243kta粒状磷酸一铵干燥工段工艺设计

四川理工学院毕业设计中文摘要II120kt/a粒状MAP枯燥工段工艺设计学生：XXX学号：XXXXX专业：化学工程与工艺班级：XX级1班指导教师：XXX材料与化学工程学院二O一O年六月毕业设计中文摘要PAGEI120kt/a粒状MAP枯燥工段工艺设计摘要磷酸一铵是高浓度磷复肥的主要品种之一，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的根底原料。我国磷铵生产工艺主要由料浆法和浓酸法，由于中国缺乏高品质的磷矿资源，通过比较料浆法和浓酸法说明料浆法更适合中国国情。目前磷酸铵的枯燥流程有喷浆造粒枯燥流程、喷雾枯燥流程。本文采用喷浆造粒枯燥技术来制造磷酸一铵。首先介绍了粒状磷铵的枯燥原理和喷浆造粒枯燥机的操作条件并确定了操作条件下主要物性参数；其次根据物性参数进行了物料衡算、热量衡算和主体设备计算；最后根据主体设备计算结果进行附属设备选型，并给出了主体设备图和带控制点的工艺流程图。本设计主要任务是喷浆造粒枯燥机主体设备的设计，本文所选工艺和设备能完成给定的生产任务。关键词：磷酸一铵，喷浆造粒，枯燥毕业设计英文摘要Theprocessdesignfor120kt/agranularMAPofdryingsectionAbstractMAPisamainvarietiesofhigh-concentrationphosphatecompoundfertilizerandisthebasicprocreativematerialofternaryCompoundFertilizerandBBFertilizer.OurMAPprocessmainlyincludeslurrymethodandconcentratedacidmethod,duetothelackofhighqualityphosphorateinChina,andcomparingthetwomethodshowsslurrymethodismoresuitableforChina'snationalconditions.Atpresent,thedryingprocessproductionhassprayinggranulationprocessesandthespray-dryingprocess.Inthispaper,sprayinggranulationtechnologyisusedtoproduceMAP.Firstly,weintroducedtheprincipleofgranularammoniumphosphateandspraydryinggranulation,andoperatingconditionsweredeterminedtogetthemainphysicalparameters;Secondly,accordingtopropertyparametersofthematerial,theheatandmassconservationwascarriedouttodeterminethemainequipment;Finally,baseonthemaindevicevaluationresults,theancillaryequipmentswereselected,andprovidedthemainequipmentandcontrollingprocessflowcharts.Themaintaskofthisdesignisthespraygranulationequipmentdesign,theselectedprocessanddevicecancompletethegiventask.Keywords:monoammoniumphosphate(MAP),spraygranulation,dry毕业设计目录PAGEIV目录1绪论 11.1前言 11.2湿法磷酸氨化反响的根本原理 12文献综述及主要工作 22.1国内外生产技术概况 21.3.1传统法 21.3.2料浆法 32.2枯燥工艺 52.2.1枯燥概述 52.2.2滚筒枯燥 52.2.3喷雾枯燥 62.2.4喷浆造粒枯燥 62.2.5转筒枯燥制粒状磷铵 62.3本研究工作意义和主要工作 72.3.1工作意义 72.3.2主要工作 73 工艺选择与论证 93.1喷浆造粒枯燥机成粒机理 93.2粒状磷铵的枯燥原理 93.2.1湿气体性质 93.2.2湿物料的性质 123.3枯燥速率及其影响 133.4枯燥器的物料和热量衡算 143.4.1物料衡算 143.4.2热量衡算 153.4.3气体进出枯燥器状态确实定 173.4.4枯燥器的热效率与枯燥效率 173.5喷浆造粒枯燥操作条件的选择 183.5.1枯燥机的进口温度 183.5.2枯燥机的尾风温度 183.5.3浓缩料浆含水率 183.5.4枯燥机填充系数 193.5.5料浆中和度 193.5.6料浆温度 194枯燥机的设计 214.1枯燥机的物热衡算 224.1.1水分蒸发量 224.1.2废气的湿度 224.1.3废气的露点温度 234.1.4气体耗量 244.1.5进气体积流量 244.1.6出气体积流量 244.1.7热效率和枯燥效率 244.1.8物料和热量衡算表 244.2枯燥机结构设计 254.2.1转筒直径 264.2.2转筒长度 264.2.3转筒转速 264.3附属设备设计 274.3.1筒体自重 274.3.2物料重量 274.3.3传动功率确实定 274.3.4托轮.齿轮.齿圈 294.3.5扬料板的结构尺寸 294.3.6喷枪选择 304.3.7旋风除尘器 304.3.8高温风机 31设计评述 32参考文献 33符号说明 34致谢 35附录 36毕业设计1绪论PAGE11绪论1.1前言复合肥料是现代化肥工业的开展方向。