化工原理蒸發(fā)課程設計--設計日處理 30 噸鮮奶的全脂奶粉干燥裝置

1、<p><b>　　1.任務書</b></p><p><b>　　1.1 設計任務</b></p><p>　　設計日處理 30 噸鮮奶的全脂奶粉干燥裝置。</p><p><b>　　1.2 任務說明</b></p><p>　　原料為已經(jīng)濃縮至濃奶含水 58

2、%，成品奶粉含水控制在小于 3 %。</p><p><b>　　1.3 設計內容</b></p><p>　　1、生產(chǎn)流程的確定，工藝條件選定。</p><p>　　2、確定霧化器的形式及計算</p><p>　　3、干燥塔工藝計算。包括空氣消耗量、加熱介質消耗量及塔徑和塔高的計算。</p><p&

3、gt;　　4、附屬設備的計算和選型。包括空氣加熱器、氣固分離器、氣液輸送機械、熱風進口及分布裝置和排料裝置。</p><p>　　5、繪制噴霧干燥裝置工藝流程圖。</p><p>　　6、編寫設計說明書一份。</p><p><b>　　2.前言</b></p><p><b>　　2.1 工藝背景</b

4、></p><p><b>　　2.1.1 概述</b></p><p>　　干燥器的種類有很多。常見的幾種干燥器的分類方法如下：</p><p>　　（1）按操作壓力可分為常壓型和真空型干燥器。</p><p>　　（2）按操作方式可分為連續(xù)式和間歇式干燥器。</p><p>　?。?）按

5、熱量傳遞的方式可分為：</p><p>　?、賹α骷訜嵝透稍锲?，如噴霧干燥器、氣流干燥器、流化床干燥器等；</p><p>　　②傳導加熱型干燥器，如耙式真空干燥器、滾筒干燥器、冷凍干燥器等；</p><p>　?、圯椛浼訜嵝透稍锲?，如紅外線干燥器、遠紅外線干燥器等；</p><p>　?、芙殡娂訜嵝透稍锲?，如微波加熱干燥器等。</p&

6、gt;<p>　　在眾多干燥器中，對流加熱型干燥器的應用最多。如化學工業(yè)中，干燥塑料、樹脂等；食品工業(yè)中，奶粉及調味品的干燥；醫(yī)學和生物化學領域中，干燥抗生素、酶、維生素、血漿等。</p><p>　　2.1.2 奶粉干燥簡介</p><p>　　鮮奶的主要成分有水分：87%~88%，總乳固體：12%~13%，其中脂肪3.4%~3.8%、蛋白質3.3%~3.5%、乳糖4.6%

7、~4.7%、無機鹽0.7%~0.75%，使用噴霧干燥器制成奶粉。</p><p>　　鮮奶中含水量大，所以在噴霧干燥之前，總是需要將奶用蒸發(fā)方式濃縮到40%~50%的固含量，因為在蒸發(fā)器中蒸發(fā)水約比噴霧干燥器中蒸發(fā)水便宜十倍。</p><p>　　2.1.3 噴霧干燥的原理</p><p>　　將溶液、乳濁液、懸浮液或漿料在熱風中噴霧成細小的液滴，在它下落的過程中，

8、液滴中的水分被蒸發(fā)而形成粉末或顆粒狀的產(chǎn)品，這樣的過程成為噴霧干燥。</p><p>　　噴霧干燥的原理如圖1－1所示。</p><p>　　在干燥塔的頂部導入熱風，同時用泵將料液送至塔頂，經(jīng)過霧化器噴成霧狀的液滴，這些液滴群的表面積很大，與高溫熱風接觸后其中的水分蒸發(fā)，在極短的時間內便成為干燥產(chǎn)品，從干燥塔底部排出。熱風與液滴接觸后高溫顯著降低，濕度增大，它作為廢氣由排風機抽出。廢氣夾帶

9、的微粉用分離裝置回收。</p><p>　　物料干燥分等速階段和降速階段兩個部分進行。在等速階段，水分通過顆粒的擴散速度大于蒸發(fā)速度。水分蒸發(fā)是在液滴表面發(fā)生，蒸發(fā)速度由蒸氣通過周圍熱風的擴散速度所控制。主要的推動力是周圍熱風和液滴的溫度差，溫差越大蒸發(fā)速度越快。當水分通過顆粒的擴散速度開始減慢，干燥進入減速階段。此時物料溫度開始上升，干燥結束時物料的溫度接近于周圍空氣的溫度。</p><p&

10、gt;　　2.1.4 噴霧干燥的特點</p><p>　　噴霧干燥具有許多優(yōu)點，主要的有以下幾個方面：</p><p>　?、?干燥速度快。由于料液經(jīng)噴霧后被霧化成幾十微米大小的液滴，所以單位體積液滴具有的表面積很大，每升料液經(jīng)噴霧后表面積可達300m2左右，因此傳質、傳熱迅速，水分蒸發(fā)極快，干燥時間一般僅5~40s。</p><p>　　⑵ 干燥過程中液滴的溫度較

11、低。噴霧干燥可以采用較高溫度的熱載體，但是干燥塔內的溫度一般不會很高。在干燥初期，物料溫度不超過周圍熱空氣的濕球溫度，干燥產(chǎn)品質量好，適合于熱敏性物料的干燥。</p><p>　?、?產(chǎn)品具有良好的分散性和溶解性。根據(jù)工藝要求，選用適當?shù)撵F化器，可將料液噴成球狀液滴，由于干燥過程是在空氣中完成的，所得到的粉粒能保持與液滴相近似的球狀，因此具有良好的疏松性、流動性、分散性和溶解性。</p><p

12、>　?、?生產(chǎn)過程簡化，操作控制方便。即使是含水量高達90%的料液，不經(jīng)濃縮，同樣能一次獲得均勻的產(chǎn)品。大部分產(chǎn)品干燥后不需粉碎和篩選，從而簡化了生產(chǎn)工藝流程。對于產(chǎn)品粒徑大小、松密度、含水量等質量指標，可改變操作條件進行調整，控制管理都很方便。</p><p>　?、?產(chǎn)品純度高，生產(chǎn)環(huán)境好。由于干燥是在密閉的容器內進行的，雜質不會混入產(chǎn)品，保證了產(chǎn)品純度。對于有毒氣和臭氣的物料。可采用閉路循環(huán)系統(tǒng)的噴霧

13、干燥設備，防止污染，改善環(huán)境。</p><p>　?、?適宜于連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)。干燥后的產(chǎn)品經(jīng)連續(xù)排料，在后處理上結合冷卻器和風力輸送，組成連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)線，實現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)。</p><p>　　基于上述優(yōu)點，噴霧干燥自20世紀40年代用于工業(yè)生產(chǎn)以來，已在化學工業(yè)、食品工業(yè)、醫(yī)藥、農藥、陶瓷、水泥及冶金行業(yè)中獲得了廣泛的應用。</p><p>　　噴霧干燥也具

