旋转闪蒸干燥机的工作原理是什么？( 五 ) _闪蒸干燥机的工作原理是什么？

2 旋转闪蒸干燥机的工艺计算和结构计算
2．1 工艺计算
(1)干燥能力：
G2= G1 (1-ω1)/（ 1-ω2) (1)
式中G2——干燥物料产量，kg／h；
G1——湿物料的处理量，kg／h；
ω1——湿物料的湿基含水量，kg／kg；
ω2———出干燥器物料的湿基含水量，kg／kg 。
(2)水分蒸发量：
W= GC(X1- X2 )=L(Y1 –Y2) (2)
式中 W一水分蒸发量，kg／h；
GC一绝干物料质量流量，kg／h；
X1一进干燥器物料的干基含水量，kg／kg；
X2一出干燥器物料的干基含水量，kg／kg；
Y1一进干燥器空气的湿度，kg水／kg干空气；
Y2一出干燥器空气的湿度，kg水／kg干空气；
L一绝干空气流量，kg／h 。
(3)空气消耗量
L(I1-I2)= GC (I1`-I2` )+QL (3)
出干燥器空气的焓：
I2 =(1.01+1.88 Y2 )t2 +2490 Y2 (4)
式中 I1—进干燥器空气的焓，kJ／kg干空气；
I2—出干燥器空气的焓，kJ／kg干空气；
I1`一进干燥器物料的焓，kJ／kg绝干料；
I2`一出干燥器物料的焓，kJ／kg绝干料；
QL一干燥器的热量损失，kJ／h；
t2一空气出干燥器的温度，℃ 。
由式(2)、(3)、(4)看出，只有Y2、I2、L三个未知数，故方程组可以求解，并由此可以确定风机风量和热风炉供热要求。
2．2 干燥机的结构计算
(1)干燥室直径的确定
干燥室直径由干燥室内气流的截面速度确定：
式中 D一干燥室直径，m；
V一干燥机内平均气体流量，m3／h；
ν一干燥机内气体流速，一般为3—5m／s 。
(2)干燥机高度H的确定
干燥机的高度由浓相流态化高度和旋转气流干燥段高度组成，为增大设备热容量和稳定操作，流化段高度可以取得适当大一些，例如200—500mm 。干燥机高度H根据下式确定【1】：
式中△tm 一对数平均温差，℃；
t1—进口温度，℃；
t2—出口温度，℃；
tω1一认为与该区的湿球温度相等，℃；
tω2一物料出口温度，℃；
进入旋转气流干燥管的进气温度因通过流态化区而相应降低，取为t1`
t1`=t1 -(0.3~0.5)( t1- t2 )
A—单位干燥管体积内的干燥表面积，m2／m 3，
A=6G(1+x)／(3600πD2／4)dpρm Vm
G—绝干物料流量，kg／h；
x — 物料干基含水量，kg／kg；
ρm一颗粒密度，kg／m3 ；
D一干燥室直径，m；
Vm一固体颗粒的运动速度，m／s；
q—旋转气流快速干燥管的热交换量，q=CQ，
Q由干燥器热量衡算确定，c为系数，
从安全考虑，取C=0．5—0．7；
h—传热系数，kJ／(m2·h·℃)；
dp—产品粒度，m 。
(3)关键部件设计
①分级器位于干燥室的顶部和中上部，其形状为短管状或圆环状。其内径的大小不仅影响产品的粒度大小，也影响着产品的终湿含量。分级器直径与产品粒度大小的关系，可通过下式求得：
此式假设颗粒为球状，其密度为ρ ，直径为dp，流体的密度为ρg，粘度为μ，颗粒初始旋转半径为r1，分级器的内半径为r2，旋转的角速度为ω，干燥室的半径为R，干燥室从底部到分级器的高度为h，气量为v。
②气体分布器该装置由一空心的旋转蜗壳和环形挡片组成，干燥室的下部为一锥形底，并配备有搅拌装置。在挡板的下部留有一个间隙，形成窄缝。进风环隙可调节，气体切向进入气体分布器，经过环形挡板的下部缝隙，进入干燥室内部产生旋转上升气流。环隙窄缝的高度h为：
h=V／(πDut )
V一干燥室的进风量，m3/s；
D一干燥室的直径，m；
ut一环隙的切向速度，一般为30～60m／s 。
以阻燃剂氢氧化镁为例，将有关参数代入上式，得到计算结果如表1 。事实证明，设备的实际运行情况与设计结果基本符合。
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