在兴旺国家，复合肥料已占化肥总产量的50~80％，其中，氮肥产量的25~50％，磷肥和钾肥产量的70~90％，均加工成复合肥料的形式进行使用。磷酸铵是由氮、磷两种元素化合而成的一种复合肥料。根据原料和加工方法的不同，有很多品种，如用磷酸和氨生产的磷酸二铵(简称DAP，含N18％、P2O546％)，磷酸一铵(简称MAP，含N12％、P2O552％)，硫磷铵(简称APS，含N16％、P2O520％)，硝磷铵(简称APN，含N24％，P2O524％)，尿磷铵(简称UP，含N28％，P2O528％)等。但目前产量最大的只有磷酸二铵和磷酸—铵两种。它们由于有效成分高，物理性能(吸湿性、混容性等)好，适用于所有土壤和作物，受到了各国用户的欢迎。磷酸一铵又称磷酸二氢铵。无色透明正方晶系晶体，密度1.803〔19℃〕。熔点190℃，易溶于水，微溶于醇、不溶于丙酮。水溶液呈酸性。磷酸一铵〔MAP〕是一种水溶性速效复合肥，有效磷〔AP2O5〕与总氮〔TN〕含量的比例约5.44:1，是高浓度磷复肥的主要品种之一。该产品一般作追肥，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的根底原料；该产品广泛适用于水稻、小麦、玉米、高粱、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质；尤其适合于我国西北、华北、东北等干旱少雨地区施用。1.2湿法磷酸氨化反响的根本原理湿法磷酸的氨化反响，由于湿法磷酸中含有较多杂质，磷酸中的杂质也同时发生反响。磷酸有3个氢离子，它们可以依次被氨中和生成磷酸一铵(MAP)-NH4H2PO4、磷酸二铵(DAP)-(NH4)2HPO4、磷酸三铵-(NH4)3PO4。根本化学反响方程式为：上述反响中，生成的磷酸一铵最为稳定，磷酸二铵次之，二者都是高浓度磷复肥。磷酸三铵很不稳定，不适宜作商品肥料使用。毕业设计2文献综述及主要工作PAGE72文献综述及主要工作2.1国内外生产技术概况磷铵生产工艺总的来说可分为传统法和料浆法二大类见图2-1。传统法工艺既能生产磷酸一铵(MAP)也能生产磷酸二铵(DAP)。该工艺由美国DAVY-MCEE和英国FISON等公司首先开发成功，国外单系列最大生产能力1000kt/a，国内引进和消化吸收国产化后的单系列最大生产能力480kt/a。由于生产技术的成熟可靠，国外装置开展趋向于规模大型化，但要求磷酸浓度较高，可以通过二水法萃取磷酸浓缩或半水法直接生产得到，一般来说，此法用于含杂质较低的优质磷矿。料浆法工艺是国家“七.五〞科技攻关成果，该工艺主要用于生产磷酸二铵，并首先在四川银山磷肥厂建立装置开车成功。“八.五〞以来，国内相继建成30~60kt/a装置80多套，单系列最大生产能力可达150kt/a。该工艺技术在生产、管理和设计方面已积累了较丰富的经验，有了相当的根底，技术日趋成熟可靠。传统法料浆法中和传统法料浆法中和浓缩浓缩中和枯燥固体磷铵湿法磷酸浓H3P04稀磷铵料浆热炉气浓磷铵料浆蒸汽H2O蒸汽NH3 H2OH2ONH3H2O图2-1传统法和料浆法磷铵生产示意图传统法是指以蒸汽为热源先将稀磷酸进行浓缩，所得浓磷酸再用氨中和得浓磷铵料浆去枯燥,生产固体磷铵产品。料浆法是先用氨中和稀磷酸,所得稀磷铵料浆再以蒸汽为热源进行浓缩，所得浓磷铵料浆去枯燥，生产固体磷铵产品。两种生产方法分别简述如下。1.3.1传统法(1)预中和-氨化粒化：本工艺中和反响在预中和反响器进行，氨气通过反响器周围接管喷头喷入，容器中磷酸和气体由反响本身进行有力搅拌，因此可取消机械搅拌装置。中和料浆用泵送氨化粒化器内再与磷酸反响。并控制中和度在1.95。料浆与返料细粉造粒后经枯燥、筛分、冷却制得磷铵产品。该工艺技术成熟可靠，使用磷酸浓度低，适应性强，装置操作灵巧方便，能生产多种产品，国外普遍使用，有较成熟的设计生产经验。国内秦皇岛、大连、南京、云峰等厂先后从美国DAVY-MCKEE公司引进480kt/a、240kt/a生产技术，并建成投产。目前国内消化吸收和国产化亦投产了多套同类装置。(2)管式反响—氨化粒化：本工艺主要过程为磷酸与氨在管式反响器中产生高温、高浓度料浆，借助本身压力喷入氨化粒化器，生成DAP时进行进一步氨化与返料细粉造粒，经枯燥、筛分、冷却后制得磷铵产品。管式反响器是近年来国外新开发的技术，投资省，能耗低，返料少，流程操作简单，工艺成熟。缺乏之处是国内仅建成中试装置，要实现工业化生产还须引进国外专利技术，且对磷酸浓度、质量要求较高。(3)预中和-喷浆造粒：该工艺是氨和磷酸参加带搅拌反响槽内反响生成磷铵料浆，料浆直接喷入造粒枯燥窑，与返料细粉造粒，并进行枯燥，物料经筛分、冷却制得产品。该生产工艺对磷酸质量要求相对较低，操作简单、易控制。我国第一套120kt/a磷铵装置即铜陵磷铵厂就是从罗马利亚引进这种工艺的。此工艺存在许多缺乏之处，由于使用较低浓度的磷酸，使得设备体积庞大、投资高、反响热利用不充分、能耗也高、返料比大、本钱较高。因此近年来国外已很少采用，只适于中小型规模难以浓缩的磷酸制磷铵装置。(4)加压中和-喷雾造粒：该工艺主要过程为磷酸与气氨在加压带搅拌的反响器内反响，反响热把局部水蒸发，高温的料浆借助反响产生的压力通过一个特殊喷嘴进入喷雾枯燥塔，更多的水在闪蒸中蒸发，雾化的物料经与上升空气接触、冷却、固化，得到粉粒状产品后送包装工段。整个生产工艺省去了造粒、返料和枯燥过程,实现了流程简短、投资省、本钱低的目的。缺乏之处是对磷酸的浓度和质量要求高。1.3.2料浆法料浆法磷铵工艺的核心是料浆浓缩。由于磷铵料浆的沸点升高损失较小，介质腐蚀性较弱，因此，可以采用多效蒸发节约蒸汽。根据模拟计算，料浆浓缩采用双效浓缩最经济。以往小规模装置原设计的浓缩流程均采用相同的双效传热面积，实践中发现Ⅱ效蒸发器相对偏小，因此，这些装置在扩能改造中都扩大了Ⅱ效加热器的相对传热面积。