毕业设计（论文）全脂奶粉喷雾干燥器设计.doc

学号20120704050140密级 第3稿兰州城市学院本科毕业论文全脂奶粉喷雾干燥器设计学 院 名 称：化学与环境科学学院专 业 名 称：化学工程与工艺学 生 姓 名：指 导 教 师：二一六年五月BACHELOR'S DEGREE THESISOF LANZHOU CITY UNIVERSITYDesign of Sprayer Dryer for Whole Milk Power School：School of Chemistry and Environmental ScienceSubject： Chemical Engineering and Technology，Name： YDirected by： May 2016郑 重 声 明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期：2016年5月11日目 录摘要·····································································································1ABSTRACT ·····················································································2第1章 绪 论····················································································31.1 喷雾干燥技术研究现状································································3第2章 设计方案的选取······································································52.1奶粉干燥简介·············································································52.2喷雾干燥的原理··········································································52.3喷雾干燥的特点··········································································52.4喷雾干燥过程·············································································52.5干燥装置流程·············································································62.6干燥器内热空气和雾滴的流动方向··················································82.7雾化器型式················································································9第3章 工艺计算···············································································133.1物料和热量衡算··········································································133.2雾化器的主要尺寸计算 ································································153.3干燥器的主要尺寸计算·································································173.4附属设备的设计和选型·································································24第4章 结 论····················································································28参考文献 ·························································································28致谢 ·································································································30摘 要本设计是关于喷雾干燥器的设计，主要是进行干燥器的工艺计算、干燥器的结构设计。