化工原理课程设计直流气体干燥聚氯乙烯

scu

化工原理课程设计书

——直管气流干燥器

目录

一、绪论

二、任务书

三、流程

1.流程图

2.流程概述

四、设计方案及参数的拟定

1.设计方案的拟定

2.参数拟定

五、干燥器重要尺寸的计算

L基本物料衡算

2.干燥管重要参数的计算

3.加速段管长的计算

4.恒速段管长的计算

六、重要附属设备的选型和计算

1.加料器的选型和计算

2.旋风分离器的选型和计算

3.空气加热器的选型和计算

七、设计评价

L对气流干燥器的评价

2.对附属设备的评价

八、心得体会

九、设计结果一览表

十、重要符号表

十一、参考文献

绪论

化工原理课程设计的目的和规定

课程设计是《化工原理》课程的一个总结性教学环节，是培养学生综合运用本门课

程及有关选修课程的基本知识去解决某一设计任务的一次训练。在整个教学计划

中，它也起着培养学生独立工作能力的重要作用。

课程设计不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己拟定

方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和

核算，通过反复的分析比较，择优选定最抱负的方案和合理的设计。所以，课程设

计是培养学生独立工作能力的有益实践。

通过课程设计，学生应当注重以下几个能力的训练和培养：

..1.查阅资料，选用公式和搜集数据（涉及从已发表的文献中和从生产现场中搜集）

的能力;

4...2.树立既考虑技术上的先进性与可行性，又考虑经济上的合理性，并注意

到操作时的劳动条件和环境保护的对的设计思想，在这种设计思想的指导下去分

析和解决实际问题的能刀；

5..3迅速准确的进行工程计算的能力；

用简洁的文字，清楚的图表来表达自己设出思想的能力

聚氯乙烯

全名为polyvinylchloride,重要成份为聚氯乙烯，此外加入其他成分来增强其

耐热性，韧性，延展性等。工业聚氯乙烯树脂重要是非晶态结构，但也包含一些结

晶区域（约5%）,所以聚氯乙烯没有明显的溶点，约在80c左右开始软化，热扭

变温度（1.82MPa负荷下）为70-71C,在加压下150℃开始流动，并开始缓慢放

出氯化氢，致使聚氯乙烯变色（由黄变红、棕、甚至于黑色）。工业聚氯乙烯重均

相对分子质量在4.8-4.8万范围内，相应的数均相对分子质量为2-1.95万。而绝大

多数工业树脂的重均相对分子质量在10-20万,数均相对分子质量在4.55-6.4万.

