-2.4相关符号说明-37-3计算结果汇总表-39-4说明与体会_ 40-5附录-41-5.1干燥器出口温度的优化程序及运行结果-41-5.1.1干燥器出口温度的优化程序-41-5-.化工原理课程设计.5.2干燥器计算的程序及运行结果-50-5.2.1干燥器计算的程序-50-5.2.2干燥器计算的程序运行结果-57-6参考文献-59-6-化工原理课程设计-卧室多室流化床干燥器的设计摘要：干燥是食品、化工和制药等工业生产中的一项重要化工单元操作。本化工原理 课程设计的任务是设计一种卧式多室流化床干燥器，将颗粒状物质的含水量从 3%燥至0.02%,生产能力为1.6万t/a。来自气流干燥器的颗粒状物料用星型加 料器加入干燥器的第一室，再经过其余的四个室，在6 7.7C下离开干燥器。湿 度为0.02的空气经翅片换热器（热载体为350kPa饱和水蒸气）加热至105后 进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传质传热后，湿度增加到0.03,温度降 至71o尾气经过旋风分离器和布袋式除尘器，提高了产品的收率。流程中采 用前送后抽式供气系统，维持干燥器在略微负压下工作。通过查阅资料和选用公 式设计，干燥器的较好设计结果为：床层底面积4疗，长度与宽度分别取2.5m和 1.6 m,高度2.8m,隔板间距0.5m,物料出口堰高0.3m。分布板开孔率6.56%,总筛孔数142826个。止匕外，还确定了合适的送风机、引风机、旋风分离器、换 热器和空气过滤器等辅助设备及型号。关键词：干燥；卧式多室流化床；固体物料；化工设计-7-.化工原理课程设计.Abstr acts:Dr ying is an impor tant unit oper ation of chemical engineer ing in the pr ocess of food,chemical,phar maceutical and other industr ial pr oduction,r espectively.The task in the cour se of Design for the Cour se of Pr inciples of Chemical Engineer ing was to fulfill designing a dr ying equipment of multi-compar tment fluidized dr yer,which could handle 16000-ton gr anular mater ials a year with water content 3 wt%to a extent of water content of 0.02 wt%.Solids coming fr om gas-dr yer wer e injected to the fir st compar tment with a star-like feeder,which then past other four compar tments one by one and left at 67.7.Air,which heated to 105 by a fin type heat exchanger(heat car r ier,350kPa moist steam),exchanged heat and mass with gr anular mater ials in fluidized bed and dischar ged fr om dust collector as clean gas,with humidity incr eased fr om 0.02 to 0.05 and temper atur e decr eased for m 105 to 71.Blowing fan and exhaust fan wer e used together in the pr ocess flow to keep dr yer wor king under little subatmospher ic pr essur e.After r esour cing and