臥式多室流化床干燥器

1、中原工學院化工原理課程設計臥式多室流化床干燥器2013/01/15姓名： 支玉惠 學院： 紡織學院 班級： 輕化101 學號： 201000524101指導老師：鄭瑾 課程設計設計任務書（一）設計題目設計一臺臥式多室流化床干燥器，用于干燥顆粒狀肥料。將其濕含量從0.04+0.0011=0.041干燥至0.0003+0.0001=0.0004（以上均為干基），生產(chǎn)能力（以干燥產(chǎn)品計）3000+100=3100kg/h。（二）操作條件1干燥介質：濕空氣。其初始濕度和溫度根據(jù)成都地區(qū)的氣候條件來選定。離開預熱器的溫度t1為80。2物料進口溫度：1=30。3熱源：飽和蒸汽，壓力400kPa。4操作壓力

2、：常壓。5設備工作日 每年330天，每天24小時連續(xù)運行。6廠址：新鄭市龍湖地區(qū)。（三）、設計內容（1）干燥流程的確定和說明。（2）干燥器主體工藝尺寸計算及結構設計。（3）輔助設備的選型及核算（氣固分離器、空氣加熱器、供風裝置、供料器）。（三）基礎數(shù)據(jù)1被干燥物料顆粒密度s=1730kg/m3； 堆積密度b=800kg/m3； 絕干物料比熱Cs=1.47kJ/(kg)； 顆粒平均直徑dm=0.14； 臨界濕含量Xc=0.013（kg/kg絕干料）； 平衡濕含量X*=0。2物料靜床層高度0為0.15m。3干燥裝置熱損失為有效傳熱量的15%。目錄（一）、設計方案簡介：2（二）、干燥過程的流程說明4

3、(三)、干燥過程的計算43.1主體設備的工藝設計計算43.1.1 物料衡算43.1.2 空氣和物料出口溫度的確定53.1.3 干燥器的熱量衡算53.1.4預熱器的熱負荷和加熱蒸汽消耗量63.2 干燥器的設計73.2.1 流化速度的確定73.2.2 流化床層底面積的計算83.2.3 干燥器的寬度和長度93.2.4 干燥器高度93.2.5 干燥器結構設計10（四）輔助設備的選擇及計算11一、風機11二、供料裝置13三、除塵設備14四、換熱器選型14五、 空氣過濾器16六、管路計算及管道選擇17（五）、優(yōu)化分析185.1.1.干燥器年總費用G185.1.2干燥設備投資折舊費用GD185.1.3 空氣

4、年預熱費用195.1.4風機年運轉費用195.2 .1干燥器優(yōu)化設計工藝分析195.2.2 風機風量205.2.3 干燥器體積的計算20（六）、設計一覽表22（七）、評述24(八)、參考文獻25（一）、設計方案簡介： 在化學工業(yè)中，為了滿足生產(chǎn)工藝中對物料含水率的要求或便于儲存、運輸，常常需要用到干燥過程。本次化工原理課程設計的任務是設計一種臥式多室流化床干燥器，將顆粒狀物料的含水量從0.041降至0.0004，生產(chǎn)能力為3100h。來自氣流干燥器的顆粒狀物料用星形加料器加入干燥器的第一室，再經(jīng)過其余的四個室，在 42 下離開干燥器。濕度為 0.00988 的空氣經(jīng)翅片換熱器（熱載體為400k

5、Pa飽和水蒸氣）加熱至80后進入干燥器， 經(jīng)過與懸浮物料接觸進行傳質傳熱后，濕度增加到0.02，溫度降至43。最后將尾氣通過旋風分離器和袋濾器，以提高產(chǎn)品的收率。流程中采用前送后抽式供氣系統(tǒng)，維持干燥器在略微負壓下工作。通過查閱資料和選用公式設計，干燥器較好的設計結果為：床層底面積3m2，長度與寬度分別取4m和1.5m，高度3.5m，隔板間距0.8m，物料出口堰高1.54m。分布板開孔率4.3%，總篩孔數(shù)120509個，孔心距6.8mm。擋板與多孔板之間留有一定間隙（一般為幾十毫米），使物料能順利通過。濕物料自料斗加入后，一次有第一室流到最后一室，在卸出。由于擋板的作用，可以使物料在干燥器內的