采用强制循环氨化蒸发反响器后，有效利用氨化反响二次蒸汽需要相对更大的Ⅱ效加热面积。当装置大型化后，大型料浆浓缩循环泵和真空操作的Ⅱ效蒸发器的造价比规模扩大增加更快，而且过大的加热器清洗花费的时间过长，影响装置开车率。综合考虑各种因素，240kt/a磷铵及以上规模的料浆法磷铵装置，采用“双效三体〞浓缩流程更经济合理。即采用2台Ⅱ效蒸发器、1台Ⅰ效蒸发器、3台蒸发器的加热器、气液别离器和料浆循环泵采用大致相同的规格。料浆串连流通，二次蒸汽那么并联分配。这个流程可以保持Ⅰ效蒸发器常压或微负压操作，可以有效充分地利用热量，同时为提高一次加热蒸汽温度，强化生产留有余地。料浆浓缩装置大型化的核心是卧式料浆循环泵的研制，目前国内制作的3000m3以上的大型料浆浓缩循环泵已经完全可以满足单系列30万t磷铵规模大型装置的运行要求。大型料浆法磷铵装置的浓缩系统，在能量利用上更加合理。在浓缩循环水流程的安排上，采用单台循环水泵完成循环，操作简便、稳定，而且节能。此外，利用循环水的热量蒸发液氨，在20万t磷铵以上规模的装置上，节能效果也非常显著。从上述比较看：预中和-氨化粒化，技术成熟可靠、生产适应性强、能耗低、更换产品品种容易,可生产DAP、MAP、NPK等。目前大型化装置国产化率高，国内可自行设计大型化单系列装置，有较成熟的设计和生产经验。缺点是此流程由于大量返料，使得流程复杂，小型装置单位产品投资偏高。管式反响器-氨化粒化为近年来新开发技术，生产技术新，各项指标较先进，装置生产灵巧性好，投资低、能耗省，使用磷酸浓度高，生产工艺成熟。但管式反响器技术尚未国产化，国内仅有中试装置，未完全实现工业化生产，故不宜选用。加压中和-喷雾枯燥在国内实现工业化已经近10年，随着不断完善和提高，流程日益简练合理，装备更加稳定可靠，已成为我国高浓度磷复肥生产的工艺路线之一。其装备经过多年的完善和提高，整体技术水平和运行稳定性都较好，保证了开车率，因在装备国产化方面的优势，基建投资大大下降。由于生产技术在小磷铵生产中占有的优势，得到了广泛应用。目前国内已建成了几套30kt/a和1套60kt/a装置，且主要用来生产MAP。建设1套60kt/aMAP装置仅需投资850万元。该工艺技术的缺乏之处是对磷酸浓度和质量要求稍高，其磷酸浓度必须≥45%P2O5。料浆法生产MAP工艺技术成熟可靠，设备材质要求低、易解决，对矿的适应性强，能适于中低品位矿，可直接采用低浓度磷酸。流程已逐步简化，减少了投资、降低了本钱，国内可以自行设计。但入枯燥窑料浆含水率高，造成枯燥热负荷大，能耗高，氨损失大。建设一套60kt/a生产装置仍需投资4000万元。比较下“料浆法工艺〞更适合中国国情，西方兴旺国家在高浓度磷复肥生产过程中大量采用传统的“磷酸浓缩〞生产工艺，这种工艺是将中间产品低浓度湿法磷酸蒸发浓缩后，再与氨中和形成料浆，直接造粒枯燥得到产品。“磷酸浓缩〞工艺要求以高品位优质磷矿为原料。我国虽然磷矿资源丰富，但大局部是难选的中低品位的磷矿。多年试验证明，这类国产中品位原矿不适合“磷酸浓缩〞工艺。我国于1966年在南京化学工业公司磷肥厂建成一套采用“磷酸浓缩〞工艺的年产115×104t磷酸、3×104t磷铵的工业装置，连续运行至今磷酸装置生产能力已达4×104t/a，磷铵装置已被24×104t/a的硫基复合肥装置所取代。该装置曾经出现过如下问题：(1)采用有害杂质含量较高的国产中品位磷矿(原矿)为原料时磷酸的质量分数(以P2O5计)很难到达48%～50%，磷酸加热器管内壁结垢严重，2～3天必须停车清洗，垢层坚硬致密，不易去除；(2)采用“转鼓氨化造粒-转筒枯燥流程〞，由于方案和技术原因，直至80年代初国内高浓度磷复肥的产量还缺乏磷肥总产量的1%，严重制约了我国磷复肥工业的现代化进程。四川大学和原银山磷肥厂等单位针对传统“磷酸浓缩〞工艺不适应我国具体国情的难题，在20世纪70至80年代初进行了大量的根底研究和中等规模的开发研究。其技术核心是，先以氨中和稀磷酸，制得的中和料浆再进行蒸发浓缩，从而避开了“磷酸浓缩〞的困难，并由此形成一系列更具优势和特点的料浆法制磷铵新工艺。2.2枯燥工艺2.2.1枯燥概述固体枯燥是利用热能使湿物料中的湿分(水分或其他溶剂)气化，水汽或蒸汽经气流带走或由真空将其抽出以除去，从而获得固体产品的操作。枯燥在化工生产中应用甚广，枯燥的目的是使物料便于加工、运输、贮藏和使用。肥料含水过高易使产品结块，物性变坏，因此常需枯燥加工。枯燥可分为：〔1〕传导枯燥〔2〕对流枯燥〔3〕辐射枯燥〔4〕介电加热枯燥以及由上述两种或三种方式的联合枯燥。目前，常用于磷铵物料的枯燥工艺有滚筒枯燥、喷雾枯燥、喷浆造粒枯燥、流化枯燥及回转圆筒枯燥等几种。2.2.2滚筒枯燥滚筒枯燥器是一种连续接触式枯燥器，其根本原理是筒内加热蒸汽供给的热，经筒壁传递给筒体外表上的物料层。在物料层内，热是以传导方式由料层内侧传至外侧。物料中所含水分由于受热，也由料层内侧向外侧扩散。当料层外表的水蒸汽分压大于周围空气的水蒸汽分压时，那么水分汽化并向四周扩散，所以滚筒外表上物料的枯燥过程实质上是一个传质和传热过程，而且传质和传热的方向一致。2.2.3喷雾枯燥喷雾枯燥是指用单独一次工序，将溶液、乳浊液、悬浮液或含有水分的膏糊状物料变成粉状、颗粒状或块状的枯燥产品。喷雾，是将液体通过雾化的作用，喷洒成极细小的雾状液滴。枯燥那么是由载热体(过热蒸汽、热空气、烟道气等)同雾滴均匀混合，进行热交换和质交换使水分蒸发的过程。喷雾枯燥就是喷雾与枯燥两者的密切结合。喷雾枯燥具有枯燥速度快、枯燥时间短(通常为15~30秒)、操作条件易于调节控制、产品物性好、纯度高、生产过程简化、适宜于连续化、大规模生产等显著优点。喷雾枯燥技术在工业上应用已有近百年的历史。但是过去限于奶粉、蛋粉等少数食品工业，现已广泛用于化工、医药、农药、陶瓷、水泥、冶金等各部门中。