硬质聚氯乙烯（未加增塑剂）具有良好的机械强度、耐候性和耐燃性，可以单独用

做结构材料，应用于化工上制造管道、板材及注塑制品。硬质聚氯乙烯可以用增强

材料。它是当今世界上深受爱慕、颇为流行并且也被广泛应用的一种合成材料。

由于化学稳定性高，所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。

聚氯乙烯的硬板广泛应用于化学工业上制作各种贮槽的衬里，建筑物的瓦楞板,

门窗结构，墙壁装饰物等建筑用材。由于电气绝缘性能优良，可在电气、电子工业

中，用于制造插头、插座、开关和电缆。在平常生活中，聚氯乙烯用于制造凉鞋、

雨衣、玩具和人造革等，

它的全球使用量在各种合成材料中高居第二。PVC可分为软PVC和硬PVC。

其中硬PVC大约占市场的2/3,软PVC占1/3。软PVC一般用于地板、天花板以

及皮革的表层，但由于软PVC中具有柔软剂（这也是软PVC与硬PVC的区别），容

易变脆，不易保存，所以其使用范围受到了局限。硬PVC不含柔软剂，因此柔韧性

好，易成型，不易脆，无毒无污染，保存时间长，因此具有很大的开发应用价值。

PVC的本质是一种真空吸塑膜，用于各类面板的表层包装，所以又被称为装

饰膜、附胶膜，应用于建材、包装、医药等诸多行业。其中建材行业占的比重最大,

为60%,另一方面是包装行业，尚有其他若干小范围应用的行业。氯化乙烯基最初

是在1835年在JustusvonLiebig实验室合成出来的。而聚氯乙烯是由Baumann在

1872年合成的。但是直到20世纪2023代才在美国生产出了第一个聚氯乙烯的商

业产品，在接卜.来的2023内欧洲才开始大规模生产。聚氯乙烯具有原料丰富（石

油、石灰石、焦炭、食盐和天然气）、制造工艺成熟、价格低廉、用途广泛等突出

特点，现已成为世界上仅次于聚乙烯树脂的第二大通用树脂，占世界合成树脂总

消费量的29%。聚氯乙烯容易加工，可通过模压、层合、注塑、挤塑、压延、吹塑

中空等方式进行加工。聚氯乙烯重要用于生产人造革、薄膜、电线护套等塑料软

制品，也可生产板材、门窗、管道和阀门等塑料硬制品。

食品干燥技术

食品工业的很多原料均具有大量水分，为使食品具有良好的保藏性和节约运送费

用,则

规定水分含量尽也许减少。所以从物料中除去水分是食品加工过程中经常进行的

过程，称为

干燥或去湿。

采用的技术有普通干燥、冷冻干燥和喷雾干燥。

一、普通干燥

干燥过程中，物料表面的水分要不断汽化，从而使内部的水分继续扩散到表面

来，达成

干燥的目的。根据物料加热的方式不同，分为三种干燥方法：对流干燥（热风干燥）、

辐射

干燥及接触干燥（传导式）。

1.对流干燥直接以高温的空气为热源，借对流方式将热量传递给物料，热

空气既是载热

体又是载湿体。一般热风干燥多在常压下进行。

2.辐射干燥是食品工业上的一种重要的干燥方法。即运用红外线、远红外

线、微波等能

源，将热量传递给物料的干燥方法。可在常压或真空下进行。

3.接触干燥是间接靠间壁的导热将热量传递给与壁面接触的物料。热源可

以是水蒸气、

热空气或热水等。接触干燥可在常压下进行也可在真空下进行。常压下操作时，物

体与气体

之间虽然有热互换，但气体的重要作用是将蒸气带走。

二、冷冻干燥

冷冻干燥又称真空冷冻干燥、冷冻升华干燥、分子干燥等，是将物料预冷

至-30〜-40C,

使物料中的大部分水分变为固态冰，然后提供低温热源，在真空状态下，使冰直接

升华为水

蒸气而使物料脱水的过程。冷冻干燥是一种特殊的干燥方法。它涉及两个重要的

环节：冻结物品及升华分离结晶体。在真空条件下、通过升华作用，把物料中冻结

的水分不重新融化而从物料中分离除去。

方法和过程

1.物料中水分的预冻结食品的冻结重要是水溶液的冻结。当食品内部溶质

浓度低于低共

熔浓度时，冷冻的结果是冰晶的析H1,随后溶液的浓度越来越高，理论上达成低共

熔浓度为

止；若溶质浓度高于低关熔浓度时，冷却结果表现为溶质不断析出，余下的溶液浓

度越来越

低，理论上也达成低共熔浓度为止。

2.冻结物料进行升华干燥冻结物料的升华干燥是在真空干燥箱内进行的。

在升华过程

中，物料中冻结水分汽化需要吸取热量，因此，需要给物料加热，以提高冷冻干燥

速率。但

所提供的热量应保证冻结物料的温度接近而又低于物料的共熔点，以便使物料中

冰晶既不溶

解又能以最高速率进行升华。在升华过程中，温度儿乎不变，干燥速率保持恒定。

3.物料加热升温当冻结水分所有蒸发后，开始蒸发剩余没有冻结的水分，此时干燥

速率

下降，加热速度可加快，以使水分不断排除掉。在此阶段物料温度会升高，但一般

不超过40℃。

三、喷雾干燥

喷雾干燥是以单一工序将溶液、乳浊液、悬浮液或糊状物料加工成粉状、颗粒

状干制品

的一种干燥方法。它将液体通过雾化器的作用，喷洒成极细的雾状液滴，并依靠干

燥介质（热

空气、烟道气或惰性气体）与雾滴的均匀混合，并进行能量互换，使水分（或溶剂）汽

化的过

程。

特点

1.干燥温度较低虽然采用较高温度的干燥介质，但液滴有大量水分存在

时，它的干燥温

度一般不超过热空气的湿球温度。对奶粉干燥，约为5（）〜60℃。因此非常适宜于

热敏性物料的干燥，能保持产品的营养、色泽和香味。

2.干燥速度快、时间短由于料液被雾化成几十微米大小的液滴，所以液体的比

表面积很大。

3.制品有良好的溶解性和分散性.