calculating,the optimum par ameter s of multi-compar tment fluidized dr yer deter mined in our design wor k wer e as follows:fluidized bed ar ea 4m2 with 2.5m in length and 1.6m in width,compar tment height 2.8m,distance between division plate 0.5m,weir height for dr y pr oduct dischar ge 0.3m,opening r atio 6.56%in distr ibutor plate with total number of holes 142826.Fur ther mor e,model number of other accessor y equipments such as blowing fan,exhaust fan,cyclone,bag filter,heat exchange and air filter wer e also chosen to meet dr ying r equir ements.Keywor ds:dr ying;multi-compar tment fluidized bed;solid;chemical engineer ing design.-8-.化工原理课程设计.1干燥过程的设计1.1干燥过程概述在食品，化工，制药等工业生产中，常常需要从湿物料中除去湿分（水或化学 溶剂），这一过程成为除湿，通常除湿的方法有三种：一是机械除湿法，它是通过沉 降，过滤，离心分离，挤压等机械除去其湿分，这种方法比较经济，但只能除去部分 湿分往往不能满足工艺要求，二是化学除湿法，它是利用硅胶，生石灰，无水氯化钙 等吸湿剂除去物料中少量的湿分，这种方法因吸湿剂的吸湿能力有限，只适用于产量 小，含水量少的场合，最后一种是加热除湿法（又称干燥），这种除湿法是将热能传 递给湿物料使其中的湿分汽化并排除，使物料的含湿量降到规定的水平，干燥是应用 最广的单元操作之一。干燥过程进行的必要条件是被干燥的物料表面所产生的水汽（其他蒸汽）的压 力Pw必须大于干燥介质中的水汽（其他蒸汽）的分压Pv.两者的压差（Pw-Pv）越大，干燥过程进行的越快，所以气化的水汽应及时的被干燥介质带走，以保持一定的传质 推动力，若压差为零，传质推动力为零，干燥操作也就停止。干燥的基本原理和影响：干燥通常是指将热量加于湿物料并排除挥发湿分（大多 数情况下是水），而获得一定湿含量固体产品的过程。湿分以松散的化学结合或以液 态溶液存在于固体中，或积集在固体的毛细微结构中。当湿物料作热力干燥时，以下 两种过程相继发生：过程L能量（大多数是热量）从周围环境传递至物料表面使湿 分蒸发。过程2.内部湿分传递到物料表面，随之由于上述过程而蒸发。干燥速率由上述两个过程中较慢的一个速率控制，从周围环境将热能传递到湿物 料的方式有对流、传导或辐射。在某些情况下可能是这些传热方式联合作用，工业干 燥器在型式和设计上的差别与采用的主要传热方法有关。在大多数情况下，热量先传 到湿物料的表面热按后传入物料内部，但是，介电、射频或微波干燥时供应的能量在 物料内部产生热量后传至外表面。整个干燥过程中两个过程相继发生，并先后控制干 燥速率1.湿 物料中水分的性质 湿物料中所含水分性质的不同影响干燥效果。（1）总水分工平衡水分+自由水分（2）结合水与非结合水（3）平衡水分与自由水分自由水分工全部非结合水+平衡水分-9-.化工原理课程设计.2.干 燥速率 干燥速度取决于内部扩散和表面气化速度。干燥过程分成两阶段，恒速阶段（平行于横轴直线）和降速阶段（斜向下线）。在恒速阶段，干燥速率与物料湿含量无关。降速阶段，干燥速率近似地与物料湿含 量成正比。物料湿含量大于C o时，干燥过程属恒速阶段，当物料湿含量小于C o时，干燥过程属于降速阶段。3.影响干燥的因素恒速阶段与干燥介质条件和物料表面水分气化速率有关。降速阶段主要与内部扩 散有关。