磷铵工业采用喷雾枯燥技术近年来已得到普遍的重视和开展，特别在磷酸一铵生产上更为突出。如英国的弗森(Fison)流程。美国的斯威夫特(Swift)流程、法国的加提尼尔(Gardinier)流程和日本的日产〔Nissan〕流程等均采用了喷雾枯燥技术。2.2.4喷浆造粒枯燥喷浆造粒枯燥流程是将喷浆、造粒和枯燥三者结合在一起，在一个回转筒内同时完成的流程，这对减少设备、缩短流程和强化操作有着重要的技术经济意义。该流程自从法国PEC公司用于碳化法硝酸磷肥以来，运转已久，而且随着使用范围的不断扩大更趋成熟。目前，直径5米，长12米的喷浆造粒枯燥机的单机最大生产能力已达1000吨/日复合肥料。在苏联、法国、罗马尼亚等国，喷浆造粒工艺已成为制造复合肥料和高浓度肥料的主要枯燥流程。目前，喷浆造粒枯燥工艺不仅大量用于磷铵的生产，而且还广泛用于其他氮磷复肥如硫磷按、硝酸铵钾、硝酸磷酸钾以及高浓度磷肥重过磷酸钙的生产上。对于尿磷铵和尿磷铵钾，也已经进行了工业试验。合理设计的喷浆造粒枯燥机根本不会结疤。在苏联已经研制出将造被、枯燥、分级、冷却在一个设备内完成的喷浆造粒枯燥分级冷却器。毫无疑问，随着我国复合肥料工业的日益开展，这种设备在造粒枯燥单元操作上将有很大的开展前途。2.2.5转筒枯燥转筒枯燥器是国内外普遍采用的一种枯燥设备。不仅能适用于散粒物料的枯燥，而且还可以用于枯燥粘性膏状物科或含水量较高的物料。国内外广泛采用它作为粒状肥料(如磷铵和硝酸磷肥)的枯燥设备。转筒枯燥器的优点是生产能力大，气流阻力小，操作弹性大和操作方便。缺点是耗钢材量多，基建费较高和占地面积大。2.3本研究工作意义和主要工作2.3.1工作意义对于肥料产品，通常都希望是直径为2~4mm的球形颗粒，这是因为：(1)与粉状肥料相比，颗粒肥料外表而要小得多，而球形颗粒的相互接触面又是最小的，因而可大大降低肥料的结块性，这对结块倾向比较严重的高浓度复肥来说，意义更为重人；(2)球形颗粒肥料流动性好，机械强度高，不易破损和产生粉尘便于贮存和使用，特别符合机械化施肥的要求；(3)颗粒肥料溶解速度较慢具有缓效肥料的作用，可提高农作物对肥料的有效利用。为了获得一定形状、大小、结构和物理性好的颗粒肥料，需要研究从原料到成品的全部物理化学和物理机械过程。同时还需注意肥料颗粒不全是一次形成的，它还与后续的枯燥、筛分、冷却、破碎等过程有关。2.3.2主要工作本设计通过了解磷酸一铵的枯燥原理，选择适宜的枯燥工艺和操作条件，并确定操作条件下主要物性参数，然后根据物性参数进行了物料衡算、热量衡算和主体设备计算；最后根据主体设备计算结果进行附属设备选型。毕业设计3工艺选择与论证PAGE26工艺选择与论证本设计采用喷浆造粒枯燥机枯燥磷酸一铵。喷浆造粒枯燥机是把造粒和枯燥合并在一起的颗粒肥料生产设备。料浆喷淋在抄板扬起的返料细粒料幕上，颗粒外表涂布的料浆层立即被热气流枯燥。这种造粒方法所得产品有较好的物化和机械性能。3.1喷浆造粒枯燥机成粒机理含水25%～35%(质量分数，下同)的浓缩磷铵料浆，借助于压缩空气通过喷嘴使之雾化。不断喷淋在主要由返料形成的料幕上，磷铵颗粒不断形成和长大，同时在并流进入的热气流中蒸发除去水分。根据观察，喷浆造粒枯燥过程中，颗粒的形成主要通过下述三种途径：(1)涂布成粒：雾化了的浓缩磷铵料浆均匀涂布在返料粒子粒的外表上，在热的烟道气流中水分迅速汽化后又重新涂布。屡次重复涂布汽化过程之后，细颗粒逐步长大成合格的颗粒或更大的颗粒。(2)粘合成粒：雾化了的浓磷铵料浆作为一种粘合剂，把假设干个小颗粒粘结在一起成为大颗粒。(3)自成粒：经喷枪雾化后的料浆小滴，如果在其飞行途中尚未碰到其它固体物之前即已枯燥，那么会失去粘合能力而自成小颗粒存在。当料浆水分含量低时，这种成粒作用就更强烈，形成细粉量增多。3.2粒状磷铵的枯燥原理3.2.1湿气体性质在喷浆造粒枯燥机中是以烟道气为载气体，并由它带走汽化的水分。因此研究湿气体的性质是很有必要的。由于烟道气只是由CO2代替了空气中的局部O2，而CO2与O2的热性质很近似，因此把枯燥作业中经常使用的湿空气性质、计算式和图表用于烟道气，误差不会超过0.8%。湿度即湿空气中单位质量干气所带有的水汽的质量以表示。设—水的摩尔质量，kg/kmol；—干气体的摩尔质量，kg/kmol；—湿气体的总压；—水的分压。那么(3-1)根据分压定律，物质的量与其分压成正比，(3-2)对空气—水系统，=18；=29，于是〔3-3〕相对湿度气体的湿度只表示所含水分的多少，不能反映这种情况下气体还有多大的吸湿潜力，而相对湿度那么可表示出这种潜力。在一定的温度和总压下，湿气体中水汽的分压与该温度下水的饱和蒸气压的百分比称相对湿度，用表示：〔3-4〕相对湿度越低表示湿气体距饱和状态越远，吸湿能力也越大。当=100%时，表示湿气体已达饱和，气体不能再吸湿，因此不能再作载湿气。将带入〔3-2〕、〔3-3〕，得(3-5)对空气-水系统(3-6)相对湿度可用毛发温度计，干湿球温度计等仪器来测量。测出相对湿度后即用〔3-5〕或〔3-6〕式计算湿度。露点温度和湿球温度这两个温度均可用于湿度的测量现分析如下：〔a〕露点温度不饱和气体在总压和湿度保持不变的情况下，进行冷却而到达饱和状态时的温度称该气体的露点温度，简称露点，以表示。当到达露点时，空气的湿度为饱和湿度，〔3-3〕式变成：〔3-7〕式中，—露点时水的饱和蒸汽压。这是露点法测定空气湿度的依据。露点温度对于枯燥过程有以下作用：〔1〕通过测定露点可测定气体湿度。将一镜面置于气样中，用制冷剂使之逐渐冷却，当镜面上开始有水汽冷凝而使反射光的能力减弱，这时的温度即为露点温度。查得此温度水的饱和蒸气压，带入〔3-7〕式即可求得；(2〕由于露点是开始有液滴析出时的温度，因此在枯燥过程中气体的温度必须高于其露点，否那么物料反而要增湿。还应注意在枯燥后的除尘系统中，气体温度也要高于露点，否那么物料〔粉尘〕因回湿而发生粘结。