14、有以下幾個缺點：</p><p>　?、?當熱風溫度較低（低于150℃）時，傳質速率較低，需要的設備體積大，且低溫操作時空氣消耗量大，因而動力消耗隨之增大；</p><p>　?、?從廢氣中回收粉塵的分離設備要求高，附屬裝置結構復雜，費用較高；</p><p>　?、?對一些糊狀物料，干燥時需加水稀釋，增大了干燥設備的負荷。</p><p>

15、　　但是這些缺點并不影響它的廣泛應用，尤其是在大規(guī)模生產(chǎn)中，噴霧干燥的經(jīng)濟性極為突出。</p><p>　　2.2 噴霧干燥方案的選定</p><p>　　2.2.1 干燥裝置流程</p><p>　　噴霧干燥獲得的產(chǎn)品達數(shù)百種，因此，噴霧干燥的流程也是多種多樣的。這里介紹的是基本類型。在實際生產(chǎn)中，可能多加幾件或者減少幾件設備，構成生產(chǎn)流程，但離不開這種基本類型。

16、</p><p>　　2.2.1.1 開放式噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　該系統(tǒng)的特征是噴霧的料液全部是水溶液，干燥介質是來自大氣的空氣，空氣通過干燥器及除塵系統(tǒng)后，再排放到大氣中，不再循環(huán)使用，這是一種標準的流程。在工業(yè)生產(chǎn)中最為常見的是這種流程，如圖1－2所示。</p><p>　　開放式噴霧干燥系統(tǒng)流程比較簡單，各種型式的霧化設備裝置都能使用，該系統(tǒng)的缺點

17、是載熱體消耗量較大。</p><p>　　2.2.1.2 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)，是基于干燥介質為惰性氣體（例如N2氣）的再循環(huán)和再利用。當然，特殊情況下也可以用空氣（如空氣－四氯化碳系統(tǒng)）。干燥系統(tǒng)部件間連接處要保證氣密性密封，干燥室在低壓0.196MPa（200mmH2O）下操作。起流程如圖1－3所示。</p><p>　

18、　圖1－ 3 閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　1－貯料槽；2－冷卻塔；3－加熱器；4－鼓風機；5－洗滌－冷凝器；6－冷卻器；7－引風機；8－旋風分離器</p><p>　　通常在下述情況下需選擇閉路循環(huán)流程：</p><p>　?、?原料液由固體和有機溶劑組成；</p><p>　　② 要求有機溶劑全部回收；</p>

19、<p>　?、?干燥有毒的固體粉粒狀產(chǎn)品；</p><p>　?、?不允許氣味、溶劑蒸發(fā)和顆粒狀物質的逸出，防止對環(huán)境大氣造成污染；</p><p>　?、?粉塵在空氣中可能形成爆炸混合物；</p><p>　?、?必須防止有機溶劑的爆炸和燃燒的危險；</p><p>　?、?在干燥過程中，由于氧化作用，粉塵不允許和氧接觸。<

20、/p><p>　　在流程中，設置的洗滌－冷凝器，其目的之一是冷凝從物料中出來的進入惰性氣體中的有機蒸汽，洗滌液就是固體中的有機溶劑；目的之二是洗滌氣體中的粉塵，防止堵塞加熱器。</p><p>　　2.2.1.3 半閉路循環(huán)噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　這種流程表示在圖1－4上。此系統(tǒng)用空氣作為干燥介質。這個系統(tǒng)的部件間的連接是非氣密性的，由系統(tǒng)排放到大氣中的空氣量

21、，相當于漏入干燥系統(tǒng)的空氣量。干燥器在微真空下操作，壓力約在－10~－30mmH2O。</p><p>　　排放的少量氣體，能夠較容易地處理，一般用作燃料的空氣。</p><p>　　該系統(tǒng)用于有氣味和有毒的水溶液物料。但是，粉塵沒有爆炸和燃燒的危險。需要間接加熱，以防止粉體（產(chǎn)品）同燃燒產(chǎn)物接觸。含有毒性顆粒或氣味的少量排放氣體，通過燃燒室的火焰區(qū)域，將其惰性化（即氧化）或脫味，然后排放

22、到大氣中。</p><p>　　2.2.1.4 自惰化（Self－inertizing）噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　它也是一個半閉路循環(huán)系統(tǒng)。此流程表示在圖1－5上。加熱器采用直接燃燒，允許采用高的干燥空氣入口溫度，可以提高干燥器熱效率。排放的氣體量等于在燃燒室燃燒產(chǎn)生的氣體體積量（大約為總氣體量的10%~15%）。如果排出的氣體有臭味，還可以將此部分氣體通入燃燒室進行燃燒，并回收這

23、部分熱量，如圖1－6所示。</p><p>　　圖1－ 5自惰化噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　1－干燥器；2－直接燃燒加熱器；3－鼓風機；4－洗滌－冷凝器；5－冷卻器；6－循環(huán)泵；7－引風機；8－旋風分離器</p><p>　　圖1－ 6 帶有預熱和燃燒的自惰化噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　1－干燥塔；2－直接燃燒加熱器；3－廢氣回收

24、熱交換器；4－鼓風機；</p><p>　　5－冷卻器；6－循環(huán)泵；7－洗滌－冷凝器；8－引風機；9－旋風分離器</p><p>　　直接燃燒加熱這樣的流程，如果燃燒爐設計適宜，它可經(jīng)獲得完全燃燒的條件，采用非常少的過量燃料空氣操作，可以建立起自惰化系統(tǒng)。</p><p>　　該流程用于水溶液物料，干燥產(chǎn)品不能和空氣及氧氣接觸，或有爆炸的危險，或通過氧化作用，破壞產(chǎn)

25、品質量。</p><p>　　該系統(tǒng)的特征就是采用直接燃燒加熱器，用燃燒氣體更可取，容易控制燃燒。在燃燒室中，采用精確調節(jié)過剩燃燒用空氣量，以得到低氧含量的循環(huán)干燥空氣流。</p><p>　　一個自惰化系統(tǒng)，不需要氮氣及其他惰性氣體。系統(tǒng)不需要氣密性密封。</p><p>　　干燥室在微真空下操作，在干燥器附近沒有粉塵。</p><p>　

26、　2.2.1.5 無菌的噴霧干燥系統(tǒng)</p><p>　　藥品的噴霧干燥，要求生產(chǎn)得到的產(chǎn)品沒有污染和外來的特殊物質，要求非常凈化的條件，采用無菌的噴霧干燥流程能滿足這些條件。</p><p>　　在無菌的流程中，設置高溫高效顆?？諝膺^濾器和無菌液體過濾器，并結合無污染的霧化及粉體卸料系統(tǒng)。無菌系統(tǒng)主要用于制藥工業(yè)。無菌的噴霧干燥流程，示于圖1－7上。</p><p&g