6、停留時間趨于均勻，避免短路。并可以根據(jù)干燥的要求，調整各室的熱、冷風量以實現(xiàn)最適宜的風量與風速。也可在最后一、二室內只同冷風，以冷卻干物料。干燥室截面在上部擴大，以減少粉塵的帶出。此外，還確定了合適的送風機、排風機、旋風分離器、袋濾器、換熱器和空氣過濾器等附屬設備及型號。（二）、干燥過程的流程說明濕物料由星型供料器加入、通過空氣過濾器，后利用送風機的旋轉產(chǎn)生的負壓的推動使物料進入管路。然后，凈化后溫度為25的空氣進入換熱器，與壓力為400kPa的飽和水蒸氣進行熱量交換，空氣被加熱，飽和水蒸氣冷卻被液化。出口處的空氣溫度，即進干燥器溫度為80。工藝流程圖如下：(三)、干燥過程的計算3.1主體設備

7、的工藝設計計算3.1.1 物料衡算 W=G(X1-X2)=L(H2-H1)2=X21+X2=0.00041+0.0004=0.0003998Gc=G2(1-2)=3100（1-0.0003998）=3098.76絕干料/h W=G(X1X2)=3098.76(0.041-0.0004)=125.8kg/h H1=H0=0.622PsPPs=0.6220.53.1684101.325-0.53.1684=0.00988kg/kg絕干氣3.1.2 空氣和物料出口溫度的確定空氣的出口溫度應比出口處濕球溫度高出13，即 T2=43物料離開干燥器的溫度 的計算，即 1由水蒸氣查表得rtw2=2423將有

8、關數(shù)據(jù)代入上式，即43-243-30=24230.0004-1.47（43-30）（0.00040.013）24230.013/（1.47(43-30)24230.013-1.47(43-30) 解得：2=423.1.3 干燥器的熱量衡算干燥器中不補充熱量，因而可用下式進行衡算，即式中 : Q3=W(2490+1.88t2) =125.8(2490+1.8843) =323436.5KJ/h Q2=Gcm2(21) =G(cs+4.187X2)( 21) = 3098.76(1.47+4.1870.0004) （42-30） =54941.4KJ/h Q1=L(1.01+1.88H0)(t2-

9、t0) =L(1.10+1.880.0099) （43-25） =18.51L Qp=L(1.01+1.88H0)(t1-t0) =L(1.01+1.880.0099) (80-25) =56.57L取干燥器的熱損失為有效耗熱量的， QL=0.15(Q2+Q3)=56756.7KJ/h將上面各值代入式中，便可解得空氣耗用量，即 56.57L=18.51L+54941.4+323436.5+56756.7解得：L=11433.7kg絕干氣/h 由式 求的空氣離開干燥器的濕度H2，即 H2=0.021水/絕干氣3.1.4預熱器的熱負荷和加熱蒸汽消耗量 QP=L(1.01+1.88H0)(t1-t0

10、) =11433.7（1.01+1.880.0099）（80-25） =646821.8KJ/h由水蒸汽表查得，400水蒸氣的溫度，冷凝熱，取預熱器的熱損失為有效傳熱量的，則蒸汽消耗量為：Wh=Qpr0.85=646821.8/(2138.50.85) =355.84干燥器的熱效率為h= Q1Qp100=0.333.2 干燥器的設計3.2.1 流化速度的確定 1.臨界流化速度的計算在80下空氣的有關參數(shù)為密度=1/m3，黏度=2.1110-5Pa.s，導熱系數(shù)=3.04710-2W/m. 。Ar=d3(s-)g2(0.00014(1730-1) 19.81)/(0.0211)2=104.54取