以热空气为干燥介质干燥鲜奶的工艺参数为依据, 选定了干燥器的类型, 计算了干燥器结构尺寸。通过设计得出了干燥器的塔高为5.6m，塔径为1.7m，空气用量2029.63 m3/h，旋转型压力式喷嘴的孔径为2mm。关键词：喷雾干燥器；雾化器；喷嘴；设计ABSTRACTThis specification about spray dryer is mainly for the design and calculation of dryer, the process of structure design. Based on the drying process parameters offered on the back of heated air drying fresh milk , the structural size of an expected dryer have been calculated. The main structural size of this kind of spray dryer is matched as follow: the height and inside diameter of the spraying are 5.6m and 1.7m, respectively; quantity of drying gas is 2029.63 m3/h; diameter of the spray nozzle is 2mm.Key words: spray dryer; atomizer; nozzle; design第1章 绪论干燥技术是一种常见的的单元操作，早期的干燥技术是比较落后的，随着生产力的快速发展，以及各个学科领域的相互渗透，干燥设备的理论研究和技术有了非常大的进步。远古时代，由于自然条件的制约，人类习惯于用天然热源和自然风干来干燥物料，生产能力非常低下，而且产品质量也很低。随着生产力的发展，自然风干逐渐被人工可控制的热源和机械通风除湿手段所代替。喷雾干燥是雾化器将原料液分散成细小的雾滴，雾滴与热气流直接接触的方式而获得细粉末状产品的一种干燥过程1。喷雾干燥得的产品不仅均匀，而且也适合热敏性物料，在干燥奶粉时一般选用喷雾干燥的方法。因为奶粉属于热敏性物料，喷雾干燥不会因物料表面温度太高而损坏奶粉中的蛋白质而影响产品的质量，因此喷雾干燥设备在奶粉的工业生产中起到了不可替代的作用2。由于喷雾干燥所需的时间较短，操作条件容易控制，所以是很多热敏性物料干燥的最佳选择。奶粉经喷雾干燥法生产出的产品均匀不会结块，不需要后续处理，就可以直接进行包装或食用。喷雾干燥技术的发展使得奶粉生产过程实现了安全化、规模化。传统的干燥方法是需要人工操作的，经过蒸发、结晶、过滤、干燥、粉碎、筛分等一系的列过程才能实现，这种传统的方法既浪费时间又耗费人力、财力，很多时候还会引入各种杂质，对干燥的产品进行了二次污染，然而对质量要求高的产品是很难达标的。而喷雾干燥技术，是溶液被雾化器喷出形成细小的雾滴，与热气流直接接触生产出粉末状产品，这样既简化了生产流程，又节省了投资费用，改善了劳动条件，缩短了生产时间，而且还提高了产品的质量。所以现在干燥操作不仅应用于化工、石油化工等工业中，还应用于医药、食品、原子能、纺织、建材、采矿、电工、机械制品以及农产品等行业中3。1.1喷雾干燥技术研究现状随着现代生产力的发展，喷雾干燥技术的应用在国际上已有上百年的历史。为了满足国内市场的需求，我国也投入了大量的人力和财力去发展喷雾干燥技术和设备，现在国内的市场需求基本可以达到自给自足这一状况。现在我国的喷雾干燥装置都已经达到90年代国际先进水平。国外的干燥技术先进于国内水平，尤其是我国干燥技术与先进国家如美国、日本等国家相比还存在很大的差距，所以我国要在技术研究和设备生产这些领域深入研究 4。国内干燥器的未来发展将深入研究干燥机理和物料的干燥特性，重点针对不同物料的最佳操作条件下开发和改进干燥器， 同时得考虑干燥器的节能和能量的综合利用。随着现代社会污染的严重化，在改进干燥器的过程中最不能忽视的问题是加强环境保护措施，以防粉尘和废气的泄露对环境造成污染。第2章 设计方案的选取2.1奶粉干燥简介鲜奶的主要成分含水分：87%88%，总乳固体：12%3%，其中脂肪3.4% 3.8%、蛋白质3.3%3.5%、乳糖4.6%4.7%、无机盐0.7%0.75%，使用喷雾干燥器制成奶粉。