为确保粉尘不回湿，一般应保持除尘系统高于露点15℃。〔b〕湿球温度在普通温度计的感温球上缠一层薄纱布，纱布下端浸入水中，由于毛细管作用，感温球上的纱布始终保持润湿状态，这就成为湿球温度计。将湿球温度计置于一定线速的气流中时，如果气流中的水蒸气是不饱和的，那么纱布上的水就要汽化到气流中去。水汽化所需热量首先取自湿纱布的显热，气流将以对流的方式把热量传给湿纱布。当气流传递给纱布的热量恰好等于液体汽化所需的潜热〔汽化热源仅来自气流，辐射等影响可忽略〕时，湿纱布的温度不再下降，这个稳定的温度称为湿球温度，以表示。通过到达稳态后的传质、传热速度方程的关联，可得出如下的湿球温度定义式：〔3-8〕式中，—湿球温度，K；—干球温度，K；—以湿度差表示推动力时的传质系数，;—气体与液体间的对流传热膜系数，；—水在时的汽化潜热，kJ/kg；—时气体的饱和湿度，kg〔水〕/kg〔干气〕；—气体主体湿度。其中和只是得函数，和是通过同一气膜的对流传质系数和对流传热系数。但凡能引起气膜厚度改变的因素〔例如流速〕，对于每一系数的改变也是成比例的，假设气膜厚度减半，那么与均加倍，但/比值不变；因此它是与气体粘度、流速等无关的常数，并可由试验确定。可见只是与气体干球温度t和湿度H有关。因此测得和之后即可根据〔3-8〕式求得湿度H〔式中常数由试验确定〕。湿球温度对枯燥过程有以下作用：〔1〕通过测定气体的干、湿球温度，可以测定气体的湿度；〔2〕在枯燥过程中，当物料外表含湿高，在对流枯燥条件下，物料外表到达一个稳定的温度，这个温度接近湿球温度。对于高温低湿气体，湿球温度比干球温度低得多，所以对含湿量高的物料，往往可用很高温度的气体进行枯燥而不致损害物料质量；〔3〕当物料很湿时，物料温度约等于湿球温度，气体和物料间的温度差〔〕，也就是物料含湿高时对流枯燥的推动力。〔4〕湿热和焓湿热和焓是热衡算需要的数据。现分述于后：湿热又称湿比热容或干基湿比热容。是在定压下将1kg干气体和带有Hkg水汽的湿气体的温度升高1K所需的热量。即〔3-9〕式中，—湿热，；—干气体的比热容，;—水蒸气的比热容，。和与湿度有关，但在通常枯燥条件下随温度变化较小，在工程计算中通常取为常数。对于空气—水系统，取=1.005，=1.884，那么〔3-10〕〔b〕湿气体的干基焓，或称干基湿焓，简称焓。为1kg干气体的焓与所带水蒸气的焓之和：〔3-11〕式中，—湿气体的干基焓，；—干气体的焓，；—水蒸气的焓，。在计算干基焓时，取0℃的干气体为基准态，取0℃时液态水位基准态，那么；故〔3-12〕〔3-13〕式中，—气体温度，℃；—0℃时水的汽化潜热，。对空气-水系统，。〔3-14〕〔5〕湿比容即1kg干空气和所带有kg水蒸气所占有的体积，对空气—水系统：〔3-15〕式中，—湿比容；；—气体温度，℃；—总压，kPa。3.2.2湿物料的性质〔1〕湿含量以表示。即单位质量干物料所含水分质量。〔2〕平衡湿含量以表示。如将一物料与一定温度和相对湿度的空气接触时，物料将失去水分或吸收水分。直到物料外表产生的水蒸气压与空气中的水蒸气分压相等，这时到达平衡。物料中湿含量不再增减，物料中的水分称平衡湿含量。不同物料的平衡湿含量差异很大，对于同一物料又因所接触的空气温度和湿度不同而变化。物料在枯燥条件下所含平衡水分不能除去。〔3〕自由水分：物料所含水分中超出平衡水分的局部称自由水分(或称游离水分)，它可在枯燥过程中除去。〔4〕结合水分与非结合水分：它是根据物料中水分除去的难易来划分的。当物料湿含量小于某一值时，其平衡蒸气压即低于水的饱和蒸气压，这就说明水分与物料有某种形式的结合(例如化学吸附水，毛细管水等)，由于这种结合力的存在使水分难于挥发。显然结合水较非结合水难于除去。〔5〕物质的吸湿性：个别物质与水的亲合力极大，例如氯化钙、阿拉伯胶等。另一种情况是如果物料中没有可溶于水的成分，没有亲水基，也没有毛细孔隙，就与水没有什么亲合力。这种物料是非吸湿性的，例如石英砂。一般物料都介于这两种极端之间，即都是吸湿性的，但最大吸湿量是个有限值。3.3枯燥速率及其影响单位时间内在单位枯燥面积上汽化的水分质量称枯燥速率：〔3-15〕式中，—枯燥速率，；W—汽化水分量，kg；F—枯燥面积，；—枯燥时间，h。图3-1恒定枯燥条件下的枯燥速率[1]在实际枯燥操作中，热气的温度、湿度以及流速是不断变化的。但为了研究枯燥过程的根本规律，通常都在固定热气体的温度、相对湿度及流速的条件下进行试验。如果将于燥速率对物料湿含量作图，即得图3-1的枯燥速率曲线。从图中可看出，枯燥开始时物料被预热，枯燥速率升高，物料温度也升高(AB段)，但这段时间很短，当物料被加热到湿球温度后，开始了恒速枯燥。物料外表温度也保持湿球温度(BC段)。当物料湿含量降低到某一值X0时，枯燥速率开始下降，物料外表温度也开始升高，这就开始了枯燥的降速段。恒速断与降速段的交界处〔C点〕称为临界点，所对应的湿含量称临界湿含量。此后物料的枯燥速率随湿含量的减小而降低，表现出水分由物料内部向物料外表迁移的速率低于物料外表水分的汽化速率。随着枯燥过程的进行，枯燥区不断向内层延伸，当物料湿含量降低到等于平衡湿含量时，物料温度也升高至热气的温度，枯燥过程即停止。降速段曲线的形状因物料不同而异。图3-1是实验测得颗粒状多孔物料的枯燥速率曲线。这种情况下，物料内部水分的迁移首先是由于毛细管作用，然后水分在物料内部汽化而扩散至外表。由上述可知，枯燥过程可分为恒速和降速两个阶段，这两个阶段的枯燥机理是不相同的，因而影响它们枯燥速率的因素也不完全一样。恒速段主要是水分从物料外表汽化。枯燥速率取决于水的外表汽化速率。因而与物料的种类和物料内部结构无关。凡影响外表汽化速率的因素，也都对枯燥速率产生影响。例如颗粒尺寸小，提供枯燥外表大，气流速度高；热气体温度高，相对湿度小等都能提高于燥速率。降速段那么主要是水分在物料内部的传递，因此凡有利于减少内部传质阻力的因素，就有利于提高降速段的枯燥速率。