11、球形顆粒床層在臨界流化點MF=0.4。由MF和數(shù)值查圖6-101得。Lymf=510-6臨界流化速度計算：Umf=3Lymfsg2=30.0000050.021117309.8112=0.0121m/s2.顆粒帶出速度由1 及值查圖得Lyt=0.55帶出速度計算：Ut=3Lytsg2=30.550.021117309.8112=0.582m/s 3.操作流化速度取操作流化速度為，即 u=0.70.582=0.4073m/s3.2.2 流化床層底面積的計算1.干燥第一階段所需底面積計算，得式中有關參數(shù)計算如下：取靜止床層厚度Z0=0.15m，干空氣的質量流速取為，即L=u=1.00.4073=0

12、.4073=6（1-0）m=6(1-0.4)/0.00014=25714.3m2/m3Re=dmU=0.000140.40731/0.0211=2.702 流化床的對流傳熱系數(shù)=4103dmRe15 =0.004(0.03047/0.00014) 2.7021.5= 3.867 W/m3流化床層的體積傳熱系數(shù)a=a= 99443.04W/m3由于dm=0.140.9，所得值應予以校正，由值從圖中查得。C=0.1a=0.199443.04=9944.304 W/m39944.3040.15=(1.01+1.880.0099)0.40731.01+1.880.009880.4073A1(80-30

13、)3098.763600(0.041-0.0004)2423解得A1=4.044m2物料升溫階段所需底面積 計算，得式中Cm2=cs+4.187X2= 1.47kJlnt1-1t1-2= ln80-3080-42=0.2769944.3040.15=(1.01+1.880.00988)0.4073(1.01+1.880.00040.4073A23098.7636001.47)0.276-1解得；A2=0.834床層總的底面積為： A=A1+A2=4.883.2.3 干燥器的寬度和長度今取寬度b=1.63m ，長度l= 3m，則流化床的實際底面積為4.89。沿長度方向在床層內設置個橫向分隔板，板

14、間距0.5m。物料在床層中的停留時間為：=Z0AbG2=0.154.888003100=0.189 h 3.2.4 干燥器高度1.濃度相高度計算，得而由下式計算，前已算出，于是由=(18Re+0.36Re2Ar)0.21=(182.7020.362.702104.54)0.21=0.861Z1=Z01-01-0.151-0.41-0.861 =0.432m分離段高度De=41.630.621.630.60.877m由u=0.4073m/s及De=0.877,從圖中查得：Z2De=2.5Z2=0.8772.5=2.193m為了減少氣流對固體顆粒的帶出量，取分布板以上的總高度為3.5m。3.2.5

15、 干燥器結構設計1.布氣裝置采用單層多孔布氣板，且取分布板壓強降為床層壓強降的，則 Pd=0.15Pb=0.15Z0（1-0）（s-）g =0.150.15(1-0.4) (1730-1) 9.81 =228.98Pa再取阻力系數(shù)，則篩孔氣速為： u0 =2Pd= 22228.9821 =15.132 ms干燥介質的體積流量為： =11433.7/3600(0.772+1.2440.00988) 80+273273101300101300 =3.22m3/s選取篩孔直徑,則篩孔總數(shù)為： n0=Vs4u0d02=3.223.14/415.1320.00152=120509.67分布板的實際開孔率

16、為：=A0A= 0.044 即在分布板上篩孔按等邊三角形布置，孔心距為：t=(d0223)12 = （3.140.001520.044223 ）12 =0.00684mm 2分隔板沿長度方向設置4個橫向分隔板，隔板與分布板之間的距離為3050mm（可調節(jié)），提供室內物料通路。分隔板寬 1.5m ，高 3m ，由 5mm 厚鋼板制造。3.物料出口堰高 Ret=dut=0.0001410.5670.0000211=3.86 EV-1u-umf=25Ret0.44=253.760.44將及代入上式，解得Ev=6.452 用式 2.14（Z0-hEv)(1Ev13）（Gcbb）= 2.14（0.15-