鲜奶中含水量大，因此在喷雾干燥之前，需要将鲜奶用蒸发的方法浓缩到40% 58%的固含量，因为在蒸发器中蒸发水的成本约比喷雾干燥器中蒸发水便宜十倍，这样在生产奶粉的过程中比较经济5。2.2喷雾干燥的原理将溶液、乳浊液、或料液雾化成细小的雾滴在下落的过程中与热空气相遇，雾滴中的水分蒸发而形成颗粒、粉末状的产品，这个过程成被称为喷雾干燥。热风从顶部导入干燥塔，同时料液由泵送到塔顶，经雾化器分散成雾状的小液滴，这些液滴群拥有很大的表面积，接触高温热风料液中的水分蒸发，在很短的时间内完成干燥产品，产品从塔底部排出。热风接触液滴后温度会骤降，湿度也会增加，废气从排风机被抽出，含尘气体由分离装置回收。物料干燥分两个阶段进行，即等速阶段和降速阶段。其中等速阶段，颗粒中水分的扩散速度大于蒸发速度，水分蒸发是在液滴表面进行的，液滴周围热风的流动速度决定蒸发速度6。2.3喷雾干燥的特点在工业生产中，经常会用到喷雾干燥，因为喷雾干燥有许多优点。 （1）干燥时间及短，适合干燥热敏性物料。（2）能处理的物料种类繁多，如溶液、悬浮液、乳状液等。（3）能的到速溶的粉末或空心细颗粒。（4）过程容易控制，易于连续化、自动化。（5）喷雾干燥操作具有非常大的灵活性。喷雾干燥的不足之处是效率低、设备庞大、占地面积大、设备成本高，风尘回收繁琐，回收装置的费用大。2.4喷雾干燥过程喷雾干燥过程可分为料液雾化、雾滴与热风接触干燥、干燥产品的收集等三个阶段。（1）料液雾化 料液雾化的目的是将料液分散成直径只有2060um的小雾滴，一致具有很大的表面积。（2）雾滴与热风接触干燥 雾滴与热风接触干燥是传热传质过程，雾滴是在喷雾干燥室内与热空气直接接触混合。雾滴与热风接触方式有三种即并流式逆流式和混流式，接触方式不同，雾滴的运动轨迹、物料在干燥室内停留时间及产品质量都有所不同，实际生产过程中我们得根据物料的性质选择合适的接触方式。（3）干燥产品的收集 干燥产品的收集有两种方式：一种是干燥后的粉末产品由椎壁滑行至锥底，可以通过星型卸料阀这类设备排出，少量产品随废气进入气固分离设备再被收集；另一种是全部的干燥产品随气流一起进入气固分离设备被收集。为了提高产品的收率，降低生产成本，喷雾干燥后的产品一般采用上述的第一种7。2.5干燥装置流程喷雾干燥的流程有很多种，在实际生产中，为了能适应不同的物料，增加或减少设备就可以构成一个生产流程，但基本的类型有以下两种。（1）开放式循环喷雾干燥系统开放式喷雾干燥系统的特征为干燥介质是热空气，被干燥的料液是水溶液，干燥后的废气经过干燥器和除尘系统后，不再循环使用，直接排放到大气中，可以减少对环境的污染，这是喷雾干燥的一种标准流程。开放式喷雾干燥系统的流程比较简单如图2.1所示，在实际生产中最为常见，对雾化设备装置的要求较低，该系统的不足之处就是载热体消耗量较大，成本会有点高。1空气过滤器；2空气加热器；3精过滤器；4物料过滤器；5气流式雾化器 6旋风除尘器7干燥塔图2.1 开放式循环喷雾干燥系统（2）闭路循环喷雾干燥系统闭路循环喷雾干燥系统，干燥介质为惰性气体（如N2气），干燥后的废气经过除尘后会再循环利用，这样会降低成本。因为这是一个闭路循环干燥系统，部件与部件的连接处要保证气密性良好，防止泄露，干燥室要始终保持在低压状态下操作。流程如图2.2所示1贮料槽；2冷却塔；3加热器；4鼓风机；5洗涤冷凝器；6冷却器；7引风机；8旋风分离器图2.2 闭路循环喷雾干燥系统2.6干燥器内热空气和雾滴的流动方向在喷雾干燥塔内气体和雾滴的运动方向以及混合情况可分为三大类并流型、对流型和混合流型。雾滴与空气的流动方向会直接影响干燥产品的性质，在实际生产中我们应根据实际的工艺要求，合理的选择气体和雾滴的运动方向。（1）并流型喷雾干燥器在干燥室内并流型喷雾干燥的雾滴与热风的流动方向相同，如图2.3所示，这类干燥器的特点是被干燥的物料只能在低温下进行，若温度过高会影响产品的质量。这类干燥器适用于热敏性物料，像牛奶此类料液，因为当热风进入干燥器内立即与雾滴接触，干燥室内温度骤降，不会使物料受热过度，损坏营养成分， 图2.3 垂直下降并流型（2）对流型喷雾干燥器在干燥室内，对流型喷雾干燥的雾滴与热风的流动方向相反，这类干燥器的特点是热量的利用率高，传热传质的推动力大，除水效果佳。此流型适合于含水量较高的物料，物料在干燥室内停留的时间足够长。因为干燥室内温度过高，不适合热敏性的物料。在设计此工艺时应注意塔内的气流速度应小于干燥产品的沉降速度，为了防止气流过大带走产品，给后续的分离装置增加负担。对流型喷雾干燥器的流型如图2.4所示。 图2.4逆流型喷雾干燥器（3）混合流型喷雾干燥器在喷雾干燥室内混合流型喷雾干燥雾滴与热风以混合流的形式相遇，它的特点是雾滴的运动轨迹较长，干燥性能介于并流和逆流之间，适用于较难干燥的物料。