1.2 几种常见干燥器气体干燥器 干燥速度快，气固并流操作，干燥时间短；另外结构简单，设备投 资少，占地面积小，操作方便，性能稳定，维修量小。但其主要缺点是：由于物料停留时间很短，气流干燥器只适合干燥非结合水，不适合于结合水分的 干燥；由于颗粒之间以及颗粒与器壁之间的碰撞与摩擦。因此，气流干燥器不适合于干 燥晶形不允许破坏的物料；气固两相分离的任务很重，固体产品的放空损失较大，粉料排空对环境造成一定 污染；气固两相接触时间短，两相间的传热不充分，气体放空时的温度较高，热效率较 低；此外气体通过干燥系统的流动阻力较大，风机的动力消耗较高，因而气流干燥器 的能量消耗较高。a.转筒干燥器：机械化程度高，生产能力较大，干燥介质通过转筒的阻力较小，对物料的适应性较强，操作稳定，运行费用低。但是，转筒干燥器装置比较笨重，金 属耗材多，传动机构复杂，维修量较大，设备投资高，占地面积大。b.喷雾干燥器：干燥速度快，干燥时间短，特别适合于热敏性物料的干燥。但是 它的体积传热系数很低，水分汽化强度小，因而干燥器体积庞大，热效率低，动力消 耗较大。c.厢式干燥器：可以用于各种物料的干燥，但其热效率较低，产品质量不均匀，主要使用于小规模多品种、干燥条件变动大的场合-10-.化工原理课程设计.d.流化床干燥器：它最大的两个优点有两个：一是由于物料颗粒的剧烈运动和相 互混合，床内各处温度均匀一致，从而避免了物料的局部过热；二是流化床的停留时 间任意可调，特别适合于干燥结合水分，因此，工业上常将流化床干燥器与气流干燥 器审联使用。单层流化床的主要缺点是由于颗粒的完全混合，在连续操作时颗粒无聊的停留时 间分布不均匀，部分物料因在流化床中停留时间过短而位能得到充分干燥，另一部分 在流化床中停留时间过长而过分干燥。这种干燥器不实用于易结晶或结块的物料1.3 干燥器选型需要考虑的因素（1）物料性能及干燥持性其中包括物料形态（片状、纤维状、粒状、液态、膏状等）、物理性质（密度、粒 度分布、粘附性）、干燥特性（热敏性、变形、开裂等）、物料与水分的结合方式等因 素。（2）对干燥产品质量的要求及生产能力包括对干燥产品特殊的要求（如保持产品特有的香味及卫生要求）;生产能力不同,干燥设备也不尽相同。（3）湿物料含湿量的波动情况及干燥前的脱水应尽量避免供给干燥器湿物料的含湿量有较大的波动，因为湿含量的波动不仅使 操作难以控制而影响产品质量，而且还会影响热效率，对含湿量高的物料，应尽可能 在干燥前用机械方法进行脱水，以减小干燥器除湿的热负荷。机械脱水的操作费用要 比干燥去水低廉的多，经济上力求成少投资及操作费用。（4）操作方便.劳动条件好。（5）适应建厂地区的外部条件（如气象、热源、场地），做到因地制宜。1.4 流化床干燥器的相关介绍流化床干燥器的简介-11-.化工原理课程设计.湿物料经进料器进入床层，热空气由下而上通过多空式气体分布板，当气速（指 空床气速）较低时，颗粒 床层呈静止状态，气流穿 过颗粒间的空隙。止匕时，颗粒床层为固定床。当气 速增加到一定程度后，颗 粒床层开始松动，并略有 膨胀，在小范围内交换位 置。当气速在增大到某一 数值后，颗粒在空气呈悬 浮状态，形成颗粒与气体的 混合层，恰如液体沸腾状态,化床或沸腾床。由固定床 转为流化床时的气速，成 为临界汽化速度。干燥的水分形式以 表面水为主，对含内部水 较多的物料比较难达到 工艺要求。该机可根据工 艺要求设计成鼓风系统、引风系统、鼓引风系统，鼓风机可兼作分散器。鼓 卧式多室流化床干燥器气固两相激烈运动相互接触。这种状态的床层，成为流引风机系统中风机可采 用变频器无级变速，实现系统“0压力”精确的控制在进料 处或旋风分离器的易漏风 处。对于易燃易爆物料普通焊接管道容易积料导致温度过高。气速越大，流化床层就越高。当气速增大到颗粒的自由沉降速度6时，颗粒开始 同气流一齐向上流动，成为气流干燥状态，也称6为流化床的带出速度，流化床的操 作气速应在临界流化速度与带出速度之间。-12-.化工原理课程设计.湿物料在流动床中与热空气进行热量和质量的传递，达到干燥的目的。干燥后的 产品由床层侧面出料管溢流排出，气流由顶部排出，经旋风分离器或布袋式除尘器回 收其中夹带的粉尘。