4.产品纯度高由于干燥是在密闭的容器中进行的，杂质不会混入产品中。

5.可连续化生产干燥后的产品经连续排料，在后解决上结合冷却器和气力输送,

组成连

续生产作业，实现自动化大规模生产。

6.生产过程简朴操作控制方便即使含水量达90%的料液，不经浓缩同样也能

一次获得均

匀的干燥产品。大部分产品干燥后不需粉碎和筛选，简化了生产工艺流程。并且,

对于产品

粒度和含水量等质量指标，可通过改变操作条件进行调整，且控制管理都很方便。

我国常用的雾化形式有三种：气流喷嘴式雾化、压力式喷嘴雾化、旋转式雾

化。

当前，食品干燥技术的一个重要趋势是最大限度的保持食品的营养和色杏味,

食品生产中经常使用的是无损于食品风味、不易引起变色和变质的喷雾干燥，冷冻

真空干燥和真空皮带式干燥等高品质干燥技术。另一方面由于冻结和真空操作的

运转费用很高，考虑到产品品质和成本费用，最终的品质低下为妥协点.不得不转

用滚筒干燥或其他干燥方法。

任务书

聚氯乙烯气流干燥器设计

设计任务

题目：设计直管气流干燥器，以干燥聚氯乙烯树脂湿物料

已知数据

(1)湿物料

颗粒直径：

绝干物料密度：

绝干物料比热：

含湿量(以湿基计)：

操作温度：

操作压力：101.325kpa加热蒸汽压力:4atm（表压）

原料量：kg/h

临界湿含量：1%

（2）干燥介质：湿空气

%=80%,t0=20℃t,=140℃

（3）干物料（产品）含水量：

临界湿含量：平衡湿含量：

设计内容

1.设计说明书

（1）目录

（2）任务书

（3）流程和方案的选择说明与论证

（4）干燥器重要尺寸的计算

（5）附属设备选型计算

（6）设计结果计算

（7）重要符号表

（8）参考文献

2.气流干燥器总图（略）

流程

3

\2单

气流干燥流程

1一鼓风机2一预热器3—气流干燥管4一加料斗5一螺旋加料器

6一旋风分离器7一卸料阀8—引风机

流程概述：

如图,物料由加料斗4经星型状加料器5进入气流干燥管的底部，空气由风机1

吸入，通过预热器加热直一定温度后，送入气流干燥管，由于热气流的高速流动，使物

料颗粒悬浮于气流之中，并与气流发生传热传质，实现干燥，已干燥的物料随气流带

出经旋风分离器6,而回收产品,产品通过气封7而由出口卸出，废气经风机抽出而放

空，完整的的对流干燥装置应当涉及:风机，预热器,加料斗，干燥器,气固分离设备，及

各种控制仪表等

选用干燥设备，合理分布流程，遵循以下规则:

1.，选择风机依据是，全系统的流程阻力，及工艺规定的风量.

2.风机的安装位置:通常应当在气固分离设备之后，可使整个干燥装置处在负

压下操作，避免粉尘泄露和高温损坏风机，且利于物料水分的汽化

3.当一台风机的风压不够，克服系统的阻力时，可采用多台，分别安装在干燥

装置的前后

4.空气预热器常使用翅片式加热器，可强化传热速率，提高传热效果

5.气固分离设备常采用旋风分离器，其构造简朴费用低，压降也不大，分离效

果好

6.常用加料器用星型或螺旋式，它们都合用于块状物料，螺旋式还合用于膏状物料,

但两者都不适于硬度大的物料.

