活性炭 盘式干燥机
一、技术数据及要求:
1、物料:活性炭(和面粉一样),温度对物料无影响,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、产能:500t/m=16.7t/d=700kg/hr
6、热源:燃材导热油炉(需要配备)
7、提供整套设备
二、设计计算条件及参数:
a) 干燥前含湿量:75%(wb)
b) 干燥后含湿量:10%
c) 导热油进口温度:300℃
d) 导热油出口温度:250℃
e) 热源:导热油
f) 计算物料初始温度:20℃
g) 物料出口温度:80℃
h) 计算排气温度:110℃
i) 计算环境气温:20℃
j) 计算环境湿度: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水蒸气/kg干空气)
l) υH20=(0.773+1.244X H20)×(tg+273)÷273 ∴υH20=0.8452(m3/kg干空气);
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干空气);
- o) ∴ρH130=(1+XH130)/υH130=(1+0.0116925)÷1.16257=0.870223(kg/m3);(加热后的空气^湿度不变——加热过程没有加湿);
p) 环境空气(200℃内)加热过程的比热容:(湿热:湿空气的比热容是1kg干空气和其中含有的水蒸气组成的混合湿空气的比热容)
CH130=Cg+CAXH130=1.005+1.88×0.0116925=1.027(kj/kg·K)=0.2453(kcal/kg·k)
q) 计算安全余量为10%
三、热工计算:
(1、排气温度为105℃时的工况条件/排气压力假定为常压):
首先确定干燥机的排气温度为:105℃;排气温度下循环空气的相对湿度为15%;
3.1、计算排气温度、湿度条件下空气的湿度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =15198.345(Pa);
对应的露点温度为:54-55℃;机表露点温度为:54℃;
2.2、计算排气状态下空气的^湿度:
x H105=0.109765(kg水蒸气/kg干空气);
2.3、计算排气条件下空气的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.5892(m3/kg干空气);
2.4、计算排气条件下空气的密度:ρH105=(1+xH105)/υH105=(1+0.109765)÷1.5892
=0.6983 (kg/MR3)
2.5、 计算排气条件下空气的比热容:CH105=Cg+CA·xH105=1.005+1.88×0.109765=1.21136(kj/kg·K)=0.28933(kcal/kg·k);
2.6、 计算环境条件下空气的湿度:计算排气露点温度下的空气湿度:环境空气^湿度: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水蒸气/kg干空气)
2.7、 υH10=(0.773+1.244x H10)×(tg+273)÷273 ∴υH12=0.8072(m3/kg干空气);
2.8、 ρH10=(1+xH10)/υH10=(1+0.004553)÷0.8072=1.2445(kg/m3);
2.9、 环境空气的比热容:(湿热:湿空气的比热容是1kg干空气和其中含有的水蒸气组成的混合湿空气的比热容);
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、排气温度为105℃时的工况条件/排气压力假定为常压,首先确定干燥机的排气温度为:105℃;排气温度下循环空气的相对湿度为20%):
3.1、计算排气温度、湿度条件下空气的湿度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =20264.46(Pa);
对应的露点温度为:60-61℃;机表露点温度为:60℃;
2.2、计算排气状态下空气的^湿度:
x H105=0.1555(kg水蒸气/kg干空气);
2.3、计算排气条件下空气的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.33814(m3/kg干空气);
2.4、计算排气条件下空气的密度:ρH105=(1+xH105)/υH105=(1+0.1555)÷1.33814
=0.8635 (kg/MR3)
2.11、 计算排气条件下空气的比热容:CH105=Cg+CA·xH105=1.005+1.88×0.1555=1.29734(kj/kg·K)=0.30986(kcal/kg·k);
2.12、 计算环境条件下空气的湿度:计算排气露点温度下的空气湿度:环境空气^湿度: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水蒸气/kg干空气)
2.13、 υH10=(0.773+1.244x H10)×(tg+273)÷273 ∴υH12=0.8072(m3/kg干空气);
2.14、 ρH10=(1+xH10)/υH10=(1+0.004553)÷0.8072=1.2445(kg/m3);
2.15、 环境空气的比热容:(湿热:湿空气的比热容是1kg干空气和其中含有的水蒸气组成的混合湿空气的比热容);
CH10=Cg+CA·xH10=1.005+1.88×0.004553=1.01356(kj/kg·K)=0.24208(kcal/kg·k);
3.2(1、排气温度为105℃时的工况条件/排气压力假定为常压,首先确定干燥机的排气温度为:105℃;排气温度下循环空气的相对湿度为30%):