流化床干燥器的主要优点：床层温度均匀，并可以调节；因传热速度快，处理能 力大，停留的时间可在几分钟到几个小时范围内调节，使物料的含水量降到最低；物 料依靠进出口床层高差自动流向出口，不需输送装置；结构简单，可动部件少，操作 稳定。缺点是物料的形状和力度都有限制。流化床干燥器的主要缺点：床层内物料返混严重，对单级式连续干燥器，物料在 设备内停留时间不均匀，有可能使部分未干燥的物料随着产品一起排出床层外。一般 不适用于易粘结或结块、含湿量过高物料的干燥，因为容易发生物料粘结到设备壁面 上或堵床现象。对被干燥物料的粒度有一定限缶一般要求不小于30mm、不大于6 mmo 另外，对产品外观要求严格的物料不宜采用。干燥贵重和有毒的物料时，对回收装量 要求苛刻。不适用于易粘结获结块的物料。1.5 工艺流程设计的基本原则工程设计本身存在一个多目标优化问题，同时又是一个政策性很强的工作，设计 人员必须有优化意识。严格的遵守国家的有关政策，法律规定及行业规范，特别是国 家的经济法规，环保法规等等，一般来说，设计者应遵守以下基本原则。（一）：技术的先进性和可靠性尽量采用当前的先进技术，实现生产装置的优化集成，使其具有较强的市场竞争 能力，同时，对于所采川的新技术要进行充分的论证，以保证设计的科学性和安全性。（二）：装置系统的经济性在各种可采用方案的分析比较中，技术经济评价指标往往是关键的要素之一以求得 最小的投资获得最大的经济效益。（三）：可持续发展及清洁生产树立可持续发展及清洁生产意识，在所选的方案中，应尽可能利用装置系统产生的 废弃物，减少废弃物的排放。（四）：过程的安全性在设计的过程中要充分考虑到各个生产环节中可能出现的危险事故，采取有效地-13-.化工原理课程设计.安全措施，确保装置系统的可靠运行，人员健康和人身安全。（五）：过程操作的可操作性及可控制性装置系统应便于稳定可靠操作。当生产负荷或一些参数在一定范围内波动时，应 能快速的进行调节控制。（六）：行业性法规1.6 设计方案简介本设计以流化床为主体设备，来处理1.6万吨/年某颗粒状物质.为提高其干燥效 果，把流化床设计成卧室多室型设计成开孔率为6.56%,孔径为1.5mm筛板上用垂直 于挡板将床层分割成5个室。总干燥面积达4m,.板间距为0.5m.该种卧式多室流化 床干燥器高度较低，结构简单，操作方便，易于控制，流体阻力较小，对各种物料的 适应性强，不仅适用于各种难于干燥的粒状物料和热敏性物料，而且已逐步推广到粉 状、片状等物料的干燥.在工业生产中得到了广泛的应用。流化床干燥有以下特点：1）由于流化床内温度均匀，并能自由调节，故可得到均匀的干燥产品。2）因热传递迅速，所以处理能力大。3）由于滞留时间可在几分钟几小时范围内任意选定，故可生产含水分极低的干 燥制品。4）因流化床有相似于液体的状态和作用，所以处理容易。止匕外，物料输送简单。5）装置无运动部件，结构简单，运转稳定。但被处理物料的形状和粒径有一定限 制。6）不适用于易黏结或结块的物料。1.7干燥流程的说明如下图所示。首先，利用鼓风机的旋转，在其内部产生负压，空气在压差的推动 下进入管路。进入管路后的空气经过滤器除去其中含有的颗粒物质，以免进入干燥器-14-.化工原理课程设计.后对物料产生污染。然后，净化后的的 空气进入换热器，与压力为350kPa 的饱和水蒸气进行 热量交换，空气被 加热，而饱和水蒸 气冷却而被液化。换热器中出来 的空气温度已达到 生产所要求的温度,此时，热空气从干燥器下部进入塔内，经使空气流动均匀的分布板后与湿物料进行热 量和质量传递，使物料得以干燥。出干燥器的空气中含有少量物料，为减少浪费和对 大气的污染，我们让空气进入旋风分离器，完成气固分离。鼓风机将含有空气排往大 气。根据任务，采用卧式多室流化床干燥装置系统。来自气流干燥器的颗粒状物料用星形加料器加到干燥室的第一室，依次经过各室 后，于6 7.7C离开干燥器。湿空气由送风机送到翅片型空气加热器，升温到105后 进入干燥器，经过与悬浮物料接触进行传热传质后温度降到了 71o废气经旋风分离 器净化后由抽风机排除至大气。空气加热器以350kPa的饱和水蒸气作热载体。2干燥器的物料衡算和热量衡算2.1 主体设备的工艺设计计算2.1.1 物料衡算-15-.化工原理课程设计.新鲜空气L、R-废二压 干燥器-干燥产就工 工.