设计方案及参数的拟定

(一)设计方案的拟定

根据方案的内容为：干燥方法及干燥器结构形式的选择；干燥装置流程及重要

辅助设备的拟定，干燥器操作条件的拟定等。

设计方案的总原则是：满足工艺规定，经济合适，生产安全。有以下几点规定：

(I)所拟定的流量和选用的设备，必须保证产品达成预期的干燥目的，并且质

量要拟定。

(2)热能消耗干燥过程的重要消耗，设计是考虑如何省能。

(3)干燥器的选定尽量减少价格。

(4)选用合适的干燥介质，如热空气，烟道气等，一般使用热空气，除去物料与空气

中的氧气接触会发生反映时，则用过热蒸汽或氮气等惰性气体，当不紧张烟道气

对干物料的污染时，可尽量采用烟道气。

1)设计依据

干燥器设计中，重要运用以下基本关系,(1)物料衡算；(2)热量;(3)传热速率方程式;

(4)传质速率方程式，但由于对流传热系数及传质系数随不同的条件而变化，且无

同样的和R关系式，因此干燥的设计要用经验方法进行计算。

2)干燥器的选型

被干燥物料的行状以及干燥后产品的规定决定了干燥器的类型，干燥器必须

能保证产品的质量，速率快，操作控制方便，劳动条件好，并且要能适宜被干物料

的形态和物性生产能力要高，并且能耗低。

工业中气流干燥器是常用的一种，对于能在其他中自由流动的颗粒物料，常采用

气流干燥器进行干燥，由于结构简朴，造价低，易于制造和维修，操作稳定且便于

控制，一般热效率也比较高，干燥非结合水时，热效率可达60%左右.，但干燥结合

水时，热效率仅为20%左右，其重要缺陷：由于气速高以及物料在输送过程中与壁

面的碰撞及物料见的互相摩擦，整个系统的流体阻力大，动力消耗大，对粉尘回收

装置的规定高，且不宜干燥有毒物质。

气流干燥比较适合于干燥粒径1()()且以上的合成纤维结晶，矿石，合成橡胶等,

对聚氯乙烯，因具有热熔性，当温度太高(一般不超过70〜80C),容易软化，而其

含湿量可以达成较高而天潮解，故干燥聚氯乙烯选用气流干燥器是合理的。

3)工艺流程

在设计中工艺流程采用湿物料直接加入干燥管中，由于蒸汽流的冲击作用而将物

料分散，从而使物料得以干燥，干燥后的物料大部分由一级旋风分离器收集，剩余

部分由袋滤器捕集。由于气流干燥器的干燥时间较短，若湿物料水分未干燥完全的

话，可串联流动干燥机，使湿物料干燥充足。

(二)参数拟定

1）选择干燥介质

在物料的干燥过程中，采用何种介质是根据物料的性质和生产厂家的具体情况来

拟定的。通常使用的干燥介质是不饱和热空气，若气体的相对湿度越低，则表白湿

气体距饱和状态越远，吸湿能力也越大。（相对湿度的定义为：在一定温度、压力

下，湿气体所含湿分蒸汽压P与该温度、压力下湿分的饱和蒸汽压之比，即

）,由于干燥过程一般在常压或负压下进行，总压对基本无影响，又考虑到成都地区湿度较

大，故取其值为80%.

2）气体进口温度的选定

提高气体进口温度可增大传热温差，有助于提高热效率和干燥强度，但温度过高

的话，十燥管的十燥速率将卜降不久，并且操作费用增大，在本次设计计算中取

130℃（由任务书拟定）。

3）气体出口温度的拟定

干燥器的出口气体温度与干燥管的长度及燃料费用有关，若取得较低，则对热能

运用是有利的，但管长需要增长，制导致本将增长，考虑各种因素的影响，拟定

气体出口温度为70C.

4）气体进口速度的拟定

气体进口速度越大，颗粒与气流之间的相对速度就越大，给热系数也将越大，但

气速过高，其操作费用也会提高，对生产的经济性不利，一般气速定为20〜

40m/s,木次计算先取30m/s,得到的管径值圆整后，在最终拟定进口气速。

5）湿物料的进口温度的拟定

湿物料的进口温度都是根据生产实际情况而定，根据本次设计任务，取

20℃.

