活性炭 盤(pán)式干燥機(jī)
一、技術(shù)數(shù)據(jù)及要求:
1、物料:活性炭(和面粉一樣),溫度對(duì)物料無(wú)影響,越高越好。
2、干燥前水分:75%
3、干燥后水分:10%
4、粒度:20-100目
5、產(chǎn)能:500t/m=16.7t/d=700kg/hr
6、熱源:燃材導(dǎo)熱油爐(需要配備)
7、提供整套設(shè)備
二、設(shè)計(jì)計(jì)算條件及參數(shù):
a) 干燥前含濕量:75%(wb)
b) 干燥后含濕量:10%
c) 導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度:300℃
d) 導(dǎo)熱油出口溫度:250℃
e) 熱源:導(dǎo)熱油
f) 計(jì)算物料初始溫度:20℃
g) 物料出口溫度:80℃
h) 計(jì)算排氣溫度:110℃
i) 計(jì)算環(huán)境氣溫:20℃
j) 計(jì)算環(huán)境濕度:80%
k) XH20=0.622×PA÷(P-PA) ;φ= PA÷PS φ=80% 又∵PS20 =2336.92Pa;PA =1869.54 Pa ∴XH20=0.0116925(kg水蒸氣/kg干空氣)
l) υH20=(0.773+1.244X H20)×(tg+273)÷273 ∴υH20=0.8452(m3/kg干空氣);
m) ρH20=(1+XH20)/υH20=(1+0.0116925)÷0.8452=1.1969kg/m3;
n) 同理:∵υH130=(0.773+1.244X H120)×(tg+273)÷273=(0.773+1.244×0.0116925)×(130+273)÷273=1.16257(m3/kg干空氣);
- o) ∴ρH130=(1+XH130)/υH130=(1+0.0116925)÷1.16257=0.870223(kg/m3);(加熱后的空氣^濕度不變——加熱過(guò)程沒(méi)有加濕);
p) 環(huán)境空氣(200℃內(nèi))加熱過(guò)程的比熱容:(濕熱:濕空氣的比熱容是1kg干空氣和其中含有的水蒸氣組成的混合濕空氣的比熱容)
CH130=Cg+CAXH130=1.005+1.88×0.0116925=1.027(kj/kg·K)=0.2453(kcal/kg·k)
q) 計(jì)算安全余量為10%
三、熱工計(jì)算:
(1、排氣溫度為105℃時(shí)的工況條件/排氣壓力假定為常壓):
首先確定干燥機(jī)的排氣溫度為:105℃;排氣溫度下循環(huán)空氣的相對(duì)濕度為15%;
3.1、計(jì)算排氣溫度、濕度條件下空氣的濕度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =15198.345(Pa);
對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度為:54-55℃;機(jī)表露點(diǎn)溫度為:54℃;
2.2、計(jì)算排氣狀態(tài)下空氣的^濕度:
x H105=0.109765(kg水蒸氣/kg干空氣);
2.3、計(jì)算排氣條件下空氣的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.5892(m3/kg干空氣);
2.4、計(jì)算排氣條件下空氣的密度:ρH105=(1+xH105)/υH105=(1+0.109765)÷1.5892
=0.6983 (kg/MR3)
2.5、 計(jì)算排氣條件下空氣的比熱容:CH105=Cg+CA·xH105=1.005+1.88×0.109765=1.21136(kj/kg·K)=0.28933(kcal/kg·k);
2.6、 計(jì)算環(huán)境條件下空氣的濕度:計(jì)算排氣露點(diǎn)溫度下的空氣濕度:環(huán)境空氣^濕度:xH10=0.622×Pw÷(P-PA) ;φ= Pw÷PS φ=60% 又∵PS10=1227.11(Pa) Pw = PS×φ=736.266(Pa);
∴x H10==0.004553(kg水蒸氣/kg干空氣)
2.7、 υH10=(0.773+1.244x H10)×(tg+273)÷273 ∴υH12=0.8072(m3/kg干空氣);
2.8、 ρH10=(1+xH10)/υH10=(1+0.004553)÷0.8072=1.2445(kg/m3);
2.9、 環(huán)境空氣的比熱容:(濕熱:濕空氣的比熱容是1kg干空氣和其中含有的水蒸氣組成的混合濕空氣的比熱容);
2.10、 CH10=Cg+CA·xH10=1.005+1.88×0.004553=1.01356(kj/kg·K)=0.24208(kcal/kg·k);