27、t;　　2.2.1.6 二級干燥系統(tǒng)</p><p>　　上述的全部噴霧干燥流程，在一般情況下，都能滿足產(chǎn)品質量（如顆粒尺寸分布、殘余濕含量、體積密度等）要求。上述的一級流程，代表著絕大多數(shù)的噴霧干燥系統(tǒng)。但是，為了進一步改善產(chǎn)品質量和提高干燥器的熱效率（這是永恒的要求），就需要增設噴霧干燥的流化床干燥的二級干燥系統(tǒng)。</p><p>　　對于干燥非常復雜的產(chǎn)品，技術要求又非常嚴格，在一級

28、流程中很難完成時，這時就采用二級流程（或其他組合方式）。噴霧干燥作為第一級，流化床作為二級干燥器或冷卻器，或兩者兼而有之，此流程如圖1－8所示。</p><p>　　2.2.2 干燥器內熱空氣和霧滴的流動方向</p><p>　　在噴霧干燥塔內，氣體和霧滴的運動方向和混合情況，直接影響到干燥產(chǎn)品的性質和干燥時間，應根據(jù)具體的工藝要求，合理選擇。</p><p>　　

29、氣體和霧滴的運動方向，取決于空氣入口和霧化器的相對位置，據(jù)此可分為并流、逆流和混合流三大類。</p><p>　　2.2.2.1 并流型噴霧干燥器</p><p>　　在干燥室內，霧滴和熱風呈同方向流動，這類干燥器的特點是被干燥物料容許在低溫情況下進行干燥。由于熱風進入干燥器內立即與霧滴接觸，室內溫度急降，不會使干燥物料受熱過度，因此適用于熱敏性物料的干燥。排出產(chǎn)品的溫度取決于排風溫度。&

30、lt;/p><p>　　并流式噴霧干燥器是工業(yè)上常用的基本型式，如圖1－9所示。圖中（a）、（b）為垂直下降并流型，這種型式塔壁粘粉較少，但由于噴嘴安裝在塔頂部，檢修和更換不方便。圖中（c）為垂直上升流型，這種型式要求干燥塔截面風速大于干燥物料的沉降速度，以保證干燥物料能被帶走。由于細顆粒干燥時間短，粗顆粒干燥時間長，過大的顆?；蛘潮诔蓧K，或落入塔底（定期排出，一般另作處理，不作產(chǎn)品）。故產(chǎn)品干燥均勻，且噴嘴維修方便

31、，但動力消耗較大。圖中（d）為水平并流式，熱風在干燥室內運動的軌跡呈螺旋狀，干燥產(chǎn)品絕大部分從空氣中分離出來，落至室底，間歇或連續(xù)排出，小部分被氣流夾帶的產(chǎn)品經(jīng)氣固分離器加以回收。這種干燥器的優(yōu)點是設備高度低，對廠房要求低。缺點是氣流與霧滴混合效果較差，大顆粒可能未得到干燥即落入底面，從而影響產(chǎn)品質量。</p><p>　　圖1－ 9 并流型噴霧干燥器</p><p>　　2.2.2.2

32、逆流型噴霧干燥器</p><p>　　在干燥室內，霧滴與熱風呈反向流動。這類干燥器的特點是高溫熱風進入干燥室內首先與將要完成干燥的粒子接觸，能最大限度的除掉產(chǎn)品的水分，過程的傳質傳熱推動力大，熱利用率高。物料在干燥室內停留時間長，適用于含水量較高物料的干燥。因產(chǎn)品與高溫氣體相接觸，故對于熱敏性物料一般不選用。設計時應注意塔內氣流速度應小于成品粉粒的沉降速度，以免產(chǎn)品的夾帶。常用于有壓力噴嘴的場合，如圖1－10所示

33、。</p><p>　　2.2.2.3 混合流型噴霧干燥器</p><p>　　在噴霧干燥室內，霧滴與熱風呈混合交錯的流動，如圖1－11所示。其干燥性能介于并流和逆流之間，特點是霧滴運動軌跡較長，適用于不易干燥的物料。但若設計不當，則會造成氣流分布不均勻，內壁局部粘粉嚴重等弊病。</p><p>　　霧滴和熱風的接觸方式不同，對干燥室內的溫度分布、霧滴（或顆粒）的運

34、動軌跡、物料在干燥室中的停留時間以及產(chǎn)品質量都很大影響。對于并流式，最熱的熱風與濕含量最大的霧滴接觸，因而濕分迅速蒸發(fā)，霧滴表面溫度接近空氣的濕球溫度，同時熱空氣溫度也顯著降低，因此從霧滴到干燥成品的整個過程中，物料的溫度不高，這對于熱敏性物料的干燥特別有利。由于濕分的迅速蒸發(fā)，霧滴膨脹甚至破裂，因此并流式所得的干燥產(chǎn)品常為非球形的多孔顆粒，具有較低的松密度。對于逆流式，塔頂噴出的霧滴與塔底上來的較濕空氣相接觸，因此濕分蒸發(fā)速率較并流式

35、為慢。塔頂最熱的干空氣與最干的顆粒相接觸，所以對于能經(jīng)受高溫、要求濕含量較低和松密度較高的非熱敏性物料，采用逆流式最合適。此外，在逆流操作過程中，全過程的平均溫度差和分壓差較大，物料停留時間長，有利于過程的傳熱傳質，熱能的利用率也較高。對于混合流操作，實際上是并流和逆流兩者的結合，其特性也介于兩者之間。對于能耐高溫的物料，采用這種操作方式最為合適。</p><p>　　2.2.3 操作條件</p>

36、<p>　　在設計噴霧干燥器時，首先必須確定設計參數(shù)，它包括以下內容：</p><p>　　① 要求獲得的產(chǎn)品的性質，粗粒或是細粒，空心或是實心結構，松密度的高低等；</p><p>　?、?選用的霧化方法；</p><p><b>　　③ 進料的濃度；</b></p><p>　?、?干燥溫度，包括進氣溫度和

37、排氣溫度；</p><p>　?、?產(chǎn)品的排出方法及粉塵的回收形式；</p><p><b>　?、?熱源；</b></p><p>　?、?對設備材料的要求。</p><p>　　2.2.4 霧化器型式</p><p>　　霧化器是噴霧干燥裝置中的關鍵部件，它的設計直接影響到產(chǎn)品質量的技術經(jīng)濟指

38、標。根據(jù)能量使用的不同，通常將霧化器分為氣流式、旋轉式及壓力式三種。</p><p>　　2.2.4.1 氣流式霧化器</p><p>　　氣流式噴霧是利用蒸汽或壓縮空氣的高速運動（一般為200~300m/s），使料液在噴嘴出口處即產(chǎn)生液膜分裂并被霧化。由于料液速度不大（一般低于2m/s），而氣流速度很高，兩種流體存在著相當高的相對速度，液膜被拉成絲狀，然后分裂成細小的霧滴。氣體壓力一般為

