聚式流化态固定床初始或临界流化低黏性气体成范体图1 不同流速时流化床的变化干燥中除使用于燥器以外，我们还需要两台鼓风机将空气输入于燥器，并把干燥后的气体输出整个流程，而该空气中含有大量的杂质，我们需要过滤器将空气净化。再者，大气的温度较此次设计要求的温度低，故在空气进入干燥器之前需让它流过换热器，使它的温度升高到100℃C。另外，出干燥器的空气会带走少部分PVC，故应该在排空之前使用旋风分离器进行气固分离。（四）．干燥流程的说明聚风分商器银度计干燥器换热器温度计风机卧式多室流化床干燥流程示意图图2如图2所示。首先，利用鼓风机的旋转，在其内部产生负压，空气在压差的推动下进入管路。进入管路后的空气经过滤器除去其中含有的颗粒物质，以免进6
6 干燥中除使用干燥器以外，我们还需要两台鼓风机将空气输入干燥器，并把 干燥后的气体输出整个流程，而该空气中含有大量的杂质，我们需要过滤器将空 气净化。再者，大气的温度较此次设计要求的温度低，故在空气进入干燥器之前 需让它流过换热器，使它的温度升高到 100oC。另外，出干燥器的空气会带走少 部分 PVC，故应该在排空之前使用旋风分离器进行气固分离。 （四）．干燥流程的说明 如图 2 所示。首先，利用鼓风机的旋转，在其内部产生负压，空气在压差的 推动下进入管路。进入管路后的空气经过滤器除去其中含有的颗粒物质，以免进
入干燥器后对物料产生污染。然后，净化后的常温、压力为9.7*104Pa的空气进入换热器，与压力为400kPa的饱和水蒸气进行热量交换，空气被加热，而饱和水蒸气冷却而被液化。出口处的空气温度可达到100C、9.7*104Pa。换热器中出来的空气温度已达到生产所要求的温度，此时，热空气从干燥器下部进入塔内，经使空气流动均匀的分布板后与湿物料进行热量和质量传递，使物料得以干燥。出干燥器的空气中含有少量物料，为减少浪费和对大气的污染，我们让空气进入旋风分离器，完成气固分离。最后，我们再利用鼓风机将含有大量湿分的空气排往大气
7 入干燥器后对物料产生污染。然后，净化后的常温、压力为 9.7*104Pa 的空气进 入换热器，与压力为 400kPa 的饱和水蒸气进行热量交换，空气被加热，而饱和 水蒸气冷却而被液化。出口处的空气温度可达到 100oC、9.7*104Pa。 换热器中出来的空气温度已达到生产所要求的温度，此时，热空气从干燥器 下部进入塔内，经使空气流动均匀的分布板后与湿物料进行热量和质量传递，使 物料得以干燥。出干燥器的空气中含有少量物料，为减少浪费和对大气的污染， 我们让空气进入旋风分离器，完成气固分离。 最后，我们再利用鼓风机将含有大量湿分的空气排往大气
四．干燥器的物料衡算和热量衡算为完成指定的干燥设计任务，我们需要确定干燥器的主体尺寸，同时，还要选择适当的辅助设备，而于燥过程的物料衡算和热量衡算就是上述设计的基础。已知的干燥参数有：Xi=0.1X2=0.005x*~0Xc=0. 05G2=3000kg/hCs=1.256kJ /kg°Cti=100℃0i=20°℃从资料上查得：to=17°Cβ=80%（一）．物料衡算对连续操作的干燥装置，其物料衡算式为W=G(X1-X2)=L(H2-H)则每蒸发1kg水分所消耗的绝干空气量可表示为：1L1=W-H2-HiXi0.005所以Gc =G2(1-W)= G2(1-)=3000(1=2985kg/h1+Xi1+0.005W=Gc(Xi-X2)=2985(0.1-0.005)=283.575kg/h23991.11Ps=exp(18.5916-=1.946kPa15to-233.84Psi=(pPs= 0.8*1.946=1.557PstHi=Ho=0.622=0.010147P-PstW283.58L=(式1)H2-H1H2-0.010147（二）．空气和物料出口温度的确定空气的出口温度t2应比出口湿球温度t高出20—50C（这里取28℃）即t2= tw2 +288
8 四．干燥器的物料衡算和热量衡算 为完成指定的干燥设计任务，我们需要确定干燥器的主体尺寸，同时，还要 选择适当的辅助设备，而干燥过程的物料衡算和热量衡算就是上述设计的基础。 已知的干燥参数有： X1 = 0.1 X2 = 0.005 X =0.05 C 0 * X G kg h 2 = 3000 / 1.256 / o C kJ kg C S = t =100 1 C 1=20C 从资料上查得： = 80% 0 17o t C = （一）．物料衡算 对连续操作的干燥装置，其物料衡算式为 W=Gc(X1-X2)=L(H2-H1) 则每蒸发 1kg 水分所消耗的绝干空气量可表示为： 2 1 L 1 l W H H = = − 所以 1 2 1 2 1 0.005 (1 ) (1 ) 3000(1 ) 2985 / 1 1 0.005 C X G G W G kg h X = − = − = − = + + W=G (X -X )=2985(0.1-0.005)=283.575kg/h C12 0 2 3991.11 exp(18.5916 ) 1.946 15 233.84 P kPa s t = − = − P P st S = = = 0.8*1.946 1.557 1 0 0.622 0.010147 st st P H H P P = = = − 2 283.58 H 0.010147 = 2 − W L= H -H1 （式 1） （二）．空气和物料出口温度的确定 空气的出口温度 t 2 应比出口湿球温度 tw2 高出 20—50oC(这里取 28oC）即 t t 2 = + w2 28