3.2(1、排氣溫度為105℃時(shí)的工況條件/排氣壓力假定為常壓,首先確定干燥機(jī)的排氣溫度為:105℃;排氣溫度下循環(huán)空氣的相對(duì)濕度為20%):
3.1、計(jì)算排氣溫度、濕度條件下空氣的濕度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =20264.46(Pa);
對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度為:60-61℃;機(jī)表露點(diǎn)溫度為:60℃;
2.2、計(jì)算排氣狀態(tài)下空氣的^濕度:
x H105=0.1555(kg水蒸氣/kg干空氣);
2.3、計(jì)算排氣條件下空氣的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.33814(m3/kg干空氣);
2.4、計(jì)算排氣條件下空氣的密度:ρH105=(1+xH105)/υH105=(1+0.1555)÷1.33814
=0.8635 (kg/MR3)
2.11、 計(jì)算排氣條件下空氣的比熱容:CH105=Cg+CA·xH105=1.005+1.88×0.1555=1.29734(kj/kg·K)=0.30986(kcal/kg·k);
2.12、 計(jì)算環(huán)境條件下空氣的濕度:計(jì)算排氣露點(diǎn)溫度下的空氣濕度:環(huán)境空氣^濕度:xH10=0.622×Pw÷(P-PA) ;φ= Pw÷PS φ=60% 又∵PS10=1227.11(Pa) Pw = PS×φ=736.266(Pa);
∴x H10==0.004553(kg水蒸氣/kg干空氣)
2.13、 υH10=(0.773+1.244x H10)×(tg+273)÷273 ∴υH12=0.8072(m3/kg干空氣);
2.14、 ρH10=(1+xH10)/υH10=(1+0.004553)÷0.8072=1.2445(kg/m3);
2.15、 環(huán)境空氣的比熱容:(濕熱:濕空氣的比熱容是1kg干空氣和其中含有的水蒸氣組成的混合濕空氣的比熱容);
CH10=Cg+CA·xH10=1.005+1.88×0.004553=1.01356(kj/kg·K)=0.24208(kcal/kg·k);
3.2(1、排氣溫度為105℃時(shí)的工況條件/排氣壓力假定為常壓,首先確定干燥機(jī)的排氣溫度為:105℃;排氣溫度下循環(huán)空氣的相對(duì)濕度為30%):
3.1、計(jì)算排氣溫度、濕度條件下空氣的濕度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =30396.69(Pa);
對(duì)應(yīng)的露點(diǎn)溫度為:69-70℃;機(jī)表露點(diǎn)溫度為:69℃;
2.2、計(jì)算排氣狀態(tài)下空氣的^濕度:
x H105=0.26656(kg水蒸氣/kg干空氣);
2.3、計(jì)算排氣條件下空氣的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.52945(m3/kg干空氣);
2.4、計(jì)算排氣條件下空氣的密度:ρH105=(1+xH105)/υH105=(1+0.26656)÷
1.52945=0.828115(kg/MR3)
四、物料衡算:
1、物料恒算:=1820(kg .H2O/hr)
則處理能力為M=1820+700=2520(kg /HR)
2、根據(jù)上述計(jì)算排氣相對(duì)濕度為15%時(shí):排氣需要的風(fēng)量為
m=1820÷(0.109765-0.0116925)=18557.7(kg /HR)
3、根據(jù)上述計(jì)算排氣相對(duì)濕度為20%時(shí):排氣需要的風(fēng)量為
m=1820÷(0.1555-0.0116925)=12655.8(kg /HR)
4、根據(jù)上述計(jì)算排氣相對(duì)濕度為30%時(shí):排氣需要的風(fēng)量為
m=1820÷(0.26656-0.0116925)=7140.9654(kg /HR)
全系統(tǒng)的熱量消耗是由如下四個(gè)部門(mén)組成:
= Q1+Q2+Q3+Q4
其中:
——由導(dǎo)熱油提供的熱量(kcal/hr)
由干燥介質(zhì)(熱風(fēng))提供的熱量(kcal/h),干燥用環(huán)境空氣量為G(kg/h),比熱為0.2453(Kcal/kg.K)
Q1——物料內(nèi)水分() 自20℃升溫并汽化再升溫到105℃排出干燥塔時(shí)所需熱量(kcal/h),水分蒸發(fā)所需熱量為623. 3 kcal/kg。
Q2——物料在干燥過(guò)程中溫度升高所需吸收的熱量(kcal/h),物料比熱按0.4kcal/kg.℃計(jì)算,