39、0.3~0.7MPa。</p><p>　　根據(jù)流體通道的多少將氣流式噴嘴分為二流式、三流式及四流式幾種。典型的氣流式霧化器結構如圖1－12所示。</p><p>　　2.2.4.2 旋轉式霧化器</p><p>　　旋轉式霧化器是將溶液供給到高速旋轉的離心盤上，由于受到離心力及氣液間的相對速度而產(chǎn)生的摩擦力的作用，液體被拉成薄膜，并以不斷增長的速度由盤的邊緣甩出而

40、形成霧滴。</p><p>　　根據(jù)圓盤的結構的不同，旋轉式霧化器可分為光滑盤和非光滑盤式霧化器。典型的旋轉式霧化器的結構如圖1－13~圖1－15所示。</p><p>　　2.2.4.3 壓力式霧化器</p><p>　　壓力式霧化器又稱機械式霧化器，它是利用高壓泵使液體獲得很高的壓力（2~20MPa），并以一定的速度沿切線方向進入噴嘴的旋轉室，使液體形成旋轉運動

41、，根據(jù)角動量守恒定律，愈靠近軸心，旋轉速度愈大，其靜壓強愈小，在噴嘴中央形成一股空氣流，而液體則形成繞空氣心旋轉的環(huán)形薄膜從噴嘴噴出，然后液膜伸長變薄并拉成絲，最后分裂成小霧滴，其過程可見圖1－16。壓力式霧化器可分為旋轉型及離心型兩類。</p><p>　　圖1－ 14 光滑盤旋轉霧化器的主要類型</p><p>　　圖1－ 15 非光滑式霧化器結構示意圖</p><

42、p>　　圖1－ 16 壓力式噴嘴的工作原理示意圖</p><p>　　2.2.4.4 霧化器的比較和選擇</p><p><b>　　A 霧化器的比較</b></p><p>　　工業(yè)噴霧干燥常采用的壓力式、旋轉式和氣流式三種霧化器各有特點，如表格1所示，其缺點如表1－2所示。</p><p>　　表格 1 三種霧

43、化器的比較</p><p><b>　　B 霧化器的選擇</b></p><p>　　對于任何霧化器的要求都是產(chǎn)生盡可能均勻的霧滴。如果有幾種不同的霧滴可供選擇時，就應考慮哪一種能經(jīng)濟地生產(chǎn)出性能最佳的霧滴。</p><p>　?、?根據(jù)基本要求進行選擇。一個理想的霧化器應具有下列基本特征：</p><p><b&

44、gt;　?、?結構簡單；</b></p><p><b>　?、?維修方便；</b></p><p>　　③ 大小型干燥器都可采用；</p><p>　　④ 可以通過調整霧化器的操作條件控制霧滴直徑分布；</p><p>　?、?可用泵輸送設備、重力供料或虹吸進料操作；</p><p>

45、;　　⑥ 處理物料時無內部磨損。</p><p>　　有些霧化器雖然具有上述部分或全部特點，但由于出現(xiàn)下列不希望產(chǎn)生的情況也不應選用，如：霧化器操作方法與所需的供料系統(tǒng)不相匹配；霧化器產(chǎn)生的液滴特征與干燥室的結構不相適應；霧化器的安裝空間不夠。</p><p>　?、?根據(jù)霧滴要求進行選擇。在適當?shù)牟僮鳁l件下，三種霧化器可以產(chǎn)生出粒度分布類似的料霧。在工業(yè)進料速率情況下，如果要求產(chǎn)生粗液滴

46、時，一般都采用壓力式噴嘴；如果要產(chǎn)生細液滴時，則采用旋轉式霧化器。</p><p>　?、?選擇的依據(jù)。若已確定某種物料適用于噴霧干燥法進行干燥，那么，接著要解決的問題是選擇霧化器。在選擇時，應考慮下列幾個方面。</p><p>　?、?在霧化器進料范圍內，能達到完全霧化。旋轉式或噴嘴式霧化器（包括壓力式和氣流式）在低、中、高速的供料范圍內，都能滿足各種生產(chǎn)能力的要求。</p>

47、<p>　?、?料液完全霧化時，霧化器所需的功率（霧化器效率）問題。對于大多數(shù)噴霧干燥來說，各種霧化器所需的功率大致為同一數(shù)量級。在選擇霧化器時，很少把所需功率作為一個重要問題來考慮。實際上，輸入霧化器的能量遠遠超過理論上用于分裂液體為霧滴所需的能量，因此，其效率相當?shù)?。通常只要在額定容量下能夠滿足所要求的噴霧特性就可以了，而不考慮效率這一問題。例如三流體噴嘴的效率特別低，然而只有用這種霧化器才能使某種高粘度料液霧化時，效

48、率問題也就無關緊要了。</p><p>　?、?在相同進料速率條件下，滴徑的分布情況。在低等和中等進料速率時，旋轉式和噴嘴式霧化器得到的霧滴直徑分布可以具有相同的特征。在高進料速率時，旋轉式霧化器所產(chǎn)生的霧滴一般具有較高的均勻性。</p><p>　?、?最大和最低滴徑（霧滴的均勻性）的要求。最大、最小或平均滴徑通常有一個范圍，這個范圍是產(chǎn)品特性所要求的。葉片式霧化輪、二流體噴嘴或旋轉氣流

49、杯霧化器，有利于要產(chǎn)生細霧滴的情況。葉片式霧化輪或壓力式噴嘴一般用于生產(chǎn)中等滴徑的情況，而光滑盤霧化輪或壓力式噴嘴適用于粗霧滴的生產(chǎn)。</p><p>　　⑤ 操作彈性問題。從運行的觀點出發(fā)，旋轉式霧化器比噴嘴式霧化器的操作彈性要大。旋轉式霧化器可以在較寬的進料速率下操作，而不至于使產(chǎn)品粒度有明顯的變化，干燥器的操作條件也不需改變霧化輪的轉速。</p><p>　　對于給定的噴嘴來說，要增

50、加進料速率，就需增加霧化壓力，同時滴徑分布也就改變了。如果對霧滴特性有嚴格的要求，就需采用多個相同的噴嘴。如果霧化壓力受到限制，而對霧滴特性的要求也不是很高時，只需改變噴嘴孔徑就可以滿足要求。</p><p>　　⑥ 干燥室的結構要適應于霧化器的操作。選擇各種霧化器時，干燥室的結構起著重要作用。從這一觀點出發(fā)，噴嘴型霧化器的適應性很強。噴嘴噴霧的狹長性質，能夠使其被置于并流、逆流和混合流操作的干燥室中，熱風分布器

51、產(chǎn)生旋轉的或平行的氣流都可以，而旋轉式霧化器一般需要配置旋轉的熱風流動方式。</p><p>　?、?物料的性質要適應于霧化器的操作。對于低粘度、非腐蝕性、非磨蝕性的物料，旋轉式和噴嘴式霧化器都適用，具有相同的功效。</p><p>　　霧化輪還適用于處理腐蝕性和磨蝕性的泥漿及各種粉末狀物料，在高壓下用泵輸送有問題的產(chǎn)品，通常首先選用霧化輪（盡管氣流式噴嘴也能處理這樣的物料）。</p