在实际生产中，若设计不当，可能会出现气流分布不均匀，干燥室内壁有些地方粘粉，对操作不利。混合流型喷雾干燥器如图2.5所示图2.5混合流型喷雾干燥器2.7 雾化器型式喷雾干燥装置的关键部件雾化器的设计会直接影响产品的质量，雾化器分为气流式、旋转式及压力式三种。（1）气流式雾化器气流式雾化器是料液在喷嘴出口处利用蒸汽或压缩空气的高速运动产生液膜分裂并被雾化。根据流体通道的数量，气流式喷嘴分为二流式、三流式、四流式 8。气流式雾化器的结构如图2.6所示。 1锁紧帽；2空气喷嘴；3喷嘴；4垫片；5喷嘴本体；6堵丝图2.6气流式雾化器（2）旋转式雾化器旋转式雾化器是在旋转体的表面形成液膜，从旋转体的周围产生雾滴，与周围空气产生的空气动力即摩擦力使液体雾化。旋转式雾化器的种类有很多种，下面列出典型的旋转式雾化器的结构图，如图2.7所示。 图2.7旋转式雾化器（3）压力式雾化器压力式雾化器也称为压力式喷嘴，同时我们也称它为机械式喷嘴，它的主要部件有液体切向人口、液体旋转室喷嘴孔等。它主要是利用高压泵使液体获得很高的压力(2-20MPa)，从切向人口进人喷嘴的旋转室中，液体在旋转室获得旋转运动。它的工作原理是根据旋转动量矩守恒定律，旋转速度与旋渴半径成反比。因此，愈靠近轴心，旋转速度愈大，其静压力亦愈小，结果在喷嘴中央形成一股压力等于大气压的空气旋流，而液体则形成绕空气中心旋转的环形薄膜，液体静压能在喷嘴处转变为向前运动的液膜干燥过程与设各的动能，从喷嘴喷出。液膜伸长变薄，最后分裂为小雾滴8。其过程可见图2.8。图2.8压力式喷嘴的工作原理示意图（4）雾化器的比较和选择雾化器的比较如表2.1所示。表2.1 三种常见雾化器的优缺点类型优点缺点气流式可得到20m以下雾滴，能处理流动性较差的物料，不适合大型生产设备。动力消耗大，成本高。压力式适于并流型操作，雾化器的造价便宜，得到的产品粒径大。大型干燥塔可以同时用多个雾化器。操作弹性不随料液的物性变化而变化，喷嘴易磨损，磨损后引起雾化性能变化，要用高压泵。对腐蚀性较大的物料，在设计时要用到特殊的材料。旋转式操作不仅简单而且弹性较大，对物料适应性还很强，可以同时雾化两种以上的物料。腐蚀性小，不易堵塞，产品粒度分布均匀。雾化器的造价高，逆流操作时不能选，当产品粗大颗粒时，设计有上限。 在实际生产中，要根据基本要求进行选择一个理想的雾化器，必须满足结构简单，维修方便，操作弹性大，造价合理，最重要的是对于任何雾化器要求都是尽可能产生均匀的雾滴。喷嘴型雾化器的适应性很强，旋转式雾化器适用于低粘度、腐蚀性小的物料。本设计选取了开放式喷雾干燥装置系统，并流干燥及压力式雾化器。选择的原因如下：奶粉中含蛋白质丰富，高温会破会蛋白质的基本结构，所以奶粉属于热敏性物料，然而并流式喷雾干燥装置热风进入干燥器内立刻与雾滴接触，室内温度快速下降，不会使干燥物料受热过度而破坏产品质量，因此适用于热敏性物料9。开放式喷雾干燥干燥介质是来自大气中的空气，廉价无污染，空气被加热通过干燥室及除尘系统后，直接排放到大气中，不进行循环使用，这是喷雾干燥的一种标准化流程，同时也可以避免奶粉中引入杂质进行二次污染。选择压力式喷嘴，是因为压力式喷嘴结构简单，维修方便，造价便宜，适应性很强。第3章 工艺计算 处理量为每日10吨的鲜奶，原料液鲜奶已经浓缩至浓奶，含水量为58 %，成品奶粉含水量应控制在3 %以下，进料温度为50。 在实际生产中，我们得考虑外部条件对干燥操作的影响，夏季时,一般取温度 t025，相对湿度078%，湿度H00.0156kg/kg干气；冬季时, 一般取温度t015，相对湿度070%，湿度H00.00743kg/kg干气。年平均气温为22，相对湿度78%。3.1物料和热量衡算3.1.1 物料衡算时处理量3.1.2 热量衡算根据湿焓图查得 夏季： 干气冬季： 已知： 奶粉属于热敏性物料，因此取热空气进口温度，出口温度。夏季时，则 由得空气消耗量干气/h由得干气根据湿焓图得在 11%13%之间。空气用量干气）0.8645 m3/kg干气在10atm下，以180的饱和蒸汽加热 Q988307.43kJ/kg蒸汽耗用量冬季时，干气QV(Cpg+CpvH1)(t1t0) V(1.01+1.88×0.007425)(16015)148.47V 67.505×(2500+1.88×854.18×50) 165441.254kJ50×（6050）×2.091045kJQ3V(cpg+CpvH1)(t2t0) V(1.01+1.88×0.007425)(8515)71.68VQ损0.1Q110%×165441.25416544.1254kJ由QQ1+Q2+Q3+Q损得148.47V165441.254+1045+71.68V +16544.1254空气消耗量V2383.52kg干气/h。