Q3——尾氣排放攜出的熱量(kcal/h),溫度按110℃計(jì)算,比熱容按照0.2453 kcal/kg.℃計(jì)算。
Q4——干燥系統(tǒng)向環(huán)境散熱引起的熱量損失,占總供給熱量的12%即Q4=0.12;
熱平衡衡算:
Q1= 1820×623.3=1134406 (kcal/hr);
Q2=700×0.4×(100-10)=25200 (kcal/hr);
∴=(Q1+Q2) /0.9=(1134406 +25200)/0.9=1288451(kcal/hr);
導(dǎo)熱油循環(huán)量(按照導(dǎo)熱油進(jìn)口溫度250℃;比熱0.7418kcal/kg.℃核算)為:86846.25(kg/hr)=107.217m3/hr;耙式干燥機(jī)采用1進(jìn)1出;配用管道通徑為:DN32;
進(jìn)風(fēng)空氣預(yù)熱需要的熱量(計(jì)算時(shí)按照排氣溫度計(jì)算、計(jì)算后放大)
∴=18557.7×0.2453×(105-10)=432459.362 (kcal/hr);....................排氣相對(duì)濕度為15%
∴=12655.8×0.2453×(105-10)=294924.44(kcal/hr);....................排氣相對(duì)濕度為20%
∴=7140.9654×0.2453×(105-10)=166409.487(kcal/hr);....................排氣相對(duì)濕度為30%
需要的總熱能:
=+=1720910(kcal/hr)............................................................排氣相對(duì)濕度為15%;
=+=1583375.44(kcal/hr)........................................................排氣相對(duì)濕度為20%;
=+=1454860.5(kcal/hr)........................................................ 排氣相對(duì)濕度為30%;
各區(qū)段空氣體積流量計(jì)算:
L1(20℃)=18557.7÷1.196925=15504.48(m3/hr)—— (進(jìn)風(fēng)空氣流量) ........排氣相對(duì)濕度為15%;
L1(20℃)=12655.8÷1.196925=10573.595(m3/hr)—— (進(jìn)風(fēng)空氣流量)........排氣相對(duì)濕度為20%;
L2(105℃)=(18557.7+1820)÷0.6983=29181.87(m3/hr);........排氣相對(duì)濕度為15%;
L2(105℃)=(12655.8+1820)÷0.8635=16764.1(m3/hr)........排氣相對(duì)濕度為20%;
L2(105℃)=(7140.9654+1820)÷0.828115=10820.92(m3/hr)........排氣相對(duì)濕度為30%;
一、 設(shè)備配置:
1、 采用直徑為3mr的12或14層的盤(pán)式干燥機(jī);主機(jī)動(dòng)力為11kw;電話聯(lián)系確定按照14提交報(bào)價(jià)。
2、 配置螺旋喂料器:LJQ-180/5.5KW
3、 配置旋風(fēng)分離器:CLT-10.0×2
4、 當(dāng)采用脈沖布袋除塵器時(shí)選用:DMC-144
5、 引風(fēng)機(jī):Y5-47-6C/Y160L-2-18.5kw;流量:14126~15129(m3/h );全壓:2746~2542(Pa);或者4-72-5A/Y160M2-2/15KW流量:14328~15455(m3/h );全壓:2335~2019(Pa);
6、 進(jìn)風(fēng)空氣過(guò)濾器:3(m2)
7、 )翅片散熱器:導(dǎo)熱油溫度按照進(jìn)口220℃;出口200℃條件計(jì)算,換熱器對(duì)數(shù)平均溫度差為145.0813℃,總換熱系數(shù)為20,需要換熱面積為101.607 (m2);為了將進(jìn)風(fēng)從加熱到150℃具備一定的干燥能力,換熱器對(duì)數(shù)平均溫度差為116.469℃,總換熱系數(shù)為20,需要換熱面積為186.584 (m2);累計(jì)選用SRZ12-5翅片散熱器5件,實(shí)際換熱面積為124.3(m2)。
8、 進(jìn)風(fēng)管道直徑:流速按照18m/s計(jì)算,則管徑為:Dg450可滿足要求。
9、 排氣管道直徑:流速按照20m/s計(jì)算,則管徑為:Dg550可滿足要求。