52、><p>　　氣流式噴嘴是處理長分子鏈結構的料液（通常是高粘度及非牛頓型流體）的最好霧化設備。對于許多高粘度非牛頓型料液還可先預熱以最大限度地降低粘度，然后再用旋轉型或噴嘴型霧化器進行霧化。</p><p>　　每一種霧化器都可能有一些它不能適用的情況。例如含纖維質的料液不宜用壓力式噴嘴進行霧化。如果料液不能經(jīng)受撞擊，或雖然能夠滿足噴料量的要求，但需要的霧化空氣量太大，則氣流式噴嘴不適合。如果

53、料液是含有長鏈分子的聚合物，用葉輪式霧化器只能得到絲狀產(chǎn)物而不是顆粒產(chǎn)品。</p><p>　?、?有關該產(chǎn)品的霧化器實際運行經(jīng)驗。對于一套新的噴霧干燥裝置，一般要根據(jù)該產(chǎn)品噴霧干燥的已有經(jīng)驗來選擇霧化器。對于一個新產(chǎn)品，必須經(jīng)過實驗室試驗及中間試驗，然后根據(jù)試驗結果選擇最合適的霧化器。</p><p><b>　　3.工藝計算</b></p><

54、p>　　根據(jù)以上原理及理論，本干燥過程選取開放式噴霧干燥裝置系統(tǒng)，并流干燥及壓力式霧化器。</p><p>　　已知日處理量30噸鮮奶，三班（8小時/班）</p><p>　　鮮奶含水量x0＝88%；濃縮奶含水量x1＝58%；成品含水量x2≤3%</p><p><b>　　3.1 物料衡算</b></p><p>

55、;　　時處理量Gc＝G0(1－x0)/(3×8)＝30×10^3×(1－88%)/24＝150kg/h</p><p>　　X1＝x1/(1－x1)＝58%/(1－58%)＝1.381</p><p>　　X2＝x2/(1－x2)＝3%/(1－3%)＝0.0309</p><p>　　W＝Gc(X1－X2)＝150×(1.38

56、1－0.0309)＝202.515kg/h</p><p>　　圖1－ 17 噴霧干燥流程圖</p><p><b>　　3.2 熱量衡算</b></p><p>　　根據(jù)濕焓圖查得 夏季：t0＝25℃，ψ0＝78%，H0＝0.0156kg/kg干氣</p><p>　　冬季：t0＝15℃，ψ0＝70%，H0＝0.007

57、425kg/kg干氣</p><p>　　已知：r0＝2500kJ/kg，Cpg＝1.01 kJ/(kg·℃)，Cpl＝4.18 kJ/(kg·℃)</p><p>　　cpm2＝2.09 kJ/(kg·℃)，θ1＝50℃，θ2＝60℃，Cpv＝1.88 kJ/(kg·℃)</p><p>　　取熱空氣進口溫度t1＝160℃，

58、出口溫度t2＝85℃。</p><p>　　夏季時，H1＝H0＝0.0156kg/kg干氣</p><p>　　則Q＝V(cpg+cpvH1)(t1－t0)</p><p>　?。絍(1.01+1.88×0.0156)(160－25)</p><p><b>　?。?40.32V</b></p>

59、<p>　　Q1＝W(r0+cpvt2－cplθ1)</p><p>　　＝202.515×(2500+1.88×85－4.18×50)</p><p>　?。?96323.762kJ</p><p>　　Q2＝Gc(θ2－θ1)cpm2</p><p>　?。?50×（60－50）×

60、;2.09</p><p><b>　　＝3135kJ</b></p><p>　　Q3＝V(cpg+cpvH1)(t2－t0)</p><p>　?。絍(1.01+1.88×0.0156)(85－25)</p><p><b>　?。?2.360V</b></p><

61、p>　　Q損＝0.1Q1＝10%×496323.762＝49632.376kJ</p><p>　　由Q＝Q1+Q2+Q3+Q損</p><p>　　得140.32V＝496323.762+3135+62.360V+49632.376</p><p>　　空氣消耗量V＝7043.24kg干氣/h。</p><p>　　由W＝V

62、（H2－H1）</p><p>　　得H2＝W/V+H1＝202.515/7043.24+0.0156＝0.0444kg/kg干氣</p><p>　　查濕焓圖得ψ2＝12%在11%~13%之間。</p><p>　　空氣用量υH＝（2.83×10－3+4.56×10－3H0）（t0+273）(m3/kg干氣)＝0.8645 m3/kg干氣<

63、;/p><p>　　V’＝V×υH＝7043.24×0.8645＝6088.88m3/h</p><p>　　在10atm下，以180℃的飽和蒸汽加熱</p><p>　　r180℃＝2019.3kJ/kg ；Q＝988307.43kJ/kg</p><p>　　蒸汽耗用量D180℃＝Q/r＝489.43kg/h</p&

64、gt;<p>　　冬季時，H1＝H0＝0.007425kg/kg干氣</p><p>　　Q＝V(cpg+cpvH1)(t1－t0)</p><p>　　＝V(1.01+1.88×0.007425)(160－15)</p><p><b>　?。?48.47V</b></p><p>　　Q1＝W

65、(r0+cpvt2－cplθ1)</p><p>　　＝202.515×(2500+1.88×85－4.18×50)</p><p>　?。?96323.762kJ</p><p>　　Q2＝Gc(θ2－θ1)cpm2</p><p>　　＝150×（60－50）×2.09</p>

66、<p><b>　?。?135kJ</b></p><p>　　Q3＝V(cpg+cpvH1)(t2－t0)</p><p>　?。?V(1.01+1.88×0.007425)(85－15)</p><p><b>　　＝71.68V</b></p><p>　　Q損＝0.1

67、Q1＝10%×496323.762＝49632.376kJ</p><p>　　由Q＝Q1+Q2+Q3+Q損</p><p>　　得148.47V＝496323.762+3135+71.68V +49632.376</p><p>　　空氣消耗量V＝7150.56kg干氣/h。</p><p>　　由W＝V（H2－H1）</p

68、><p>　　得H2＝W/V+H1＝202.515/7150.56+0.007425＝0.03575kg/kg干氣</p><p>　　查濕焓圖得ψ2＝12%在11%~13%之間。</p><p>　　空氣用量υH＝（2.83×10－3+4.56×10－3H0）（t0+273）(m3/kg干氣)＝0.8248 m3/kg干氣</p>&

69、lt;p>　　V’＝V×υH＝7150.56×0.8248＝5897.78m3/h</p><p>　　在10atm下，以180℃的飽和蒸汽加熱</p><p>　　r180℃＝2019.3kJ/kg ；Q＝988307.43kJ/kg</p><p>　　蒸汽耗用量D180℃＝Q/r＝525.75kg/h</p><p