17、h6.452)16.45213(3098.76/36001.63800）求溢流堰高度，即將有關數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)試差解得： h= 1.54 m（四）輔助設備的選擇及計算一、風機 按氣體的出口壓力或者進、出口壓強比將其分為通風機、鼓風機、壓縮機和真空泵。1送風機風機按其結構形式有軸流式和離心式兩類。軸流式的特點是排風量大而風壓很小，一般僅用于通風換氣，而不用于氣體輸送。故選擇離心式通風機。其風機進口體積流量V1為 = 9788.52 m3/h壓頭HT為 上式中可忽略，所以上式可簡化為 因為整個干燥過程的壓降主要有氣固分離器、換熱器、干燥器和旋風分離器的壓降，其總和大約為 13000Pa。為前半段提

18、供動力的風機取根據(jù)所需風量=9788.52m3/h和經(jīng)驗，從風機樣本中查得9-26NO.6.3的離心通風機滿足要求，電動機型號為Y225M-2。該風機性能如下 風量 8588-11883 m3/h全風壓 9698-8615 pa 軸功率 45kw2排風機 同理可得到物料出干燥塔的溫度下的體積流量V2= 10560.93 m3/h根據(jù)所需風量=10560.93m3/h和經(jīng)驗，從風機樣本中查得9-26NO.6.3的離心通風機滿足要求，電動機型號為Y225M-2。該風機性能如下 風量 8588-11883 m3/h全風壓 9698-8615 pa 軸功率 45kw二、供料裝置根據(jù)物料性質（散粒狀）和

19、生產(chǎn)能力（3100kg/h）選用星形供料裝置（加料和排料）。供料器是保證按照要求定量、連續(xù)（或間歇）、均勻地向干燥器供料與排料。供料器有各種不同的形式和容量，必須根據(jù)物料的物理性質和化學性質（如含濕量、堆積密度、粒度、黏附性、吸濕性、磨損性和腐蝕性等）以及要求的加料速度選擇適宜的供料器。常用的固體物料供料器有圓盤供料器、旋轉葉輪供料器、螺旋供料器、噴射式供料器等。將這些供料器相比較：對于圓盤供料器，雖然結構簡單、設備費用低，但是物料進干燥器的量誤差較大，只能用于定量要求不嚴格而且流動性好的粒狀物料；對于旋轉葉輪供料器，操作方便，安裝簡便，對高達300oC的高溫物料也能使用，體積小，使用范圍廣，

20、但在結構上不能保持完全氣密性，對含濕量高以及有黏附性的物料不宜采用；對于螺旋供料器，密封性能好，安全方便，進料定量行高，還可使它使用于輸送腐蝕性物料。但動力消耗大，難以輸送顆粒大、易粉碎的物料；對于噴射式供料器空氣消耗量大，效率不高，輸送能力和輸送距離受到限制，磨損嚴重。我們本次設計的任務是干燥細顆粒物料，它在進入干燥器之前的溫度下為固態(tài)顆粒狀，顆粒平均直徑dm=0.14mm，硬度和剛性應較高。因為圓盤供料器只能用于定量要求不嚴格的物料，所以通常情況下不選用。又因為螺旋供料器容易沉積物料，不宜用于一年330天，每天24小時的連續(xù)工作。另外噴射式供料器效率不高，且磨損嚴重，輸送能力和輸送距離受到

21、限制，也不宜采用。綜上，應選用星型供料裝置。 物料供料量 V=G/=3098.76/800=3.87m3/h計算星型加料器每轉加料量為 3.8710006024=2.69參考旋轉閃蒸干燥與氣流干燥技術手冊554頁，選擇型星型加料器 ，該加料器主要參數(shù)如下：每轉體積 電機 轉速 工作溫度 三、除塵設備由于對于粒徑小于的細粉在旋風分離器內的除塵效果較差，為了回收有價值的塵粒和保護衛(wèi)生，工業(yè)上常采用除塵效率更高的設備進行二次除塵。二次除塵設備中常用的有袋濾器和濕式除塵器，其中袋濾器應用最多，具有以下特點：對于微米或亞微米數(shù)量級塵粒的除塵效率一般可達99%，甚至可達99.9%以上；處理氣體量范圍大，根