3.1、计算排气温度、湿度条件下空气的湿度:
∵φ=;PS105= 101322.3(Pa) ∴PW =φ·PS =30396.69(Pa);
对应的露点温度为:69-70℃;机表露点温度为:69℃;
2.2、计算排气状态下空气的^湿度:
x H105=0.26656(kg水蒸气/kg干空气);
2.3、计算排气条件下空气的比容:υH105=(0.773+1.244x H105)×(tg105+273)÷273 ∴υH105=1.52945(m3/kg干空气);
2.4、计算排气条件下空气的密度: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)
则处理能力为M=1820+700=2520(kg /HR)
2、根据上述计算排气相对湿度为15%时:排气需要的风量为
m=1820÷(0.109765-0.0116925)=18557.7(kg /HR)
3、根据上述计算排气相对湿度为20%时:排气需要的风量为
m=1820÷(0.1555-0.0116925)=12655.8(kg /HR)
4、根据上述计算排气相对湿度为30%时:排气需要的风量为
m=1820÷(0.26656-0.0116925)=7140.9654(kg /HR)
全系统的热量消耗是由如下四个部门组成:
= Q1+Q2+Q3+Q4
其中:
——由导热油提供的热量(kcal/hr)
由干燥介质(热风)提供的热量(kcal/h),干燥用环境空气量为G(kg/h),比热为0.2453(Kcal/kg.K)
Q1——物料内水分() 自20℃升温并汽化再升温到105℃排出干燥塔时所需热量(kcal/h),水分蒸发所需热量为623. 3 kcal/kg。
Q2——物料在干燥过程中温度升高所需吸收的热量(kcal/h),物料比热按0.4kcal/kg.℃计算,
Q3——尾气排放携出的热量(kcal/h),温度按110℃计算,比热容按照0.2453 kcal/kg.℃计算。
Q4——干燥系统向环境散热引起的热量损失,占总供给热量的12%即Q4=0.12;
热平衡衡算:
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);
导热油循环量(按照导热油进口温度250℃;比热0.7418kcal/kg.℃核算)为:86846.25(kg/hr)=107.217m3/hr;耙式干燥机采用1进1出;配用管道通径为:DN32;
进风空气预热需要的热量(计算时按照排气温度计算、计算后放大)
∴=18557.7×0.2453×(105-10)=432459.362 (kcal/hr);....................排气相对湿度为15%
∴=12655.8×0.2453×(105-10)=294924.44(kcal/hr);....................排气相对湿度为20%
∴=7140.9654×0.2453×(105-10)=166409.487(kcal/hr);....................排气相对湿度为30%
需要的总热能:
=+=1720910(kcal/hr)............................................................排气相对湿度为15%;
=+=1583375.44(kcal/hr)........................................................排气相对湿度为20%;
=+=1454860.5(kcal/hr)........................................................ 排气相对湿度为30%;
各区段空气体积流量计算:
L1(20℃)=18557.7÷1.196925=15504.48(m3/hr)—— (进风空气流量) ........排气相对湿度为15%;
L1(20℃)=12655.8÷1.196925=10573.595(m3/hr)—— (进风空气流量)........排气相对湿度为20%;
L2(105℃)=(18557.7+1820)÷0.6983=29181.87(m3/hr);........排气相对湿度为15%;
L2(105℃)=(12655.8+1820)÷0.8635=16764.1(m3/hr)........排气相对湿度为20%;
L2(105℃)=(7140.9654+1820)÷0.828115=10820.92(m3/hr)........排气相对湿度为30%;
一、 设备配置:
1、 采用直径为3mr的12或14层的盘式干燥机;主机动力为11kw;电话联系确定按照14提交报价。
2、 配置螺旋喂料器:LJQ-180/5.5KW
3、 配置旋风分离器:CLT-10.0×2
4、 当采用脉冲布袋除尘器时选用:DMC-144
5、 引风机:Y5-47-6C/Y160L-2-18.5kw;流量:14126~15129(m3/h );全压:2746~2542(Pa);或者4-72-5A/Y160M2-2/15KW流量:14328~15455(m3/h );全压:2335~2019(Pa);
6、 进风空气过滤器:3(m2)
7、 )翅片散热器:导热油温度按照进口220℃;出口200℃条件计算,换热器对数平均温度差为145.0813℃,总换热系数为20,需要换热面积为101.607 (m2);为了将进风从加热到150℃具备一定的干燥能力,换热器对数平均温度差为116.469℃,总换热系数为20,需要换热面积为186.584 (m2);累计选用SRZ12-5翅片散热器5件,实际换热面积为124.3(m2)。
8、 进风管道直径:流速按照18m/s计算,则管径为:Dg450可满足要求。
9、 排气管道直径:流速按照20m/s计算,则管径为:Dg550可满足要求。