70、>　　由于夏季時的V’比較大，故以下計算取V’＝6088.88m3/h</p><p>　　3.3 霧化器的主要尺寸計算</p><p>　　1、選霧化器霧化角θ＝57°，噴嘴壓差Δp＝12MPa，切入口為矩形。</p><p>　　2、根據(jù)θ＝43.5log（14A’）得A’＝1.4595</p><p>　　3、根據(jù)得A’

71、＝1.4595時，CD＝0.39</p><p>　　由Gc＝150kg/h</p><p>　　得G1＝Gc/(1－x1)＝150/(1－58%)＝357.14kg/h</p><p>　　qv＝G1/(3600×ρw)＝A0CD＝9.07×10－5kg/s</p><p>　　A0＝1.57×10－6m2&l

72、t;/p><p><b>　　由A0＝d02</b></p><p>　　得d0＝1.41mm</p><p><b>　　圓整后得1.4mm</b></p><p>　　4、取R＝8mm，b＝1mm</p><p>　　由d0＝1.4mm得r0＝0.7mm</p>

73、<p>　　R1＝R－＝7.5mm</p><p>　　雙矩形切向通道，A1＝2bh</p><p><b>　　由</b></p><p>　　得h＝＝1.8413mm</p><p>　　圓整后，取h＝2.0mm</p><p>　　5、此時，1.3437mm滿足設計要求。<

74、/p><p>　　6、由A＝4.3982mm</p><p>　　查圖6-21得a＝0.3488</p><p>　　則rc＝r0＝0.6052mm</p><p><b>　　7、液膜速度</b></p><p>　　u0＝2.22×10-4＝233.33m/s＞100m/s</p&

75、gt;<p><b>　　符合要求</b></p><p>　　∴ux= u0 sin ＝111.34 m/s</p><p>　　uy= u0 cos ＝205.05 m/s</p><p>　　3.4 干燥器的主要尺寸計算</p><p>　　3.4.1 臨界點幾個參數(shù)的計算</p>&l

76、t;p>　　已知ρw＝1094kg/m3，ρD＝600kg/m3</p><p>　　查得tθ＝45℃，ρH2O＝990.15kg/m3</p><p><b>　　故2</b></p><p>　　即霧滴的尺寸收縮了7.58%</p><p>　　由于收縮而減少的值＝0.3927D3</p><

77、;p>　　除去的水分＝＝388.83 D3</p><p>　　剩下的水分＝＝69.4227 D3</p><p>　　臨界濕含量Xc＝＝0.6060kg水/kg干料</p><p>　　換算成濕基為ωc＝＝0.3773，即含水37.73%</p><p>　　以下計算臨界點處空氣的溫度tc。</p><p>　

78、　干燥第一階段水分蒸發(fā)量為</p><p>　　W1＝GC×(X1－XC) ＝150×（1.381－0.6060）＝116.25kg/h</p><p>　　此時空氣的濕含量Hc＝H0+W1/V＝0.03211kg水/kg干氣</p><p>　　在I－H圖中，查得tc＝116℃；tθ＝46℃</p><p>　　3.4.

79、2 干燥時間計算</p><p>　?。?） 霧滴周圍氣膜的平均導熱系數(shù)λ。</p><p>　　t平均＝（t2＋tθ）/2＝65.5℃</p><p>　　根據(jù)查得該溫度下空氣的導熱系數(shù)λ＝29.315mW·m-1·K-1＝0.1055kJ/(m·h·℃)</p><p>　?。?） 霧滴干燥前后的尺

80、寸變化。</p><p>　　已知平均霧滴直徑Dw＝＝101.94μm，DD/DW＝0.9242。</p><p>　　所以DD＝94.21μm。</p><p>　　可以認為臨界液滴直徑DC近似等于產(chǎn)品顆粒直徑DD，故DC＝DD＝94.21μm。</p><p>　?。?）干燥第一階段所需時間τ1。</p><p>

81、　　第一階段平均推動力的計算。</p><p>　　空氣溫度160℃→116℃</p><p>　　霧滴溫度50℃→46℃</p><p>　　Δtm1＝88.50℃，</p><p>　　水的汽化潛熱r＝2257kJ/kg。</p><p>　　故τ1＝＝5.0122×10-5h＝0.1804s</p

82、><p>　?。?）干燥第二階段所需時間τ2。</p><p>　　已知物料臨界含濕量Xc＝0.6060kg水/kg干料。</p><p>　　該階段，空氣從116℃→85℃</p><p>　　物料從46℃→60℃</p><p>　　Δtm2＝43.71℃，</p><p>　　τ2＝＝1.24

83、93×10-4h＝0.4497s</p><p>　　（5） 霧滴干燥所需時間τ＝τ1＋τ2＝0.6301s</p><p>　　3.4.3 塔徑計算</p><p>　　已知霧滴初始水平分速度ux＝111.34 m/s。塔內平均空氣溫度t＝(160＋85)/2＝122.5℃，壓力按常壓計。</p><p>　　可查的空氣黏度μ＝0

84、.023mPa·s</p><p>　　ρ＝0.8936kg/m3</p><p>　?。?） ux＝111.34 m/s，則</p><p><b>　　440.9722</b></p><p><b>　　根據(jù)計算停留時間。</b></p><p>　?。?）

85、Re＝Re0時，ux＝111.34 m/s，Re0＝440.9722，τ＝0。</p><p>　　取Re＝400，查圖6-25得</p><p>　　＝5.3×10-3－4.8×10-3＝0.0005</p><p><b>　?。?.6591s</b></p><p>　　與此Re＝400對應的霧

86、滴水平飛行速度為</p><p>　　ux＝＝0.2525Re＝101m/s</p><p>　　以此類推，得到計算值列于表格2</p><p>　　表格 2 停留時間τ與霧滴水平速度ux的關系</p><p>　　以τ為橫坐標，ux為縱坐標作圖，積分可得</p><p><b>　?。?.5927m<

87、/b></p><p>　　即霧滴由塔沿徑向運動的半徑距離為0.5927m，因而塔直徑1.1854m，圓整后取D＝1.2m。</p><p>　　3.4.4 塔高的計算</p><p>　　（1） 霧滴沉降速度的計算</p><p><b>　　25.5854</b></p><p>　　查

88、圖6-25得Ref＝1.05</p><p>　?。?.2651m/s</p><p>　　（2） 霧滴減速運動所需時間。</p><p>　　已知uy＝205.05 m/s</p><p><b>　　812.1191</b></p><p><b>　?。剑?5.5854</b

89、></p><p><b>　　利用計算時間。</b></p><p>　　表格 3 關系（φ＝25.5854）</p><p>　　同樣取一系列Re值，查得相應ζRe2，以Re為橫軸，以為縱軸作圖，用圖解積分法求值，或用近似解法計算，結果見表格3。</p><p>　　可見霧滴減速運動所需時間為0.1007s。&

90、lt;/p><p>　　（3） 計算減速運動時間內霧滴下降的距離。</p><p>　　由表格3中的數(shù)據(jù)，做uy~τ曲線，按，用圖解積分法可得到霧滴減速下降的距離為2.9635m。</p><p>　　因干燥所需時間為0.6301s，扣除減速運動所需時間0.1007s，即為等速下降所需時間0.6301s －0.1007s＝0.5294s，考慮安全因素，取等速下降時間為1