卜 湿物料&、Xx如图,进入干燥器的新鲜的空气的绝干空气的消耗量为/,空气进出干燥器时的湿 度为区,“2,湿物料进出干燥器时的干基含水量为储,占湿物料进出干燥器时的流量 g15g2少为单位时间内水分的蒸发量。O则单位时间内绝干物料的流量为：干物料流量 G,=6(1%)=2222.22x(1 0.03)=2155.55馆/力进干燥器干基含水量储=03=0.030931-0.03出干燥器干基含水量占=。2=2.0 x10-41-0.0002蒸发出水量少=Gc(X1 才2)=2155.55x(0.03093-2.0 x10-4)二6624kg/hW绝干空气消耗量1二-LI66.2440.02(H1 H2)一绝干空气的消耗量，kg绝干空气/s;区,2一空气进出干燥器时的湿度，kg/kg绝干气；七,占一湿物料进出干燥器时的干基含水量，kg水分/kg干料;切了2湿物料进出干燥器时的流量，kg物料/s.少一单位时间内水分的蒸发量，kg/s;G一单位时间内绝干物料的流量，kg/s;2.1.2空气和物料的出口温度确定1.空气出口温度q一般情况下，空气出口温度比出口湿球温度高20-50。当 干燥器出口温度增大时，空气出口湿度下降，所需的空气量增大，相应的操作费用增 大，而空气出口温度下降造成干燥器内平均传热、传质推动力增大使干燥器设备体积 减小，设备投资费用降低；当空气出口温度降低时，空气出口湿度增大，所需要的空 气量减少，即操作费用减少，但平均传热、传质推动力减小，所需干燥器设备体积增-16-.化工原理课程设计.大，设备投资费用增加。因此存在一最佳的空气出口温度使操作费用与设备费用总和 最小。在考虑了干燥器、空气预热器、风机和除尘设备的投资折旧费用和空气预热费 用、风机运转费用及干燥器散热损失等操作费的情况下，建立了干燥介质出口温度优 化设计数学模型，它以总费用最小为目标函数，总费用/为j=g，+g/g a n p式中 J-总费用，元/年；G d-干燥设备投资折旧费，元/年；Gh空气预热费，元/年；G p-风机运转动力费，元/年。以下为干燥器出口温度的优化程序（优化程序见后面附录）运行结果：请输入物料的处理量3,物料初始含水量%,物料最终含水量除出口处的湿球温度t w,预热器饱和水蒸气的潜热广2222.22 0.03 0.0002 40 2401.1设备折旧费Gd=72.45万元 空气预热费Gh=23.84万元 风机运转费Gp=3.22万元 总费用值二99.51万元 出口温度t 2=6 0.00设备折旧费Gd=6 4.59万元 空气预热费Gh=24.40万元 风机运转费Gp=3.30万元 总费用值二92.29万元 出口温度t 2=6 1.00 x|c|c|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c设备折旧费Gd=59.30万元 空气预热费Gh=24.98万元 风机运转费Gp=3.38万元 总费用值二87.66万元 出口温度t 2=6 2.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=55.36万元 空气预热费Gh=25.58万元 风机运转费Gp=3.47万元 总费用值二84.42 万元 出口温度t 2=6 3.00设备折旧费Gd=52.25万元 空气预热费Gh=26.22万元 风机运转费Gp=3.56万元 总费用值二82.04万元 出口温度12二64.00设备折旧费Gd=49.71万元 空气预热费Gh=26.89万元 风机运转费Gp=3.66万元 总费用值二80.26 万元 出口温度t 2=6 5.00-17-.化工原理课程设计.