干燥器重要尺寸的计算

一、基本物料衡算

1、汽化水分量W

X,==0.25X、==0.0526

[一⑥~]—g

（由X?大于X。，判断干燥过程无降速干燥段）

Gc=G)(1—)=986kglh=0.2689kg/s

W=GC(X,-X2)=191.C«3^//?=0.0530kg/s

空气温度取20C,其饱和蒸汽压为

Co=^^(18.5916-3991.11

)=2.3485kpa

%+233.84

空气湿度为（。取8（）%）

H,=H()=0.622jjp=0.0118小水汽/依绝干物料

CH1=CH,=1.005+1.884”尸1.027〃1/（Ag」C）

2空气出口温度小湿度也、.干空气消耗量L及物料出口温度％

试差公式：

二2491.27-2.30285《

23991.11、

18.5916

0+233.84,

Hw=0.622.

P-P”

联立方程，求出=41.6569℃

干燥过程的热量衡算:

Q=&+Qm=W(石+Cj-CM)+G-4)

c%=G+Cwx2=1.4762"/(Agk)

=41.6569C=tw<65°C,满足产品质量要求。

Q=0.053(2491.27+1.884x80-4.187x20)+0.2689x1.4762(41.6569-20)144.1840排

L=——2——=2.4957版/s

。2F)C〃。

［注］校核］

w

H2=H]+±二0.0344攵g水汽/人晚干物料

L

H、=0.622x—£—=>〃=5.3105均居

P-P

399111

t.=-----233.84=33.8344

"16.58-Inp

Az=z,—td=46.1656

v20<46.1656<50/.所设，?比较合理

3.干燥管直径。的计算

V%=(0.002835+0.004557耳)(%+273)=1.1931m3/必绝干水汽

设，则

iy

校核〃=-2=27.6933〃〃$

-D2

4

二、干燥管参数的计算

1.拟定给热系数

⑴加速段起点

/。=3.214x10"x(%+273严2=2.3421x10-5

二匕2=0.8481

.%

duo

则Rer0=〃…。=150.4207<400

则Nu0=0.76xRcJ"=19.7726

(2)加速段终点

终点的拟定：若整个干燥管内互换的总热量为Q,则加速段应占其80%,

则21_4=0.8

4-2

解得,

Q,=0.8。=12302984卬

3=81998

叱=_QLQM_=0.0445

%+c,—c思

”,=%+半w=0.0308

3

VHt=(0.002835+0.0045574)(7；+273)=1.086,n/4播干气休

\+H,=0.9492心加

[%=3.214x10々(273+r.)0712=201449x1O_5pa•s

W

X=X.一一^二0.0845

G,

AJf=13.8756*=20.1441

dp'xp.u

981—

〃=(3)L4=O.598]

贝IJRe”空9=3.9696

A,,

Nu,=2+0.54Re/5=3.0759

(3)拟合公式

已知有关系式，带入起点、终点结果，得

Nii。=AnRe/(1)Ni(\=AnRef；(2)

由⑴、(2)得,

In(警)

n=—^-=0.5119A=-^-=1.5188

Fn〃

।/Re小R%

2.4的计算

4=0.30894Q,J；*-04=0.0471

CLJCM=2.3028

△/=LCH©T)=GcCml⑸一即=13.4102

AL=134.4MC

LCH\

r=0.5(zl+r/)=137.2098℃

△%-=105.7976

In—

2

L+4+4+4=84.0191

s4

4=2.82x10-5&+273.15)08=0.0311

无汽化n",”=%=0.0118,%“

VHin=(0.002835+0.004557”,”)(&+273)=i.i857///%g绝干气体

iIH

P.M=-^=0-8538h/〃J

=3.214x1o-7(273+r,,,)0712=2.3308x10-5pt7-5

1n-0.4

=4324.8093

4=w+0.6

〃和，

ACl=1AAAHi/1,=21550.8145

3.嗫。的计算

4=------—=71.4545

/冗r\2

P"dp-D

_A4

“=0.1786

0.06

q〃,，o=27.4891

VJ°

4.加速段的平均值计算

A〃=20.1441

4。=0.8481kg/病/°=2.342lx1(尸pa•s

0.40.6

A,。=13.875P*o—=20.3(X)3

八JI1.0

dp*%

A/0+A/.