91、.0588s。已知0.2651m/s，故等速下降距離0.2651×1.0588＝0.2807m，加上降速運動距離2.9635m，噴霧干燥塔的有效高度H＝2.9635﹢0.2807＝3.2442m，實際塔高尚需考慮塔內其他裝置所需高度。</p><p>　　3.5 附屬設備的設計和選型</p><p>　　在噴霧干燥系統(tǒng)中，主要的附屬設備有空氣加熱器、風機、氣固分離設備、熱風進口分

92、布裝置及排料裝置，以下分別加以計算。</p><p>　　3.5.1 空氣加熱器</p><p>　　適用于噴霧干燥的空氣加熱器有五種類型：</p><p>　　① 蒸汽間接加熱器；</p><p>　?、?燃油或煤氣間接加熱器；</p><p>　?、?燃油或煤氣直接加熱器；</p><p>

93、<b>　?、?電加熱器；</b></p><p><b>　?、?液相加熱器。</b></p><p>　　允許被噴霧干燥的物料與燃燒產(chǎn)物接觸時用空氣直接加熱器，不允許接觸時用間接加熱器。</p><p>　　在熱空氣溫度要求不高的情況下（低于160℃），蒸汽間接加熱器受到廣泛應用。它具有衛(wèi)生條件好，能保證產(chǎn)品質量的優(yōu)點

94、，且以翅片式換熱器的應用為最多。當空氣速度為5m/s時，傳熱系數(shù)約為55.6W/(m2·℃)。當溫度要求較高時，可采用其他型式的加熱器。</p><p>　　采用飽和水蒸氣經(jīng)換熱器對空氣加熱</p><p>　　Δtm＝65.93℃</p><p>　　A＝149.91m2</p><p>　　選用換熱面積為150.8 m2，φ＝1

95、9mm，L＝4500mm的換熱器。</p><p><b>　　3.5.2 風機</b></p><p>　　噴霧干燥系統(tǒng)中采用的風機一般均為離心式通風機，其風壓一般為1000~15000Pa。風機在干燥系統(tǒng)中主要有兩種布置方式：即單臺引風機和雙臺鼓-引風機結合方式。如圖1-18所示，單臺引風機放置在粉塵回收裝置之后，使干燥器處于負壓操作。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是粉塵及有害氣

96、體不會泄漏至大氣環(huán)境中，但由于干燥器內的負壓較高，風機頻繁啟動和停止會引起器內局部失穩(wěn)以及外部空氣漏入塔內。因此，單臺引風機方式僅適用于小型噴霧干燥系統(tǒng)。對于大型噴霧干燥系統(tǒng)，主要采用兩臺風機，一臺作為鼓風機，另一臺作為引風機。這種系統(tǒng)具有很大的靈活性，可以通過調節(jié)管路壓力分布，改善干燥器的操作條件，使之處于接近大氣壓的微負壓下操作。這不僅兼顧了負壓操作的優(yōu)點，又避免了由于大的負壓操作，使空氣落入系統(tǒng)中，造成干燥效率降低的缺點，同時，微

97、負壓操作又可保證粉塵回收裝置具有最高的回收率。</p><p>　　在選擇通風機時應注意以下幾點：</p><p>　?。?） 首先應根據(jù)排、送空氣的不同性質，如清潔空氣，含有易燃、易爆、易腐蝕性氣體及含塵或高溫氣體，選擇不同類型的通風機；</p><p>　　（2） 根據(jù)計算所需的通風量、風壓及已確定采用的風機類型，由通風機產(chǎn)品樣本的性能曲線或性能選擇表，選取風機

98、型號；</p><p>　　（3） 由于系統(tǒng)難以保證絕對密封，故對計算的空氣量，應考慮必要的安全系數(shù)，一般取附加量為10%~15%；</p><p>　?。?） 為保證干燥塔內處于一定的負壓（一般為100~300Pa），設計時分別用進風和排風兩臺風機串聯(lián)使用，排風機風量和風壓都要大于進風機。</p><p>　　為保證干燥塔內在一定的負壓（100~300Pa）下操作

99、，設計時分別用進風和排風兩臺風機串聯(lián)使用，排風風量和風壓都要大于進風機。</p><p><b>　　選擇依據(jù)：</b></p><p>　?。?）根據(jù)被輸送氣體的性質和操作條件確定泵的類型</p><p>　?。?）根據(jù)具體管路對風機提出的流量和壓頭要求確定泵的型號</p><p>　　風壓：進風機 120~16

100、0mmH2O</p><p>　　排風機 180~240mmH2O</p><p>　　風量：按實際計算的風量（m3/h）進風增加10%~20%，出風增加20%~40%。</p><p>　　進風機Va＝V’×（1＋15%）＝7002.212m3/h選用8-18-101No7</p><p>　　排風機Vb＝V’×（

101、1＋30%）＝7915.544m3/h選用8-18-101No8</p><p>　　3.5.3 氣固分離器</p><p>　　料液經(jīng)噴霧干燥之后，大部分顆粒較大的產(chǎn)品落到干燥室底部排出，還有一部分細顆粒產(chǎn)品需由氣固分離裝置加以回收，通常采用分離器、袋濾器及濕式除塵器。電除塵器雖具有效率高、占地面積小、操作自動化等優(yōu)點，但需用很高的電壓，設備費用高，噴霧干燥過程中一般不用。</p&

102、gt;<p>　　分離裝置的選擇，應按噴霧干燥的不同操作條件、卸料方法、物料性質等進行合理的選擇、通常在噴霧干燥過程中，采用二級凈制回收系統(tǒng)，如先經(jīng)過旋風分離器再經(jīng)過袋濾器，或先通過旋風分離器再用濕法洗滌器作為二級凈制。</p><p>　　表格4列出了常用分離裝置的性能比較。</p><p>　　表格 4 噴霧干燥常用分離裝置性能比較</p><p>

103、;　　3.5.3.1 旋風分離器</p><p>　　旋風分離器是利用含塵氣體在器內旋轉時產(chǎn)生的離心力使塵粒向壁移動，從而達到氣固分離的要求。旋風分離器的種類繁多，分類也各有不同，但其技術性能均可以處理量、壓力損失和除塵效率三個指標加以衡量。</p><p>　　各種旋風分離器的壓降Δp可以下式進行計算</p><p>　　式中 ζ───阻力系數(shù)，不同型式的旋風分

104、離器ζ值不同，可查化工手冊得；</p><p>　　g───重力加速度，m/s2；</p><p>　　ρ───氣體密度，kg/m3；</p><p>　　νi───含塵氣體在旋風分離器進口的速度，m/s，通常為10~25m/s。</p><p>　　旋風分離的總效率η，可根據(jù)粒徑為x的顆粒質量分率f與操作條件下該顆粒的分離效率ηx按下式進行

