一、富馬酸振動流化床干燥原理
物料自進料進口進入機內(nèi),在振動力作用下,物料沿水平面流化床拋擲,向前連續(xù)運動,熱風向上穿過流化床同濕物料換熱后,濕空氣經(jīng)旋風分離器除塵后由排風1:3排出.干燥物料由排料進口排出。
二、富馬酸振動流化床干燥機(物料概述)
富馬酸是一種重要有機化工原料,也是精細化工產(chǎn)品的中間體,同時也是順酐重要衍生物,廣泛用于食品、涂料、樹脂、增塑劑領域。在食品行業(yè)中,富馬酸用作酸味劑,可用于清涼飲料、西式酒、冷飲、濃縮果汁、水果罐頭、腌菜、冰淇淋中。
三、富馬酸振動流化床干燥機設計要求
(1)、物料基本要求
1、 物料名稱:富馬酸
2、 產(chǎn)量:1000Kg/h(干料)
3、 干燥前物料含水量10%
4、 干燥后物料含水量≤0.25%
5、 進料溫度:30-35℃
6、 加熱方式: 飽和蒸汽0.6MPa
7、 干燥后產(chǎn)品:粒徑≥0.5mm 約占 95% ,粒徑≤0.5mm約占 5%
8、干燥損失: 不超過5%
9、 防護等級: IP65
(2)設備選型
干燥設備型號:振動流化床ZLG9.0x0.7(含1.0米冷卻段)
床層干燥面積S=5.6㎡
床層冷卻面積S=0.7㎡
(3)確定各部位的溫度
8、 進風溫度取:140℃,
9、 出風溫度?。?0-90℃
(4)、熱量衡算
A、物料衡算及熱量衡算:
初含水:10%;終含水:≤0.25%;產(chǎn)量:1000Kg/h
1、蒸發(fā)水分計算:W=109Kg/h
B、熱量衡算:飽和蒸汽0.6Mpa,
取進風溫度:140℃左右,出風溫度:80-90℃,原料溫度:30℃,環(huán)境溫度15℃
干燥產(chǎn)品溫度:75℃,
物料比熱:取0.25Kcal/Kg.℃
1、蒸發(fā)水分所需熱量:Q1=109*(595+0.45*90-15)=67635Kcal/h
2、物料升溫吸收熱量:Q1=1000*0.25*(75-30)=11250Kcal/h
3、尾氣排出帶走熱量:Q3=0.24*L*(90-15)=18L
4、干燥中熱損失熱量:Q4=0.15(Q1+Q2+Q3)=11832+2.7L
5、干燥新風帶入熱量:Q=0.24*L*(140-15)=30L
6、根據(jù)熱量守恒定律:Q=Q1+Q2+Q3+Q4 ,計算L=9755kg/h
7、熱風體積流量的計算:
熱風體積流量:V140=L/γ1=11423m3/h
冷風體積流量V15=L/γ2=8129m3/h
排風體積流量V90=L/γ2=10056m3/h
8、床體面積的計算:
空床風速據(jù)經(jīng)驗選取0.6m/s,床層面積S=V140/0.6/3600=5.28m2,
床體干燥段面積S=0.7X8m=5.6m2>5.28m2,故滿足設計需要。
考慮到物料的冷卻效果,冷卻段風速取1.0m/s,計算冷卻風量為2520m3/h
故:排風體積流量調(diào)整為V90=13000m3/h合適。
8、系統(tǒng)總供熱量:理論Q=30*9755,考慮余量,取30.0*104 Kcal/h
9、尾氣排放驗證:尾氣含濕量X2=0.018+109/9755=0.029kg/kg,經(jīng)查空氣焓濕圖得:尾氣80℃時遠高于露點溫度,排風溫度合理。
(5)、各風機型號的選取
送風機4-72-4.5A-7.5kw 數(shù)量1臺
風量7081-10562m3/h
風壓2428-1673Pa
電機Y132S-2
冷卻送風機4-72-3.2A-2.2kw 數(shù)量1臺
風量2209-3517m3/h
風壓1220-792Pa
電機Y90L-2
引風機9-28-8D-30kw 數(shù)量1臺
風量10991-15387m3/h
風壓3835-3540Pa
電機Y200L-2
(6)計算換熱器面積S