由WV（H2H1）得H2W/V+H167.505/2383.52+0.0074250.03575kg/kg干气查湿焓图得212%在11%13%之间。空气用量H（2.83×103+4.56×103H0）（t0+273）(m3/kg干气) 0.8248 m3/kg干气 VV×H2383.52×0.82481965.93m3/h在10atm下，以180的饱和蒸汽加热r1802019.3kJ/kg ；Q988307.43kJ/kg蒸汽耗用量D180Q/r525.75kg/h由于夏季时的V比较大，故以下计算取V2029.63m3/h3.2雾化器的主要尺寸计算3.2.1喷嘴孔径根据经验，雾化器的雾化角取49°，喷嘴压差p3MPa，喷嘴的切线入口为矩形。根据得 ，由的关联图查出，流量系数。 w=1094Kg/m3 由 得d02.01mm，圆整后得2mm3.2.2喷嘴旋转室尺寸喷嘴直径d02 mm，喷嘴孔半径为1mm，即r0=1mm选用矩形切向通道，根据经验选矩形切向通道宽度b=1.2mm，2R1/b= 8即R=4.8mm ，圆整后R=5mm ， 旋转室直径为10mm。设旋转室高度为h，通道总截面积A1=2ab 单向切口，由及 圆整，取校核喷嘴的生产能力，因为d0和h经圆整后，影响的主要因素发生变化，进而影响流量。首先要核算与原1.0很接近，所以不必复算，可以满足设计要求。3.2.3空气心半径rc，由的关联图查出，由得3.2.4液膜速度喷嘴出口处液膜速度及其分速度、液膜与轴线成角喷出，可分解成径向速度和轴向速度表3.1 喷嘴主要尺寸喷嘴旋转室尺寸 d0 rc r0 b R R1 h49° 2mm 0.73mm 1mm 1.2mm 5mm 4.4mm 3.0mm 3.3干燥塔的主要尺寸计算3.3.1临界点几个参数的计算已知w1094kg/m3，D700kg/m3查得t45，H2O990.15kg/m3（1）雾滴临界含水量物料在干燥塔进出口处的干基含水量分别为dc液滴临界滴径 d1液滴初始滴径即在恒速干燥阶段液滴体积收缩了12%液滴在恒速干燥阶段由于收缩而减小的体积为除去的水分质量为剩余的水分质量为临界含水量为换算成湿基为0.3773，即含水率为48.45%（2）临界点处空气的温度tc。干燥第一阶段水分蒸发量为W1GC×(X1XC) 50×（1.3810.94）22.1kg/h此时空气的湿含量HcH0+W1/V0.0156+22.1/2347.75=0.0250水/kg干气在IH图中，查得tc102；t393.3.2干燥时间计算（1）雾滴周围气膜的平均导热系数t平均（t2t）/262根据查得该温度下空气的导热系数29.315mW·m-1·K-10.1055kJ/(m·h·)（2）雾滴干燥前后的尺寸变化。已知平均雾滴直径Dw200mDD/DW0.878。所以DD200×0.878=175m。临界液滴直径DC近似等于产品颗粒直径DD，故DCDD175m。（3）干燥第一阶段所需时间第一阶段平均推动力的计算空气温度160102雾滴温度5039tm183.9，水的汽化潜热r2257kJ/kg。 故13.285×10-4h1.18s（4）干燥第二阶段所需时间2已知物料临界含湿量Xc0.94kg水/kg干料，该阶段，空气从下降至85 物料从3960 8.4×10-4h3.02s雾滴干燥所需时间124.2s3.3.3塔径计算已知雾滴初始水平分速度ux29.9m/s塔内平均空气温度t(16085)/2122.5，压力按常压计，查得空气黏度0.023mPa·s 0.8936kg/m3(1)由径向分速度计算时的雷诺数 当 ， ， 。取一系列，求出相应的雾滴水平飞行速度和停留时间，从而可以得到关系曲线，即为雾滴水平飞行距离，从而可以确定塔径。如取Re=200，由，与对应的雾滴水平飞行速度为由Re与 的列线图查出相应的的停留时间为：根据此式计算停留时间。（其余各项计算结果列于表3.2。）表3.2停留时间与雾滴水平运动速度的关系Re232029.92000.001825.81000.01612.9500.035256.45250.060753.225150.08851.935100.1111.2980.123751.03260.1440.77440.172250.51620.234750.25810.289750.1290.50.349750.0645以为横坐标，为纵坐标画出关系曲线如图3.1所示。图3.1关系曲线用图解积分可得即雾滴由沿径向运动的半径距离为，则塔直径为圆整后取。3.3.4 塔高的计算（1）降速运动时间内雾滴的下降距离H1，时，雾滴轴向运动的雷诺数Re0为查的关系列线图，得到雾滴由降速运动变为等速运动时的瞬时雷诺数为。可见雾滴在降速阶段的雷诺数变化范围为5.4510。