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(1)、YPG200型植物多肽壓力式噴霧干燥機(jī)需方提供的設(shè)計參數(shù):
1.物料名稱: 多肽
2.蒸 發(fā) 量: 200kg/h;
3.含 固 量: 35-40%;(本次設(shè)計過程中按照含固量35%計算)
4.成品含水率:<5%;
5.設(shè)計進(jìn)風(fēng)溫度:160-180℃
6.烘干溫度:150-160℃;
7.熱源:蒸汽+電加熱;
8.設(shè)備材質(zhì):內(nèi)、外不銹鋼制作,材質(zhì)sus304;
(2)、YPG200型植物多肽壓力式噴霧干燥機(jī)工藝形式確定:
1.料液含水率: w1=35%;
2.成品水率: w2<5%;
3.干燥形式: 壓力式噴霧干燥機(jī)組;
4.收料形式: 雙級旋風(fēng)收料;
5.除塵形式: 水膜式除塵器除塵;
(3)、YPG200型植物多肽壓力式噴霧干燥機(jī)控制參數(shù):
1. 主電源: 380V 50Hz;
2. 控制電源: 220VAC;
3. 進(jìn)風(fēng)溫度: 160-180℃(t進(jìn));
4. 出風(fēng)溫度: 85~95℃(t出);
5. 原料溫度: 原料溫度=環(huán)境溫度,即13℃(θ1)
6. 產(chǎn)品溫度: 產(chǎn)品溫度一般比出風(fēng)溫度低15℃,即75℃(θ2)
(4)、設(shè)計氣象條件(天津):
1. 大氣壓力: 101.3KPa ;
2. 環(huán)境溫度: 13℃(t0);
3. 相對濕度: 78%;
4. 空氣含濕量:0.0075kg水/kg干空氣(d0);
5. 熱風(fēng)進(jìn)口含濕量:0.0075kg水/kg干空氣(d1);
(5)、公用工程
1. 動力電源: 380V,3相5線,50HZ;
2. 壓縮空氣
壓 力:0.6 MPa;
用 量:1.5-2m3/min;
(6)、物料衡算:
1. 處理量:
W原=317kg/h;
2. 水份蒸發(fā)量:
W水= 【(w1- w2)÷(1- w2)】×W原=200kg/h;
3.產(chǎn)量:
W產(chǎn)= W原-W水≈117kg/h;
(7)、熱量衡算:
1. 蒸發(fā)水所需熱量Q水:
Q水= W水×(595+0.45×t出-1×θ1)
=200×(595+0.45×90-1×13)
=12.41×104Kcal/h
2. 產(chǎn)品升溫所需熱量Q產(chǎn):
Q產(chǎn)=W產(chǎn)×[Cs×(1- w2)+ 1× w2]×(θ2-θ1)
=117×[0.4×(1- 0.05)+ 1× 0.05]×(75-13)
=0.32×104Kcal/h
計算中取絕干物料的比熱Cs為0.4 Kcal/h. ℃
3. 干燥塔外圍護(hù)熱損失Q損:
Q損=0.15×(Q水+ Q產(chǎn))
=0.15×(12.41×104+0.32×104)
=1.9×104Kcal/h
驗算:一般干燥設(shè)備外圍護(hù)熱損失控制在60-100 Kcal/h水,
現(xiàn)在:1.9×104Kcal/h/200=95.5Kcal/h,在控制范圍中。
4.干燥所需的熱風(fēng)量:
G=(Q水+ Q產(chǎn)+ Q損)/【i1-i2'-0.1×0.24×(t出-t0)】
i1-i2'=(0.24+0.45×d0)×(t進(jìn)-t出)
=(0.24+0.45×0.0075)×(160-90)
=17.04Kcal/kg
G=(12.41+ 0.32+ 1.9)×104/【17.04-0.1×0.24×(90-13)】
=9630kg/h;
設(shè)計過程中需考慮15%的漏風(fēng)量和20%的余風(fēng)量,風(fēng)機(jī)所需的熱風(fēng)流量為:12520kg/h;
5. 干燥所需的熱量:
Q=G×(i1-i0)
i1-i0=【(0.24+0.45×d1)×t進(jìn)+595×d1】-【(0.24+0.45×d0)×t0+595×d0】
=【(0.24+0.45×0.0075)×160+595×0.0075】-【(0.24+0.45×0.0075)×13+595×0.0075】=35.78Kcal/kg
Q=9630×35.78=34.45×104Kcal/h
6.干燥塔排風(fēng)含濕量驗算:
d2=d1+ W水/G
=0.0075+200/9630=0.0283kg水/kg干空氣;
查空氣焓濕圖可知:與排風(fēng)溫度和含濕量相對應(yīng)的濕球溫度為tw2=40.5℃,則t出-tw2=49.5℃(差距要求大于環(huán)境溫度13℃),可保證旋風(fēng)分離器不結(jié)露,物料不會結(jié)塊。
(8)YPG200型植物多肽壓力式噴霧干燥機(jī)計算:
1.壓力式噴霧干燥機(jī)的經(jīng)驗:當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度為160℃時,軸向平均空塔速度為0.2-0.45m/s之間,本次設(shè)計取0.4m/s計算;
2.當(dāng)空氣加熱到160℃時,空氣密度為:1.293×(273/273+160)=0.815kg/m3;
當(dāng)排風(fēng)加熱到90℃時,空氣密度為:1.293×(273/273+90)=0.98kg/m3;
則此時平均熱風(fēng)密度為:0.9 kg/m3;
噴霧塔內(nèi)平均體積流量為:L=10700m3/h;
噴霧塔直經(jīng)D=(L÷3600÷0.45÷0.7854)0.5=3.08m,圓整后取D=3.2m;
3.噴霧塔高度計算:
一般噴霧塔直端高度為:H=(3到4)D=12.8m;
根據(jù)成品物料量選擇關(guān)風(fēng)機(jī)為:口徑為DN200mm;干燥塔下椎體頂錐角為54°,則下椎體高度為:h=2.95m;
噴霧塔進(jìn)風(fēng)風(fēng)速取20m/s,進(jìn)風(fēng)口徑為:0.26×0.52m;進(jìn)風(fēng)段及安裝噴槍段高度為:Hh=2.8m;
即干燥塔總高:~19m;
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