由ti=100C及Hi=0.010147，可查图（《化工原理》下册图12.5）得t=35.5℃。对空气一水系统tmi=tas，这里近似取tm2=tml=35.5C，于是t2=35.5+28=63.5℃rt:=2491.27-2.30285tw:=2409.5kJ/kg.C物料离开干燥器的温度?2可由下式计算，即ri(X2-X)X2-Xcs(t2-tw.):(X2-X)-cs(t2- tm)t2-62Xe-x*t2-tw2ru(Xe-X*)-cs(t2-tw.)代入相关数据得2409.5x0.050.0051.256(63.5-35.5)2409.5×0.005-1.256(63.5-35.5)63.5 - 020.0563.5-35.52409.5x0.05-1.256(63.5-35.5)解之得02=59.55C（三）．热量衡算对如图3所示干燥装置作热量衡算，则得LIo+Gcli+Op+Op=LI2+Gcl2+Oi+He. LeteQGe干燥器煤希X,Bi,IrXz, Bz, IzLQnL预热器tr.H(=Ha),Ito.Ha,LoQ.图3干燥过程的热量衡算9
9 由 t1 =100 C 及 H1=0.010147，可查图（《化工原理》下册图 12.5）得 tas=35.5 C 。 对空气—水系统 t t w as 1 = ，这里近似取 tw2 =tw1 =35.5 C ，于是 t2 = + = 35.5 28 63.5C w2 2 2491.27 2.30285 2409.5 / o r t kJ kg C t w = − = 物料离开干燥器的温度 2 可由下式计算，即 2 2 2 2 2 2 2 * 2 * * 2 2 2 2 * 2 2 * 2 2 ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) w w w t s w t s w c w t c s w r X X X X c t t r X X c t t t X X t t r X X c t t − − − − − − − − = − − − − 代入相关数据得 2409.5 0.05 1.256(63.5 35.5) 2 0.005 2409.5 0.005 1.256(63.5 35.5)( ) 63.5 0.05 63.5 35.5 2409.5 0.05 1.256(63.5 35.5) − − − − = − − − 解之得 2 = 59.55C （三）．热量衡算 对如图 3 所示干燥装置作热量衡算，则得 LI G I Q Q LI G I Q 0 1 2 2 + + + = + + C P D C L ` `
因为在本设计中的干燥器没有补充热量，Qp=0。于是Q=Qp=Q1+Q2+Q3+Q(式2)且式中Qt=W(2491.27+1.884t2)=283.575×(2491.27+1.884×63.5)=205.66kWQ2=GcCm2(02-01)=Gc(cs+4.187X2)(02-0)=41.86kWQ3=L(1.005+1.884Ho)(t2-to)=0.01323LkWQp=L(1.005+1.884Ho)(tl-to)=0.02361LkW取干燥器的热损失为有效热损失的n=15%，即Qt=n(Q1+Q2)=37.128kW将上述各值代入式2，即0.02361L=205.66+41.86+0.01323L+37.128解之得L=2.7423×10*kg绝干气体/h再由式1，代入可得H2=0.01262kg水/kg绝干气体（四）.预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量Qp=L(1.005+1.884Ho)(tt-to)=2.7423×10*×0.02361=647.46kW因为加热水蒸气的压力ps为400kPa，则由水蒸气表可查得饱和温度ts=143.62°C，冷凝潜热r=2133kJ/kg，取预热器的热损失为有效传热量的15%，则水蒸气的消耗量为647.46Wh==0.3571kg/s=1285.6kg/h2133×85%干燥器的热效率为×100%=31.76%nh=Qp10
10 因为在本设计中的干燥器没有补充热量， QD = 0 。于是 Q Q Q Q Q Q = = + + + P L 1 2 3 （式 2） 且式中 Q W t kW 1 2 = + = + = (2491.27 1.884 ) 283.575 (2491.27 1.884 63.5) 205.66 Q G c G c X kW 2 2 1 2 2 1 = − = + − = C m C s 2( ) ( 4.187 )( ) 41.86 Q L H t t LkW 3 0 2 0 = + − = (1.005 1.884 )( ) 0.01323 Q L H t t LkW P = + − = (1.005 1.884 )( ) 0.02361 0 1 0 取干燥器的热损失为有效热损失的 =15% ，即 Q Q Q kW L = + = ( ) 37.128 1 2 将上述各值代入式 2，即 0.02361 205.66 41.86 0.01323 37.128 L L = + + + 解之得 4 L kg h = 2.7423 10 / 绝干气体 再由式 1，代入可得 H kg kg 2 = 0.01262 / 水 绝干气体 （四）．预热器的热负荷和加热蒸汽消耗量 4 Q L H t t kW P = + − = = (1.005 1.884 )( ) 2.7423 10 0.02361 647.46 0 1 0 因为加热水蒸气的压力 ps 为 400kPa，则由水蒸气表 可查得饱和温度 143.62o t C s = ，冷凝潜热 r kJ kg = 2133 / ，取预热器的热损失为有效传热量的 15%， 则水蒸气的消耗量为 647.46 0.3571 / 1285.6 / 2133 85% W kg s kg h h = = = 干燥器的热效率为 1 h 100% 31.76% P Q Q = =