例如减小颗粒以缩短水分迁移路程，提高温度以增大水分子扩散速度。物料本性如毛细孔的结构，物料与水的结合形式等对降速段的枯燥速率有重大影响，但这些属物料本性，通常是无法改变的。磷铵料浆在回转圆筒内进行喷浆造粒枯燥时，主要是干颗粒外表涂布的料浆层进行外表汽化的过程，因而它主要属恒速枯燥。3.4枯燥器的物料和热量衡算3.4.1物料衡算物料中的水分含量有两种表示方法：湿基含水量：〔3-16〕干基含水量：〔3-17〕这两种表示法的换算关系为〔3-18〕由于干物料的质量在枯燥过程中是不变的，计算时用干基含水量比较方便。故都先将湿基含水量换成干基含水量。L，HL，H1G1，X1气体湿物料L，H2G2，X1气体产品W图3-2枯燥器的物料衡算设：；；；；；；。根据进出口物料和气体的有关数据，可计算出以下重要结果：〔3-19〕〔3-20〕〔3-21〕(3-22)3.4.2热量衡算前面已经讲过，煤燃烧所得烟道气的热性质与空气接近，而且枯燥所用烟道气还经常稀释了大量空气，因而在热平衡计算中把烟道气当成空气处理所引起的误差不大。枯燥过程的热量衡算，可按表3-1列出的工程进行。可把湿物料带入的热和气体带出的热分解为两项之和，即把汽化的水单独分为一项。枯燥器枯燥器q2q5G1,θ1,Cm1L,t1,H1,iH1G2,θ2,Cm2L,t2,H2,iH2图3-3枯燥器的热量衡算表3-1枯燥过程的热量衡算输入的热量输出的热量气体带入的热气体带出的热湿物料带入的热产品带出的热补充参加枯燥器的热，返料带入的热等：热损失表2-1中的符号：；；；；；；；；；；；。下角标2表示出口条件下的相应参数。根据热量平衡：输入的热量=输出的热量见图3-3将表2-1中的各热量代入平衡式并整理〔3-23〕设：；；。那么〔3-24〕〔3-24〕式的物理意义是：进枯燥器气体冷却放出的热和返料带入〔或补充参加〕的热提供的热能消耗于三个方面，即水的汽化物料的加热，以及热损失。3.4.3气体进出枯燥器状态确实定用于枯燥的热气体温度一般根据工艺要求选定。气体的湿度那么取决于气体的性质，当然希望湿含量越低越好。气体的出口湿度可根据热平衡确定。以W除(3-23)式：因为故〔3-25〕上式中的热损失可根据经验或估算确定，可按算得，除外的其余各项均为或可计算求出。因此用上式即可算出气体的出口湿度。3.4.4枯燥器的热效率与枯燥效率进枯燥器气体带入的热只有一局部在枯燥过程中放出，其余局部随废气带走。气体在枯燥器中放出的热与气体带入的热之比称热效率。〔3-26〕上式适用于枯燥器中没有补充加热的情况，一般为热效率为50%~70%。气体在枯燥器中放出的热量只有一局部用于汽化水分，对于燥过程而言，只有这局部热是有效的，汽化水分与枯燥器中消耗的总热量之比称枯燥效率。〔3-27〕枯燥过程的总效率：〔3-28)3.5喷浆造粒枯燥操作条件的选择3.5.1枯燥机的进口温度干的磷铵产品在高温下容易分解，其完全分解温度约为200℃。当湿物料与热风顺流流动时，虽然最初热风温度很高(350~450℃)，但这时湿物料的温度也只相当于湿球温度，因此不会使磷铵分解。到枯燥机尾部时，气体温度下降、湿度增大，但干磷铵不会从气体吸回水分，也不会分解。故磷铵的枯燥宜于采用湿物料与热气体顺流操作。在枯燥机头部湿物料与热风之间的温差很大，传质传热的速度很快，因此提高热风温度必然会提高枯燥强度，在苏联，咳浆造粒枯燥机的进气温度已提高到600~650℃。但热风温度过高，自成粒作用会增强，物料的成粒率会下降。故应综合考虑全部操作条件后，才能对进气温度作出正确选择。3.5.2枯燥机的尾风温度磷铵产品出枯燥机时的含水量接近平衡湿含量。平衡湿含量除与物料本性有关还与所接触气体的湿度和物料温度有关。出枯燥机物料的温度愈高，其平衡湿含量愈低，即产品含水率愈小，但物料出口温度与出气温度是相关的。通常出口气体温度较固体物料高10~20℃。因此保持气体出口温度100~110℃，使固体物料出口维持80~90℃，既可防止产品分解，也能到达对产品含水率的要求。提高气体出口温度虽可降低产品含水量，提高产品机械强度，但含水率过低返料系统容易粉尘飞扬，造成环境污染，也容易引起产品分解造成损失。出气温度过高也会增大系统的热损失。3.5.3浓缩料浆含水率浓缩料浆的含水率，直接影响喷枪的喷雾情况、枯燥系统的水平衡和生产能力。料浆过浓会使喷浆困难，雾化不良，容易造成喷枪堵塞，料浆含水率高，那么雾化良好，涂布造粒和粘结造粒作用都有所加强，物料成粒率也相应提高。但枯燥机的生产能力那么因料浆含水量增高而下降。从提高设备生产能力和节约能量的角度出发，料浆的浓度应是愈高愈好。但如果因料浆浓度过高而影响喷浆造粒，那么应对料浆含水率作适当的调整。一般来说，维持料浆含水率25％~35％都可使喷浆造粒过程顺利进行。但必须是浓缩系统能够提供含水率稳定的料浆，才能保证喷浆造粒枯燥系统的稳定操作。而目前采用的蒸发料浆浓缩系统的操作控制水平能够满足这一要求，这也是料浆浓缩法制固体磷铵的优点之一。3.5.4枯燥机填充系数填充系数又称装载系数，以枯燥机内物料体积占枯燥机总容积的百分率表示。喷浆造粒枯燥机内大局部质、热交换是在喷舌-料幕区进行的。在这里需要保持较高的料幕密度，以增大参加质、热交换的外表积。因而也就要求枯燥机内的物料具有相应的填充系数，以满足料幕密度的需要。当然，料幕密度过大也会增大气流阻力，使传热条件变差。对喷浆造粒枯燥机来说适宜的填充系数为15~20％。3.5.5料浆中和度中和度直接影响磷铵产品的组成、P2O5的水溶率、生产过程的氨损失、氟选出率和料浆粘度等，因此它是中和过程最重要的控制指标。料浆法生产磷酸一铵的中和度一般都控制在1.1~1.2之间，达时产品中约含80％~90％的一铵和10％~20％的二铵。这样作可适当提高产品含氮量。生产二铵时那么中和度控制在1.8左右。