22、據(jù)需要， 可設計制造出處理每小時幾立方米到幾百萬立方米氣流量的袋式除塵器。適應性強，可以捕集多種干性粉塵； 不受粉塵比電阻的限制， 特別對于高比電阻粉塵，除塵效率比電除塵器高得多； 進口含塵氣體在相當大的范圍內變化，對除塵效率和阻力影響不大。結構簡單， 使用靈活，運行穩(wěn)定可靠，不存在水污染和污泥處理等問題。因此本次設計采用袋濾器。參考常用化工單元設備設計6212-213頁知，對于脈沖袋濾器 式中 ：所需過濾面積，； 含塵氣體處理量，； 過濾風速，。對于脈沖振打 取風速u=200m/h已知含塵氣體處理量 Q=V2=10560.93m3/h故F=10560.93/200=52.8查表后選用MC-7

23、2型脈沖袋濾器 四、換熱器選型用來加熱干燥介質（空氣）的換熱器稱為空氣加熱器。一般可采用煙道氣或飽和水蒸氣作為加熱介質，且已飽和水蒸氣應用更廣泛。在干燥系統(tǒng)中，常用的蒸汽加熱器有兩種主要形式，一種是型；另一種是型。這兩種結構形式的熱媒都在管子內流動，通過管子的外表面加熱空氣，由于空氣側的換熱系數(shù)要比管內側熱媒的換熱系數(shù)低很多，所以管外側都加工成翅片，用以提高管外空氣的湍流程度以及增加單位管長的換熱面積，提高傳熱性能。兩種加熱器操作壓力范圍一般為，被加熱的空氣溫度在以下，迎面氣速為，最高不超過。對于此次設計任務來說，操作壓力為400kpa，被加熱空氣最高溫度為80，符合加熱器操作范圍要求。從蒸汽

24、性能表中查得，當蒸汽壓力時，飽和蒸汽溫度。空氣平均溫度T=t0+t1=(25+80)/2=52.5,此時空氣密度=1.087。根據(jù)其中蒸汽加熱器性能規(guī)格表12-1，初選型號為，單元組件的散熱面積，通風凈截面積，受風面積確定空氣從43升至80所需熱量Q=V1CP(t1-t0)=9788.521.0871.02（80-25）=595447.76KJ/h實際風速：u=v13600Af=9788.5236000.45=3.786m/s空氣的質量流速：ur=u=3.7861.087=6.568m/s根據(jù)所查公式求排管的傳熱系數(shù)K：K=51.5(ur)0.510=51.5(6.568)0.51=134.4

25、9kJ/m2.h. 傳熱溫差：tm= 80-25ln143.4-25143.4-80 = 88.056所需傳熱面積Ac：AC= QKtm =595447.76134.4988.065=50.28m2所需單元排管數(shù)n：n=AcAa=50.2828.59=1.76實際選取2組，總傳熱面積A=228.59=85.77m2性能校核迎面風速 Us=V1As=9788.520.723600=3.78m/s2.5m/s us=3.78m/s 3.8m/s 故合適傳熱面積安全系數(shù)，AAc=85.7750.28=1.7加熱空氣側總阻力P=31.76ur=31.766.57=4.14pa五、 空氣過濾器空氣動力設

26、備吸入含有灰塵的空氣之后，由于所用加熱介質空氣中有可能會含有各種煤塵、顆粒，如隨空氣進入到干燥系統(tǒng)中將造成設備的磨損，縮短設備的使用壽命，吸入的灰塵會在風機葉片表面上結垢，造成設備中轉子的動平衡精度下降，使其工作壽命大大減短，灰塵中的有害化學成分會使設備生銹、腐蝕，因而，空氣動力設備必須要配高精度空氣過濾器。已知空氣流量為9788.52m3/h,查相關資料知，ZKL180型自潔式空氣過濾器較為完善，過濾面積大、流速低、阻損小，可實現(xiàn)空氣過濾元件的自動清潔，自動化程度高，過濾原價使用壽命長，因此選用此種型號作為我們干燥系統(tǒng)的空氣過濾設備。其性能參數(shù)如下： ZKL180空氣過濾器的主要性能參數(shù)最大