4=~T=20.2222

三、加速段管长的计算

第一段：预热段

=%，—〃，”O=27.31O5〃"S

设〃r=&=21.0080m/s

“1.3

B“=-(27.3398”-。"+2L0306』f=1.4269

=AjuJ4-9.81=2063.6226

T—+9.81)]14=20.0374m/s

"F二△%

AB"

2>1.5,&v2n分段较为合理

%(

J,""J9.8I334.2118

2.42.4

A,%~Ur,

Jin=(-^-----)-9.81=1691.4234

2.4uri-i-u.n

m=—j=100.28888

u-ur

b='mW；)=一682.8086

1mu+b

Ar=—in—口r一=0.00445

mmur+b

mu+Z?1/\

△L=-A-+%r

In—-------(w,,-«r)=0.0178m

m.)mil+b6rJ

末粒子速度：%M=uKm-ur=7.4517m/s

27.3398-19.7154八

r=----------------=0.3630

'19.7154

C；=1/1.2«0.8333

第二段

1.预分段

设R,=1.8,则.=1-1/4=0.4444

△功=△/_]x—i-xCtl=12.8421kw

ri-\

2.热量衡算

仁%-*=129.0927。

LLHi-\

叱=-----------=0.0050kg/s

H,=H,T+%=0.0139

L

%=1/2(如+。)=131.7562℃

HW=1/2(H,_1+//,)=0.0129

VHini=(0.002835+0.004557"加)(％+273)=1.1713疝/口绝干气体

i.H

4m=廿』-8的8口//

Vfimi

V

“，产泮与，e=27.1713〃〃5

3.传热计算

\tmi="n-%)-。广仇)=90.1337℃

L°2

="T+L+=81.2923。C

s4

48

4=2.82X10-X(/V+273.15)°=0.0309vv/(mZ:)

5

〃呢=3.214x10,x(273+^JO.712=23087x10-pas

A=0.3()89A£d「M=0.0471

2pi"

%=$[=4347/637

人

(、」n-0.4w-0.4、

A,=0-3089A&A…a途p—△&==18455.0022

4)

4.〃”的试差计算

设uri==15.4134〃？/s

1.3

nM

Blt=\/2("*；川+uri-)=1.3783

，J4-9.81=1334.2118

1

YP

1

+9.81=14.0186/??/5

exp△%

AR

将上值代入得

纥=1/2(*川+〃广，=1.3711

uri=13.9929"2/s

5.校核分段合理性

・.・忆>1.59<2

以Un

分段较为合理

6.流体力学计算

4=4〃-9.81=803.2062

Jm=^-f〃〃-Li，"]-9.8I=I(

2.41uri.-uri

m=4T7=87.8494

U

MH-1-n

b=J>>1-=-432.3768

Ar=-ln叫"+1=O.CO58s

mnui^+b

7.附加计算

末粒子速度:

彳=3"=0.4320

G=-^-x^=0.8572

△%一，；

以下均按上第一段第二段第三段第四段第五段第六段

述方法反复

计算可得加

速段中第3

-6的数据，

现列表如下：

△q13.410212.842111.324211.07759.71029.3355

t134.4196129.0927124.3803119.7706115.7299111.84

51

Atm105.797690.133785.061480.448575.953072.074

2

tm137.2098131.7562126.7365122.0755117.753072.074

2

W0.00500.00440.00440.00380.0038

H0.01180.01290.01580.01770.01930.0209

Hm0.01290.01490.01680.0185().0201

VH1.18501.17131.16041.15031.14071.1320

Ugm27.489127.171326.918426.684126.461426.259

6

P0.85380.86480.87460.88390.89290.9011

ts84.019181.292378.782576.452074.289472.308

0

展0.03110.03090.03070.03050.03040.0305

Ax2.33082.30872.28832.26922.25152.2353

Aq4324.8094347.1634319.0264290.88984276.82134290.8

378898

Ur21550.8118455.0017303.7116258.71515299.84114566.

