化工原理
课程论文(设计)
授课时间：2013——2014年度 第一学期
题 目： 喷雾干燥 课程名称： 化工原理课程设计 __ 专业年级： _ 学 号：______ _____ 姓 名：_______ _ _______ 成 绩：________________________ 指导教师： _____ __
年 月 日
目 录
1.喷雾干燥的简介 ..................................................................................... 4 1.1喷雾干燥的原理 ............................................................................ 4 2.喷雾干燥系统设计方案的确定 ............................................................. 5 3加热器[4]................................................................................................... 7 4.计算热流量及平均温差[6] ...................................................................... 7 4.3 阻力损失计算 ............................................................................... 9 4.4 传热计算 ..................................................................................... 10 5.进风机的选择 ....................................................................................... 11 5.1 风量计算 ..................................................................................... 11 5.2 风压计算 ..................................................................................... 12 6 排风机的选型 ...................................................................................... 13 6.1风量计算 ...................................................................................... 13 6.2 风压计算 ..................................................................................... 13 参考文献： .............................................................................................. 14
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化工原理课程设计任务书
姓名 学号
一、设计题目
喷雾干燥系统设计
二、设计条件
1、物系： 牛奶
2、原料含水率： 45 % （ ① 45； ② 50； ③ 55） 3、生产率(原料量)： 0.5 t / h （ ① 0.3； ② 0.5； ③ 0.7） 4、产品(乳粉)含水量：2 %
5、加热蒸汽压力： 700 KPa （绝压） 6、车间空气温度：20 ℃
7、车间空气湿度： 0.012 kg / kg （ ① 0.012； ② 0.014； ③ 0.016） 8、预热后进入干燥室的空气温度：150 ℃ 9、离开干燥室的废气温度： 80 ℃ 10、离开干燥室的废气湿度： 0.12 kg / kg
三、设计内容
1、计算所需过滤面积，选择新鲜空气过滤器和废气除尘器的型号。
2、计算所需空气流量和风压，选择进风机和排风机的型号。 3、计算所需换热面积，选择换热器（预热器）的型号。
4、画出整个喷雾干燥系统设备布置的流程图（设备可用方框加文字表示）。
四、编写设计说明书
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喷雾干燥系统设计
1.喷雾干燥的简介
喷雾干燥是采用雾化器将原料液分散为雾滴,并用热气体(空气、氮气或过热水蒸气)干燥雾滴而获得产品的一种干燥方法。原料液可以是溶液、悬浮液或乳浊液，也可以是熔融液或膏糊液。根据干燥产品的要求，可以制成粉状、颗粒状、空心球或团粒状[1]。 喷雾干燥有以下优缺点[1]：
优点：① 物聊干燥所需的时间很短,通常只要15-30秒,甚至只要几秒.
② 容易改变操作条件以调节或控制产品的质量指标，例如粒度分布、最终湿含量等。
③ 根据工艺上的要求，产品可制成粉末状、空心球状或疏松团粒状，通常不需要粉碎即得成品，而且能在水中迅速溶解，例如殊荣脱脂奶粉、速溶咖啡等。 ④ 简化了工艺流程。
缺点：① 容积给热系数较小，对于不能用高温在热体干燥的物料，所用设备就
显得庞大了一些。而在低温操作时，空气消耗量大，因而动力消耗量也随之增大。
② 对气—固混合物的分离要求较高。对于很细的粉末状产品，要选择可
靠的气固分离装置，以免产品的损失和对周围环境的污染。因此分离装置比较复杂
1.1喷雾干燥的原理[2]
喷雾干燥是一种悬浮粒子加工技术。将流体物料通过雾化器的作用，形成细微的液滴，使液滴与高温空气接触，水分迅速蒸发从而成为粉末状产品。 1.2喷雾干燥工艺流程及其流程图[2]
⑴喷雾干燥工艺流程包括四个阶段： ①雾化；
②料物与空气接触（混合流动）；
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③ 料物干燥（水分及挥发性物质蒸发）； ④ 干粉制品从空气中分离。 ⑵喷雾干燥的流程图
包装成品 新鲜空气 过 筛 空气过滤 冷 却 器 排 放 送风机 奶 粉 排风机 喷雾干燥 空气预热器
浓缩乳 离心式喷雾器 图1： 喷雾干燥流程图
旋风分离2.喷雾干燥系统设计方案的确定
2.1空气用量计算[1]：
原料奶含水率W1?45%；产品奶粉含水率W2?2%； 进入干燥塔的物料量G1?0.5t?h?500kg?h?1。 备水分蒸发量W：
?1G1??W1?W2?500?(45?2)??219.39kg.h?1
100?W2100?2气湿含量： X0?0.012kg.kg?1;
因为空气经预热器温度保持不变，热空气湿含量： X1?X0?0.012kg.kg?1 废空气湿含量：X2?0.12kg?kg?1
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