27、空氣過濾量m3/min吸入狀態(tài)過濾精度um/效率%消耗功率W電源AC1801/99.96100220V反吹氣量m3/min結構形式初阻損Pa反吹氣壓MPa0.1單層1500.4-0.6六、管路計算及管道選擇空氣流動適宜流速為15-20m/s取流速u=20m/s；計算空氣入口管路管徑：V1=9788.52m3/h故：d=4V1u=49788.52360020=0.416m=416mm選用450mm管路管徑，材質為不銹鋼，壁厚10mm。計算空氣出口管路管徑：V2=10560.93m3/hd=4V2u=410560.93360020=0.432m=432mm選用450mm管路管徑，材質為不銹鋼，壁厚

28、9mm， 飽和蒸汽在管路中適宜流速為20-30m/s,取流速。計算飽和蒸汽管路管徑：已知飽和蒸汽為，溫度為，查表知，流量Wh=355.84kg/hd=4Wh3600u=4355.842.1618360030=0.0441m=44.1mm查表知選取無縫鋼管為輸送管道外徑為54mm，壁厚4mm，材質為不銹鋼。計算蒸汽冷凝水管路管徑：飽和蒸汽經(jīng)換熱器冷凝后變?yōu)槔鋮s水，溫度為143.4，查表知其密度，冷凝水在管道中適宜流速為取d=4Wh3600u=4355.8492336000.15=30.16mm 查表知選取有縫鋼管為輸送管道，外徑為，壁厚為，材質為碳鋼。（五）、優(yōu)化分析5.1.1.干燥器年總費用G

29、在考慮了干燥器，空氣預熱器，風機，除塵器等設備的投資折舊費用和空氣預 熱費用，風機運轉費用等操作費用的情況下，建立了干燥介質出口溫度優(yōu)化設計數(shù)學模型，它以年總費用為目標函數(shù)，總費用G為：G=Gd+Gh+Gp式中：G總費用，萬元/年；GD干燥設備投資折舊費，萬元/年；Gh空氣預熱費，萬元/年；GP風機運轉費，萬元/年。5.1.2干燥設備投資折舊費用GD干燥設備投資折舊費用GD包括干燥器，預熱器，風機和除塵器設備的投資折舊費。設年投資折舊費為：式中： 干燥器體積，；設備年折舊率，；美元和人民幣的兌換系數(shù)。為綜合指數(shù)，它隨企業(yè)規(guī)模，加工能力，產(chǎn)品質量，信譽，服務水平等不同而不同，一般可取0.20.4

30、，為通貨膨脹系數(shù)，設2005年為1500.1， 若以后各年不知，可按5%遞增速度計算，為經(jīng)驗系數(shù)，一般可取4555，為指數(shù)，一般可取11.5，為設備折舊率，一般取0.080.125,即干燥器使用年限一般為812年。由式得干燥系統(tǒng)的設備折舊費是干燥器體積的函數(shù)。5.1.3 空氣年預熱費用 若干燥介質溫度低于1600C時，較適合采用蒸汽預熱干燥介質?？諝忸A熱費用實際上是所消耗蒸汽的費用，它與干燥物料時的流量，預熱空氣的流量等有關，由物料衡算和熱量衡算得到飽和水蒸氣的用量，水蒸氣用量越大，則空氣年預熱費用越多，因此空氣預熱費用為：Gh=LTh(1.01+1.88Ho) (t1-t0) 8.1210-

31、6式中： 年工作時間，；5.1.4風機年運轉費用 風機年運轉費用為風機運轉所消耗的電能的費用，它與風機的風量成正比，若干燥系統(tǒng)阻力較小，可采用一臺送風機，其年運轉費用為:GP=0.00004QhsTh若干燥系統(tǒng)的阻力較大或防止干燥器中干燥介質中干燥介質向外泄露，使干燥器內產(chǎn)生一定的負壓，則必須在干燥系統(tǒng)出口增加一臺排風機，其年運轉費用可用下式計算：GP=0.00004(QhsQhp)Th式中，送風機，排風機的風量，;0.00004經(jīng)驗比例系數(shù)。5.2 .1干燥器優(yōu)化設計工藝分析由以上分析得要求干燥系統(tǒng)的總費用，必須求得風機用量，；飽和水蒸氣的用量；干燥器體積。而這三個變量是空氣出口溫度的函數(shù)，