设备折旧费Gd=47.56万元 空气预热费Gh=27.59万元 风机运转费Gp=3.76万元总费用值二78.92万元 出口温度t 2=6 6.00 x|c x|c设备折旧费Gd=45.72万元 空气预热费Gh=28.34万元 风机运转费Gp=3.87万元总费用值二77.92万元 出口温度t 2=6 7.00设备折旧费Gd=44.10万元 空气预热费Gh=29.12万元 风机运转费Gp=3.98万元总费用值二77.20万元 出口温度t 2=6 8.00|c|c|c|c jc|c jc|c|c z|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=42.6 7万元 空气预热费Gh=29.94万元 风机运转费Gp=4.10万元总费用值二76.71万元 出口温度t 2=6 9.00设备折旧费Gd=41.39万元 空气预热费Gh=30.81万元 风机运转费Gp=4.22万元总费用值二76.43万元 出口温度t 2=70.00z|c|c z|c x|c x|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c x|c x|c|c z|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c设备折旧费Gd=40.24万元 空气预热费Gh=31.73万元 风机运转费Gp=4.36万元总费用值二76.33 万元 出口温度t 2=71.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=39.19万元 空气预热费Gh=32.71万元 风机运转费Gp=4.50万元总费用值二76.40万元 出口温度12=72.00|c|c|c|c jc|c jc|c|c z|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=38.22万元 空气预热费Gh=33.75万元 风机运转费Gp=4.65万元总费用值二76.62 万元 出口温度t 2=73.00设备折旧费Gd=37.33万元 空气预热费Gh=34.86万元 风机运转费Gp=4.81万元总费用值二77.00万元 出口温度t 2=74.00设备折旧费Gd=36.51万元 空气预热费Gh=36.04万元 风机运转费Gp=4.98万元总费用值二77.53万元 出口温度t 2=75.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=35.75万元 空气预热费Gh=37.30万元 风机运转费Gp=5.16万元-18-.化工原理课程设计.总费用值二78.21万元 出口温度t 2=76.00设备折旧费Gd=35.03万元 空气预热费Gh=38.6 5万元 风机运转费Gp=5.35万元总费用值二79.04 万元 出口温度t 2=77.00z|c|c z|c x|c x|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c x|c x|c|c z|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c*|c设备折旧费Gd=34.36万元 空气预热费Gh=40.10万元 风机运转费Gp=5.56万元总费用值二80.03 万元 出口温度t 2=78.00设备折旧费Gd=33.74万元 空气预热费Gh=41.6 6万元 风机运转费Gp=5.79万元总费用值二81.19万元 出口温度t 2=79.00设备折旧费Gd=33.14万元 空气预热费Gh=43.35万元 风机运转费Gp=6.03万元总费用值二82.53 万元 出口温度t 2=80.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=32.58万元 空气预热费Gh=45.18万元 风机运转费Gp=6.30万元总费用值二84.06万元 出口温度t 2=81.00设备折旧费Gd=32.05万元 空气预热费Gh=47.17万元 风机运转费Gp=6.58万元总费用值二85.81万元 出口温度t 2=82.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=3L55万元 空气预热费Gh=49.34万元 风机运转费Gp=6.90万元总费用值二87.78万元 出口温度t 2=83.00设备折旧费Gd=31.07万元 空气预热费Gh=51.72万元 风机运转费Gp=7.24万元总费用值二90.02 万元 出口温度t 2=84.00设备折旧费Gd=30.61万元 空气预热费Gh=54.33万元 风机运转费Gp=7.62万元总费用值二92.55万元 出口温度t 2=85.00|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c|c设备折旧费Gd=30.17万元 空气预热费Gh=57.22万元 风机运转费Gp=8.03万元总费用值二95.42 万元 出口温度t 2=86.00-19-.