这是为了防止在生产和使用过程中过大的氨损失和减少水溶磷的退化。在实际生产中，中和度是通过锑电极连续测定料浆的pH值，再根据原料磷酸实测的中和度(或NH3/H3PO4摩尔比)与pH的关系曲线确定的。中和度也可用酸碱滴定法测得。3.5.6料浆温度磷酸与氨中和的反响热，除了足够把中和料浆温度升到沸点外，同时还可蒸发掉一局部水分。如果是在常压下采用槽式中和，那么料浆沸点约102℃。如采用加压中和或管式反响器，那么视所用磷酸浓度和受控压力而分别可达170℃或150℃。允许中和料浆有较高的温度，既可防止固体磷铵析出，保持料浆有良好的流动性，而高温料浆进入蒸发器或枯燥器又可大大节约热能。由上述文献确定工艺参数如下表3-2表3-2工艺参数表工艺参数操作条件料浆含水率25%填充系数15%进口温度〔℃〕450尾气温度〔℃〕100中和度1.1料浆进口温度〔℃〕100料浆出口温度〔℃〕90返料温度〔℃〕50毕业设计4枯燥机的设计4枯燥机的设计喷浆造粒枯燥机L(cH1t1+r0H1)料浆G1cm1θ1G4cm2θ4返料G3cm2θ2L(cH2t2+r0H2)烟道气G2cm2θ2热损失q5产品废气图4-1枯燥机的物热衡算示意图设计要求：〔1〕一年生产12万吨，一年生产时间按300天计，一天生产24小时，所以每小时生产，按计算；〔2〕的比热容查文献[7]得：；〔3〕产品含水量w2=1%，干基含水量按试〔3-18〕计算：，产品的比热容；〔4〕出枯燥机温度；〔5〕浓缩料浆含水量，干基含水量，比热容；〔6〕进枯燥机的温度；〔7〕枯燥用的烟道气进枯燥机温度t1=450℃，湿度。〔8〕废气温度t2=100℃；〔9〕喷浆造粒枯燥机的返料倍数一般为4~6倍[2]，规定返料比为5：1，返料进枯燥机温度；(10)估计热损失为进枯燥机气体热量的20%。4.1枯燥机的物热衡算4.1.1水分蒸发量绝干物料流量水分蒸发量根据式〔3-19〕计算：4.1.2废气的湿度根据式〔3-25〕，加上q2返料带入的的热量，这里的返料从变到所带入的热量为这样式变为(4-1)；；；根据式〔3-10〕计算气体比热容：；返料量：；；；；0℃时水的汽化热；水汽的比热容；水的比热容；；；热损失；；；带入式〔4-1〕计算：求解上式得出：计算废气温度的相对湿度由式〔3-6〕的变形得〔4-2〕查文献[5]得100℃时，水的饱和蒸汽压为101.330kPa，带入式〔4-2〕计算：由图〔3-2〕[8]查的90℃磷铵的临界相对湿度为，因为如果气体的相对湿度超过肥料的临界相对湿度，那么不但不能进行枯燥，物料反而会吸潮变湿，所以必须使出口的相对湿度比产品的临界相对湿度低10%以上[2]。所以要求的出口气体的相对湿度为，由此可见出口气体的相对湿度远低于这一数值，物料不会吸潮变湿。图4-2肥料的临界相对湿度与温度的关系[8]4.1.3废气的露点温度根据〔3-7〕式可得：〔4-3〕式中，ps—露点时水的饱和蒸汽压，Pa;Hs—到达露点时的饱和湿度，kg〔水〕/kg〔干气〕；P—气体总压，Pa；P=101.325KPa〔正常大气压力〕；Hs=0.1023kg〔水〕/kg〔干气〕；代入〔4-3〕式得：查水的饱和蒸汽压表得53℃时的饱和蒸汽压是14.215KPa，因此废气的露点td=53℃。在枯燥的过程中气体的温度必须高于其露点，否那么物料反而要增湿。由于td<t2所以物料不会增湿。4.1.4气体耗量枯燥气体消耗量按式〔3-20〕计算：4.1.5进气体积流量根据式〔3-15〕可得：4.1.6出气体积流量根据式〔3-15〕可得：4.1.7热效率和枯燥效率根据式〔3-26〕和〔3-27〕；在50%~70%范围内。4.1.8物料和热量衡算表表4-1喷浆造粒枯燥物料衡算表输入输出工程Kg/h百分率%工程Kg/h百分率%烟道气磷铵产品L〔1+H1〕6382237.57G2170009.93磷铵料浆返料G12244013.105×G28500049.63返料废气5×G28500049.63L〔1+H2〕6926140.44总计171262100总计171261100表4-2喷浆造粒枯燥热量衡算表输入输出工程MJ/h百分率%工程MJ/h百分率%气体带入废气带出L〔cH1t1+r0H1〕31578.876.18L(cH2t2+r0H2)23418.456.49料浆带入产品带出G2cm2θ1+Wcwθ14448.210.73G2cm2θ21953.84.71返料带入返料带出G4cm2θ45427.313.09G4cm2θ29769.123.56热损失0.2[L(cH1t1+r0H1)]6315.815.24总计41454.2100总计41457.11004.2枯燥机结构设计〔1〕枯燥机尾气气体流量为每小时：；〔2〕枯燥机每小时蒸发水量：；〔3〕堆积密度是把粉尘或者粉料自由填充于某一容器中，在刚填充完成后所测得的单位体积质量这里取堆积密度；按筒内烟道气的最大流量计算，根据表3-3取枯燥机尾气质量流速；换成小时；〔4〕一般喷浆造粒枯燥机枯燥强度为20~25kg/m3·h[7]，超过此值转筒内抄板或挡圈上就容易出现严重结疤现象,取枯燥机容积蒸发强度取；〔5〕富裕系数是设计为了平安和目前技术水平考虑留有的余量取1.3[1]。表4-3粒子大小和密度与截面气体速度的关系[3]粒子大小mm堆积密度，kg/m33501000140018002200截面气体速度，kg/(m2·s)0.3~20.5~12~53~7.54~85~10>21~33~54~86~107~124.2.1转筒直径烟道气流通横截面积F：设枯燥机内装载系数为15%，那么转筒横截面积为：取转筒直径。4.2.2转筒长度先求转筒所需总容：转筒长度取L=24m。4.2.3转筒转速喷浆造粒枯燥机最正确旋转速度与Fr准数关系可以用〔4-4〕[14]计算：〔4-4〕式中：弗鲁特准数取；g—重力加速度，9.81m/s2‘D—转筒直径，4.2m。代入公式〔4-4〕取筒体转速为筒体的倾斜度一般为[3]取倾斜角，斜率。