105、計算：</p><p><b>　　η＝</b></p><p>　　式中 ηx＝1－exp [﹣2﹙CΨ﹚1/2n+2 ]；</p><p>　　C───旋風分離器的尺寸函數(shù)；</p><p>　　Ψ───修正的慣性參數(shù)；</p><p>　　n───速度分布指數(shù)。</p>&l

106、t;p>　　表格 5 各種型式旋風分離器的尺寸比例表</p><p>　　3.5.4 進料泵的選型</p><p>　　He＝H＝3.2442m</p><p>　　qv＝G1/ρ＝0.3265m3/h</p><p>　　選用泵型為IS50-32-125型離心泵</p><p>　　3.5.5 熱風進口分布裝置

107、</p><p>　　采用如上圖所示的垂直葉片分布器。</p><p>　　3.5.6 排料裝置</p><p>　　噴霧干燥器的產(chǎn)品通常由室底部排出，一部分細粉則在旋風分離器排料口處排出。干燥室和旋風分離器一般在負壓下操作，排料入庫或包裝在常壓下進行。因此，排料裝置應該盡可能地避免空氣漏入干燥室和旋風分離器中，否則將會出現(xiàn)嚴重影響干燥效率和旋風分離器的分離效率。其

108、主要分為：</p><p><b>　　（1） 間歇排料閥</b></p><p><b>　?。?） 連續(xù)排料閥</b></p><p><b>　?。?） 渦旋氣封</b></p><p>　　本設計主要選用連續(xù)排料閥進行操作。</p><p>&l

109、t;b>　　4.設計結果匯總表</b></p><p>　　日處理量30噸鮮奶，三班（8小時/班）</p><p>　　鮮奶含水量x0＝88%；濃縮奶含水量x1＝58%；成品含水量x2≤3%</p><p>　　4.1 干燥過程結果匯總</p><p>　　絕干物質處理量Gc＝150kg/h</p><p

110、>　　含水量X1＝1.381</p><p><b>　　X2＝0.0309</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量W＝202.515kg/h</p><p>　　4.2 霧化器主要尺寸</p><p>　　霧化角θ＝57°，噴嘴壓差Δp＝12MPa</p><p>　　切入口為雙

111、矩形，寬b＝1mm，高h＝2.0mm。</p><p>　　旋轉室半徑R＝8mm</p><p>　　噴嘴孔徑d0＝1.4mm </p><p>　　空氣心半徑rc＝0.6052mm</p><p>　　噴嘴處平均液流速度233.33m/s</p><p>　　4.3 噴霧干燥器主要尺寸</p><

112、p><b>　　塔徑D＝1.2m</b></p><p>　　塔高H＝3.2442m</p><p>　　噴霧干燥所需時間τ＝0.6301s</p><p><b>　　4.4 附屬設備</b></p><p>　　換熱器選用換熱面積為150.8 m2，φ＝19mm，L＝4500mm的換熱器&

113、lt;/p><p>　　飽和水蒸氣加熱（逆流），進口溫度為180℃。</p><p>　　進風機選用8-18-101No7</p><p>　　排風機選用8-18-101No8</p><p>　　進料泵選用泵型為IS50-32-125型離心泵</p><p>　　氣固分離器選用旋風分離器</p><p

114、>　　熱風進口分布裝置 垂直葉片型分布器</p><p>　　排料裝置采用連續(xù)排料閥</p><p><b>　　5.主要參考書目</b></p><p>　　1、金世琳編，《乳與乳制品生產(chǎn)》，輕工業(yè)出版社</p><p>　　2、《食品常用數(shù)據(jù)手冊》，輕工業(yè)出版社</p><p>　　3、

115、無錫輕工業(yè)學院等，《食品工廠機械和設備》，輕工業(yè)出版社</p><p>　　4、化學工程手冊，第16篇 干燥，化學工業(yè)出版社</p><p>　　5、張宇巖編，《乳與乳制品的物理化學》，輕工業(yè)出版社</p><p>　　6、上海醫(yī)藥設計院，化學工藝設計手冊，化學工業(yè)出版社</p><p>　　7、陳敏恒，《化工原理》，化學工業(yè)出版社</

116、p><p>　　8、陳英南，《常用化工單元設備的設計》，華東理工大學出版社</p><p><b>　　6.設計體會</b></p><p>　　經(jīng)過3×24小時艱苦奮戰(zhàn)，我終于趕在下午的考試之前完成了這份奶粉噴霧干燥設計說明書。通過本次實驗設計，真正第一次將一年來所學的大部分化工原理理論應用在實踐之中。同時，完成本次設計還需要查閱大量相

117、關數(shù)據(jù)手冊，不僅僅參考教材所附錄的設計參數(shù)，更包括諸如物質特性的各式參數(shù)及相關計算公式。而且，在獲得各式參數(shù)的前提下，還應當結合實際過程進行大量核算計算過程，以保證整個設計實驗的有效性。</p><p>　　做設計說明書的過程中，必須時刻保持耐心和認真的態(tài)度。否則出現(xiàn)演算錯誤時，將直接導致后續(xù)計算數(shù)據(jù)無效。在結合模板進行設計時，同樣會遇見許多似懂非懂的問題。每當這個時候，就要參考于設計手冊和教材資料。但是，即使是

118、有各式各樣的參考資料的情況下，依然不能獨自完成時，就必須向老師或者同學求助。在此，對教會我從濕焓圖上求tc的同學表示衷心的感謝；對“小木蟲”論壇上教會我origin 9安裝及積分的蟲友們表示由衷的感謝。</p><p>　　從最開始選用電子版設計，面臨的第一大難題是公式錄入。不僅耗時間，而且特別容易出錯。因此，在整個設計過程中必須時刻保持足夠的耐心。當然，即使是有時候能找到比較合適的圖片資料，也需要自己精心修正，

119、從繁雜的資料來源中找到適合本次設計的數(shù)據(jù)信息。每每完成一小段設計任務時，回頭去檢查一遍，不僅是對這份設計說明書負責，也是對自己負責，也是對將來可能的成為一個工程設計師負責。也許最后的成績只是合格、良好和優(yōu)秀的差別，但在設計的過程中所學學習到的知識，是態(tài)度認真與不認真兩者無法相比較的。</p><p>　　由此我想到，成功并不是一蹴而就的，而是點滴積累的過程。只有一點一滴，耐心做好每一小段事情，才會有可能在最后取得

120、比較圓滿和正確的結果。如果試圖走捷徑，這將是不理智的，也是不可能的。不斷積累、認真負責，逐步做到完美，最終必定會取得完美的結果。反過來，它又會激勵人去更加堅定的走好每一步。</p><p>　　在今后學習和工作中，我要始終抱著一個認真的態(tài)度，戒驕戒躁，努力追求目標，不斷進取。這一次的化工原理工程設計，從某種意義上說，已經(jīng)不僅僅是一次對所學知識的運用過程，這次課程也使我對未來的學習和工作產(chǎn)生了更深層的啟示和思考。&