32、在空氣出口溫度t2確定的情況下，是可以通過工藝衡算得到。5.2.2 風機風量對臥式多室干燥系統(tǒng)在干燥器出口要采用除塵裝置分離空氣中的固體顆粒，故干燥系統(tǒng)的阻力較大，除在干燥系統(tǒng)進口安裝送風機外還要在干燥系統(tǒng)出口處安裝排風機，送風機安裝于預熱器之前，此時濕空氣的狀態(tài)為（，），而排風機安裝于干燥器之后，其濕空氣狀態(tài)為（，），所以送風量和排風量分別為：5.2.3 干燥器體積的計算由于多室流化床的干燥速度快，物料在干燥器中停留的時間短，其整個過程可認為由恒速干燥和降速干燥兩個階段組成。按體積給熱系數(shù)法計算其體積，為。要求得干燥器的體積，必須求的干燥過程的傳熱量，體積給熱系數(shù)以及對數(shù)平均推動力。假設物料

33、的傳熱和傳質只發(fā)生在高度為H,空隙率為0.4的靜止床層內，且其過程分為兩個部分，一，恒速蒸發(fā)階段，二，降速段。具體過程如下：第一階段：在恒速蒸發(fā)階段濕物料溫度由升到，水分含量由（初始濕含量）降為（臨界濕含量），干燥介質溫度由降到，物料和熱量衡算為：Q1=G(X1-Xo) rt1+（Cs+4.187X1）( Tw1-1) =LCs(t1-tt) （干燥介質在恒速階段釋放的熱量）；第二階段：濕物料溫度由升到，含水量由X0降到X2（最終含水量），干燥介質溫度由到，物料和熱量衡算關系為：Q2=G(X0-X2) rtm+（Cs+4.187X2）(2-Tw1) （降速階段水蒸發(fā)和濕物料升溫需要的熱量）。上

34、式中空氣流量，物料流量等由總的物料和熱量衡算得到，其他臨界條件由已知得到。由上兩式子分別得到不同階段的溫度（，），將物料和介質的流向假認為逆流，計算得到逆流傳熱平均溫差，：t1=t1-tw-(tt-1)ln(t1-tttt-1)t2=tt-2-(t2-tw)ln(tt-2t2-tw)帶入，得到，考慮干燥器實際體積比傳熱體積大和熱損失等因素，由經(jīng)驗取實際體積和傳熱體積的比值為6。即干燥器體積。 由附錄的程序可以看出，通過比較可知在出口溫度為43度時為最優(yōu)狀態(tài)。結果如下：設備折舊費Gd=44.84萬元 ,空氣預熱費Gh=4.16萬元 ,風機運轉費Gp=0.645萬元,總費用最少值G=49.65 萬

35、元 最佳出口溫度t2=431（六）、設計一覽表數(shù)據(jù)名稱符號數(shù)值單位物料（PVC）初始濕含量0.041水絕干料終態(tài)濕含量0.0004水絕干料臨界濕含量X00.013水絕干料平衡濕含量0水絕干料進口溫度30顆粒密度1730堆積密度800絕干物料比熱1.47顆粒平均直徑0.14 mm靜床層高度0.15干燥介質（空氣）進干燥器溫度80干燥器操作壓力常壓(400)KPa熱損失15%熱源（飽和水蒸氣）壓力400kpa生產(chǎn)能力3100（二）臥式多室流化床干燥器計算結果數(shù)據(jù)名稱符號數(shù)值單位生產(chǎn)能力3100物料溫度入口30出口 42空氣溫度入口80出口 43空氣用量11433.7熱效率30%流化速度0.407床層底面積第一階段4