化工原理课程设计.设备折旧费Gd=29.76万元 空气预热费Gh=6 0.43万元 风机运转费Gp=8.49万元总费用值二98.68万元 出口温度t 2=87.00z|c|c z|c x|c x|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c|c z|c x|c x|c|c z|c x|c x|c x|c x|c x|c x|c*|c设备折旧费Gd=29.36万元 空气预热费Gh=6 4.01万元 风机运转费Gp=9.01万元总费用值二102.38 万元 出口温度t 2=88.00设备折旧费Gd=28.97万元 空气预热费Gh=6 8.05万元 风机运转费Gp=9.59万元总费用值二106.61万元 出口温度t 2=89.00 总费用最少值尸76.33万元 最佳出口温度t 2=71.00Pre s s a ny ke y t o c ont inu e故优化温度为高出出口湿球温度31,小为空气出口湿球温度，4为离开预热 器时温度%2=0+31=105 区=0.02俯水/俯干空气 根据焰湿图得：却产却2二40 所以 J=40+31=712.物料离开干燥器温度必1.35湿 比 体 积/m 3/1.251.151.05kg干0.950.850.75湿比热容/kJ.(kgH2O.)”汽-化潜一热/kJ/kg温度/湿空气的湿度-温度图-20-.化工原理课程设计.当Xc0.05时，用以下经验公式计算:z*、X2-Xt2-02 W2占,2 _&24卜2-九2)W2xc-xW2J其中rtX2-X一在q温度下水的汽化热，kJ/kg*)一临界点出物料的自由水分，kg/kg绝干料。一物料离开干燥器的自由水分，kg/kg绝干料rt=2401.IkJ/kg 8X*=2.仅 Ft)X。=0.015 或=1.2kJ/kg k 由2公式得：2401.1x(2.0 xl()T o)i 20 x(71-40)x7 1 2.0 x10432401.1x(0.013-0)1.20 x(71-40)l 0.013-0)71-402401.1x(0.013-0)-1.20 x(71-40)解得：%=6 7.6 6 C2.1.3 干燥器的热量衡算Q.L.H?、t?、h .一lJUL Xk Qi%I i x(iQ，&、k 电干燥器中不补充热量，Qd=，故可利用Q=QJQ a+。2+。3+心计算 对于预热器单位时间内预热器的消耗热量为Q p=M/。)P I=Cgt+rH+cvtH=(1.01+1.88)，+249077/一湿空气的焰，“一0时水的汽化潜热取=2490kJ/kg所以。厂“/)=(1.01+1.88。)&-%)_ 对于干燥器心=，2-/J+Gc(A-/J+G-21-.化工原理课程设计.+得干燥系统消耗的总热量Q=QpQd=L(I2-I1Gc(I2-I；)+Ql其中/包括绝干物料的焰和物料中所含水分(以0的液态水为基准)I=cse+xcwe=(c5+4.187x)9=cMes一绝干物料的比热容，kJ/(kg绝干物料。C)金一湿物料的比热容，kJ/(kg绝干物料。C)金一水的比热容加热空气加热空气 Qi=L(l.O l+1.88Ho)(t2-t0)=L(1.01+1.88x0.02)x(71-45)=27.24Z kj/h=7.57 xlO-3Z 加热物料。2=GcCM(/_*)=Gc(%+4.187X2)(2-4)=2155.55x(1.2+40187x0.002)x(6 7.6 6-30)=97492.42 以/z=27.08近水分蒸发。3=W(2490+1.882)=6 6.24 x(2490+1.88x71)=48.27kw取干燥器热损失为&+。2的15%Ql=0.15(03+02)=015x(27.08+48.27)=11.303 版由。=。尸=+。2+。3+0.01746 Z=7.57x10-3L