干燥所需的熱量:Q取30.0*104 Kcal/h
蒸汽散熱面積為:蒸汽壓力為0.6Mpa,則蒸汽溫度為T=170.41℃,
對數(shù)平均溫度Δt=[(T-t0)-(T-t1)]/ln[(T-t0)/(T-t1)]=61.38℃
K取15
S=Q/(K.ΔT),實際選取375㎡,75㎡/片*5片=375㎡
單片散熱器外形尺寸1560*1340*245mm
蒸汽耗量的計算:(假設蒸汽壓力為0.6Mpa)
蒸汽耗量=Q/γ式中γ為蒸汽的汽化潛熱,
γ=2738KJ/Kg 蒸汽耗量Q/γ=460Kg/h左右
(7)、內(nèi)置布袋除塵器的選取
V90=13000m3/h,布袋過濾風速V=0.015m/s,布袋過濾面積S=244m2,骨架材質(zhì)304,采用耐酸耐溫優(yōu)質(zhì)布袋。
(8)、壓力匹配的驗算
主機壓力損失ΔP1: ~1000Pa
加熱器及熱風管道ΔP2: ~1000Pa
內(nèi)置布袋除塵器壓力損失ΔP3 ~1500Pa
引風管道壓力損失ΔP4: ~500Pa
系統(tǒng)總壓力損失ΔP=ΔP1+ΔP2+ΔP3+ΔP4≈4000Pa
所選風機總壓力5600Pa>3600 Pa
滿足系統(tǒng)所需壓力。
四、富馬酸振動流化床配置清單
1、送風系統(tǒng)
(1)、初、中效空氣過濾器外形尺寸1200*1200*500mm濾料無紡布/外殼不銹鋼 304 2套
(2)、鼓風機,配套調(diào)風閥、底座、機架、減震墊4-72-4.5A-7.5kw不銹鋼3041臺
2、加熱系統(tǒng)
(1)、蒸汽散熱器75*5片=375㎡,U型管式,耐壓高熱效率高不銹鋼304管繞不銹鋼翅片5片
(2)、高溫高效過濾器30萬級凈化濾料纖維濾紙/外殼不銹鋼304 1套
(3)、變徑連接管1340*1130-φ500mm不銹鋼304 2套
3、干燥系統(tǒng)
(1)、熱風總道Φ500mm*8000mm不銹鋼304
(2)、軟連接Φ420mm 無紡布
(3)、調(diào)節(jié)風閥Φ400mm不銹鋼304
4、下床體
(含食品級軟連接帆布)殼體δ8mm不銹鋼304/隔板δ8mm/不銹鋼304,加強筋無縫不銹鋼管φ57X3.5mm外包不銹鋼1.5mm不銹鋼304,下箱體保溫50mm
5、網(wǎng)孔板700*9000mm,δ2mm,加強δ6mm不銹鋼304
6、干燥機上箱體寬度1360*長度9000*高度4200mm不銹鋼304δ3mm
7、內(nèi)置布袋Φ120*2000mm耐酸、耐溫滌綸濾袋43
8、布袋骨架Φ118*2000mm不銹鋼304
9、布袋花板1360*9000mm不銹鋼304δ4mm/加強
10、噴吹管3/4寸無縫不銹鋼304
11、脈沖電磁閥3/4寸組合件
12、脈沖控制儀30門組合件
13、氣包Φ159*4300mm不銹鋼304
14、振動電機ZDS-42-6-2.2kw碳鋼2臺
15、空氣氣囊FD330-11,有效高度130mm(氣壓0.5Mpa)
16、底座及支腿配套碳鋼外包不銹鋼
17、引風總管道,配套調(diào)節(jié)風閥Φ600mm,L約8500mm,δ2.0mm不銹鋼304
18、冷卻送風機,配套過濾器4-72-2.8A-2.2kw不銹鋼304
19、U型進料螺旋LX180*3mm/加強L=12m,P=2.2kw不銹鋼304
20、出料螺旋LX-Φ159mm長度L=6m,P=2.2kw不銹鋼304
21、除塵系統(tǒng)
(1)、引風管道Φ600mm,L約3000mm,δ2.0mm不銹鋼304
(2)、90度彎頭Φ600mmδ2.0mm不銹鋼304
22、引風機
配套底座、減震墊9-28-8D-30kw碳鋼(變頻調(diào)速)1臺
23、控制系統(tǒng)
(1)、控制柜GGD標準柜不銹鋼外殼1套 , PLC+觸摸屏組合件
(2)、變頻器引風機30kw1臺