4542242092614

J20.037413.99299.88226.79544.75523.3036

Bu1.42961.37111.31791.26591.21511.1670

J1334.211803.2062489.7912285.9432169.607597.938

84

m100.288887.849476.243766.038657.021749.372

5

b-682.808-432.3768-267.276-165.3426-102.9180-56.222

638

0.00440.00580.00650.00820.00920.0104

0.01780.00620.10260.15840.20230.2444

Um(m/s)7.451713.496217.606920.693722.733924.185

5

r0.36300.43200.41600.45420.42900.4394

C0.83330.85720.91570.89590.92810.9387

加速段总管长的计算：

四、加速段总干燥时间的计算:

五、恒速断管长的计算

加速段结束后:

也=0.0209kg水汽/左逸干物料

“111.8451°。

/.VHi=(0.002835+0.004557+273)=1.1277府/攵庭色干气体

鼠=1/2&+4)=95.9226(

儿=3.214x10~7(273+北严I?=2.1612x10一$

1/2(〃,•+H?)=0.0277

VHm=(0.002835+0.004557”,”)(273+rzJ=1.0925rrr/z逸干气体

5=当〃刎•=25*77mls

VHmi

CHi=1.005+1.884/7z=1.0444kj/(kg；C)

△q、-LCHi(ti-t2)=77.8228kw

i।H

Pg,“==0.9407kg/m3

0.40.6

=13.875x。跳\少=20.0881

j1.o

dpP,ni

utn=I%"一%=24.8484mls

24Gc

=71'.4545

Pmidp兀D?

A

a=j=2.8756

=1+72+262=68.7897。。

54

4，=2.82乂10口(4+273.15)°s=0.0301卬

R=一“'")夕””=3.9154

’4,

nN〃=2+0.54Re05=3.0685

NuA

a=--=--6-1-5.7457

4,

=色也幺二纹52.6714

Arm.l

InU

G一夕2

\L=——=7.8537m

aa7iD~\tml

Ar==0.3161m

U,n

干燥器总长度:

干燥器总干燥时间：

附属设备选型计算

(1)加料器的选型和计算

1.加料器的选型

气流干燥器装置所采用的加料器必须保证向干燥器连续均匀的加料。对于聚氯乙

烯的干燥，综合其物性及加料量考虑，选用螺旋加料潜。螺旋加料器宜于输送粒

状、粉状、及小块状物料，密封性能好，操作安全方便，结构简朴制造费用低，但

输送过程中物料易破碎，零件磨损大，旦不宜输送粘性哒、易结团的物料。

2.加料器的计算

根据题意查表：选取().36,取值为5()

查表求螺旋加料器的倾斜修正系数，选取输送倾斜角度为=0.7

t为螺距，对于粘度小的物体l=0.8D或D,取t=D

由于G=1210kg/h,=1400kg/

根据式G=47砥的。2M夕可计算出D=0.07m

“I

n<75=188.98〃/min

（2）旋风分离器

旋风分离器是运用离心力分离沉粒的设备。具结构简朴，造价低廉，没日活动

部件，操作条件广泛，分离效率高。在本设计任务口，依据题意选取旋风分离错。

%=LCHix3600=8797.6496//h

设进口风速为15m/s,查表选择CLP/A-9.4X型旋风分离器

〃实=〃设x=14.333\m/s

△〃实=△〃表卷）:

=834.1853pa

其规格及性3数量（台）

Vc(m//z)〃实（〃7/S）△〃实(pa)