4.3附属设备设计筒体材料取；筒体壁厚；筒体跨距一般取〔0.56-0.6〕z，取0.6；支点跨距。4.3.1筒体自重筒体自重的估算式中，筒体直径：；筒体壁厚：。考虑到滚圈下垫板加厚等，单位长度重量取1.25。代入公式得：4.3.2物料重量式中，堆积密度：；填充系数：；。代入公式得：4.3.3传动功率确实定设计依据：佐野氏公式是计算造粒机传动功率常用的方法之一[6]。它包括：筒体内粉粒体运动需要的动力〔克服偏心力矩〕——粉粒体休止角,(°)；——粉粒体的密度；——充满度系数,充满度夹角。当筒体充满度系数为15%时,[6]所以,；——充满度系数。休止角,求得；D——筒体直径，m；L——筒体长度，m；N——筒体转速，r/min。代入有关数据：P1=55.35kW筒体旋转所需要的动力式中Mr—筒体质量〔包括附属物〕，加上附属物取其余与〔1〕中相同。所以，筒体支撑局部的摩擦阻力式中——滚圈直径,；取。——筒体内物料质量,；——滚圈与托轮之间的磨擦系数；——轴承的磨擦系数；——轴承直径,m；——托轮直径,m；——筒体的倾斜度,(°)；——滚圈与托轮之间的接触角,(°)。总功率：考虑到其他因素，取系数1.2，那么：所以本机应取电动机功率200kW，这样满足了设计要求。4.3.4托轮.齿轮.齿圈根据筒体直径选择如下：表4-4托轮参数[3]类别每组托轮承重t托轮直径mm宽度mm适用筒体直径mm结构特点最大径向负荷kg滚动轴承质量t标准图图号类别直径型号重型10012004503400~4200转轴并设止推轴承62400双列向心球面滚子轴承180363690693309.30HG-21546.2-93-7表4-5齿轮、齿圈常用材料[3]标准号材料牌号截面尺寸mmMPaMPa热处理硬度HBJB438540Cr301~500638441调质229~2694.3.5扬料板的结构尺寸造粒段选用28块扬料板,枯燥段后2排选用24块扬料板，其余也选用32块扬料板，后段扬料板少的原因是物料成粒后，筒体尾部既要枯燥，又要防止扬尘。L1=300mmL2=240mmL3=190mmα1=135°α2=135°图4-3抄板结构造粒段喷枪喷出的料浆密集度一般沿集束径向减弱，筒体直径越大边沿局部料浆密集度越小，那么抄板扬起的细粒越不易造粒，所以造粒段抄板应适当加长。4.3.6喷枪选择图4-4磷铵料浆的密度[14]料浆法生产磷酸一铵的中和度一般都控制在1.1~1.2之间，这时产品中约含80%~90%的一铵和10%~20%的二铵。这样做可适当提高产品含氮量。这里我们取中和度为1.1。查图4-4得含水率25%的磷酸一铵的料浆密度为1520kg/m3。代入公式；得；本次设计的流量为：取250L/min。选用型号为SUE75的喷嘴3个见表4-6表4-6喷嘴技术指标液体流量〔L/min〕水压〔巴〕空气〔L/min〕空气压力〔巴〕液体帽型号空气型号900.768505.6625780121164.3.7旋风除尘器在枯燥物料的过程中，会产生粉尘，其中有的粉尘就是产品。粉尘飞失，不仅增加各种原料、燃料和动力的消耗，增加产品本钱，而且污染环境，因此回收粉尘，搞好除尘设施时关系到降低本钱保护环境的重要问题。根据本设计的尾气流量为76631m3/h,选用3个河北瞳鸣环保有限公司生产的旋风除尘器并联。型号CLT/A-6X7.0，处理风量21780-32640m3/h，设备阻力〔mmH2O〕86—195，除尘效率85%~90%。气体流量或者说旋风除尘器入口气速，对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般来说，在一定范围内入口气速越高，除尘效率也就越高，这是因为增参加口气速，能增加尘粒在运动中的离心力，使尘粒易于别离，使以除尘效率提高。但气速太高，气流的湍动程度增加，二次夹带严重。另外，气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧，导致粗颗粒粉碎，使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用，当入口流速超过监界值时，紊流的影响就比别离作用增加得更快，以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。假设入口的气速进一步增加，除尘效率反而降低，因此，旋风除尘器的入口气速不宜太高。另一方面，从理论可以分析可知，旋风除尘器的压力损失与气体流量的平方成正比。所以进气口气速成太大，虽然除尘效率会稍有提高〔有时不提高甚至下降〕，但压力损失却急剧上升，即能耗增大，同时入口气速过大，也会加剧旋风除尘器筒体的磨损，降低使用寿命。因此在设计除尘器的进口截面时，必须使进入口气速为一适应值，一般为18~20m/s，最好不要超过30m/s，浓度高和颗粒粗的粉尘入口速度应选小些，反之可选大些。所以出气管流速要选择比适应值大些，选择出气口速为25m/s。根据公式：选出口管径为1m；进气管气速取15m/s,根据公式:选进口管径为1.8m。4.3.8高温风机烟道气进气体积流量为131983m3/h，根据空气的进口量查杭州余杭特种风机有限公司生产的FW防腐蚀、耐高温离心鼓风机。型号FWZ2000-360Ⅱ，转速960r/min，流量85570-164150m³/h，全压500℃时934-1406Pa，配用电机500℃时Y355M1-6160kW。四川理工学院毕业设计设计评述设计评述这次针对120kt/a粒状MAP枯燥工段做出了初步设计，该设计通过对目前磷铵生产的两种方法料浆法和浓酸法结合中国优质磷矿资源缺乏的国情，说明料浆法更适合中国国情。进一步了解磷铵枯燥的方法，通过比较最终选择了喷浆造粒枯燥工艺。通过了解粒状磷铵的枯燥原理和喷浆造粒枯燥机的操作条件，然后确定了操作条件下主要物性参数