能如下：

型号

CLP/B-9.4X8797.6496143331834.18531

（3）空气加热器

为空气通过通风净截面的质量流速，单位为，先取

则所需通风截面积A=—=03\20m2

VP

由计算结散热面积通风截面积热介质通管束数连接管

果查《化m2m2过截面积直径

工原理设m2mm

计导论》

表7-6拟

定选择

型，其性

能参数如

下：

型号

31.00.30

S网10x7,20.00623150

重新计算得，

由表7-7中公式，

本散热器采用热介质为水蒸气，假定其工作压力为pMatm,其冷凝温度为

151.7则

Q=Gcp(t2-tl)=3Q2.2kW

串联台数，取整数，得6台

检查安全系数：(166.6-4*31)/166.6=11.6%

即安全系数为1.12,所选加热器合适。

L67

由表7-7中公式得其阻力Ap=1.71v/,=58.83pa

1.综上所述所选的附属设备如下：

2.螺旋加料器：JTC561

3.旋风分离器:CLP/B-10.6Y型

4.空气加热器：型

风机：9-26型离心通风机器机号6.3

设计评价

一、对气流干燥器的评价

干燥器的热效率：

%=^^-=50.00%

一，0

1.干燥效率

2.干燥总效率

，7=""7"=47.16%

由以上计算知，干燥器具有以下特色：

(1)干燥时间极为短暂，几乎在瞬间内(0.43s)便可以得到粉末状的干产品

(2).粒子显著分散于气流中，全管的体积传热系数很大，可以最大的干燥速率

将物料的湿分量降到最低

(3)物料与热风并流操作，旦干燥时间短，故可以采用高温干燥介质，以提高气

固的传热温差，同时物料在表面汽化段，操作安全

(4)干燥效率高，散热面积小，设备结构简朴，造价低，只需一根直径为0.43m,

长为的干燥管就可以了，工程上取三节长为3m的铝管就可以满足规定了

(5)气流干燥器，占地面积小，操作方便。

二、对附属设备的评价

在风机的选型过程中，采用两台风机同时进行，作，在加

热器前面装一台送风机，在除尘系统后面装一台抽风机，即前送后抽式流程(负

压操作)，不仅可以减少设备费用，还可以避免粉尘飞扬，有助于改善劳动界境。

心得体会

通过几周的奋战我的课程设计终于完毕了。在没有做课程设计以前，觉得课程设

计只是对课本所学知识的单纯总结，但是通过这次做课程设计发现自己的见解有

点太片面。课程设计不仅是对前面所学知识的一种检查，并且也是对自己能力的

一种提高。通过这次课程设计使我明臼了自己本来知识还比较欠缺。自己要学习

的东西还太多，以前老是觉得自己什么东西都会，什么东西都懂，有点眼高手

低。通过这次课程设计，我才明白学习是一个长期积累的过程，在以后的工作、

生活中都应当不断的学习，努力提高自己知识和综合素质。

在这次课程设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助：有

什么不懂的大家在一起商议，听听不同的见解对我们更好的理解知识，所以在这

里非常感谢帮助我的同学。

总之，不管学会的还是学不会的的确觉得困难比较多，真是万事开头难，不知道

如何入手。最后终于做完了有种如释重负的感觉。此外，还得出一个结论：知识

必须通过应用才干实现其价值！有些东西认为学会了，但真正到用的时候才发现

是两回事，所以我认为只有到真正会用的时候才是真的学会了。

在此要感谢我们的指导老师易老师对我们悉心的指导，感谢老师给我们的帮

助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老

师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。

在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工

作能力的信心，相信会对此后的学习工作生活有非常重要的影响。并且大大提高

了动手的能力，使我充足体会到了在发明过程中探索的艰难和成功时的喜悦，虽

然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最

大收获和财富，使我终身受益。

通过这次课程设计使我充足理解到化工原理课程的重要性和实用性，更特别是对

精微原理及其操作各方面的了解和设计，对实际单元操作设计中所涉及的个方面

要注意问题都有所了解。通过这次对精储塔的设计，不仅让我将所学的知识应用

到实际中，并且对知识也是一种巩固和提高充实。在老师和同学的帮助下，及时

的按规定完毕了设计任务，通过这次课程设计，使我获得了很多重要的知识，同

时也提高了自己的实际动手和知识的灵活运用能力

这一次课程设计使我更了解了化工设计和生产过程中资料与经验的重要性。

有人说化工原理是理论和经验结合的学科。在现实应用中，由于有许多理论尚不

能解决的问题，所以实践生产经验和经验所总结的一般规律相称重要。作为设计

者，不仅要一丝不苟，反复的计算、校核，并且要广泛阅读相关资料和结合生产

经验，这样才干更加设计出符合实际生产过程的成果。

虽然结果都计算出来了，也都进行了校核，也许仍然有些问题没有发现：这

是在以后学习中需要慢