由查出（2）取一系列雷诺数，由的关系列线图查出对应的值，再计算出对应的值。Re与、关系结果列于表3。表3.3 Re与、的关系51010.6×1049.45×10-665.79050010.5×105 5.4×10-6 64.50.000244008.86×1041.13×10-551.60.0263005.85×104 1.72×10-5 38.70.0362003.08×1033.27×10-525.80.0621001.07×103 9.52×10-5 12.90.16503.75×1022.81×10-3 6.450.235201.021.21×10-3 2,580.56104104.6×10-31,290.7265.41730.697关系曲线如图3.2所示图3.2关系曲线用图解积分法求值，可见雾滴减速下降所需时间0.726s。关系曲线如图3.3所示图3.3关系曲线按用图解积分法可得到雾滴减速下降的距离为2.8m（3）计算减速运动的时间内雾滴下降距离。由表3中的数据得到uy的曲线图，用图解积分法计算出雾滴减速运动下降的距离为2.8m。因为干燥所需时间为4.2s，扣除减速运动所需时间0.726s，可得等速下降所需的时间为4.2s 0.726s3.474s，考虑到安全因素，取等速下降的时间为4s。已知uf=0.697m/s，故等速下降的距离为0.697×42.78 m，降速运动距离2.88m，喷雾干燥塔的有效高度H2.782.885.66m，实际塔高尚需考虑塔内其他装置所需高度。3.3.5干燥塔热风进出口接管管径（1）热风进口接管管径D1 热风进口流量为取热风进口接管内的气速为U=25m/s，则进口接管管径为圆整后热风进口接管管径取。（2）热风出口接管管径D2 热风出口流量为取热风出口接管内的气速为25m/s，则出口接管管径为圆整后热风出口接管管径取。3.4附属设备的设计和选型3.4.1空气加热器与电加热器在喷雾干燥系统中，主要的附属设备有空气加热器、气固分离设备、风机、热风进口分布装置及排料装置，下面给出相应的计算。先用翅片式加热器将空由25加热到130，再用电加热器加热到160。（1）空气加热器湿空气由25升温至130的传换热量为实际空气消耗量蒸汽压力为0.4MPa时，蒸汽的饱和温度为，汽化潜热为，取冷凝水的排出温度为15，则水蒸汽消耗量为传热温度差若选用SRZ105D翅片式换热器，每片换热面积为19.92m2，通风净截面积0.302 m2，则质量流速为:据此查的总传热系数,故所需传热面积为：所需的片数为取5片，实际传热面积为99.6m2。由此可选SRZ10 X 5D翅片式散热器共5片。 (2)电加热器 将湿空气由130加热到160所需热量为即耗电量为20.3kW，选用SRKZ型电加热器。3.4.2旋风分离器的选择进入旋风分离器的含尘气体近似按空气处理，取温度为76干气可选用蜗壳式进口的旋风分离器，现取入口风速为25m/s，则有圆整后取D=800mm，其余各部分尺寸如图3.4所示 图3.4旋风分离器3.4.3布袋过滤器的选择取进入布袋过滤器的气体温度为65，则取过滤气速为1.5m/min，则所需过滤面积为2411.2÷(60×1.5)=26.8.因此，可以选MDC-36-脉冲布袋除尘器，其过滤面积为26.8m2,过滤风量为3700-7400m3/h，阻力为11761470 Pa10。3.4.4风机喷雾干燥系统中采用的风机一般均为离心式通风机，其风压一般为100015000Pa。在选择通风机时应注意以下几点：（1） 首先应根据排、送空气的不同性质，如清洁空气，含有易燃、易爆、易腐蚀性气体及含尘或高温气体，选择不同类型的通风机；（2） 根据计算所需的通风量、风压及已确定采用的风机类型，由通风机产品样本的性能曲线或性能选择表，选取风机型号；（3） 由于系统难以保证绝对密封，故对计算的空气量，应考虑必要的安全系数，一般取附加量为10%15%；（4） 为保证干燥塔内处于一定的负压（一般为100300Pa），设计时分别用进风和排风两台风机串联使用，排风机风量和风压都要大于进风机11。选择依据：（1）根据被输送气体的性质和操作条件确定泵的类型（2）根据具体管路对风机提出的流量和压头要求确定泵的型号风压：进风机 120160mmH2O 排风机 180240mmH2O风量：出风增加20%40%，按实际风量计算，进风应增加10%20% 进风机VaV×（115%）7002.212m3/h选用8-18-101No7 排风机VbV×（130%）7915.544m3/h选用8-18-101No83.4.5排料装置喷雾干燥出的产品通常由干燥室底部排出，其中一部分产品则由除尘装置旋风分离器排料口处排出，干燥室和旋风分离器的操作一般在负压下进行，而排料包装则在常压下进行。为了保证干燥效率和旋风分离器的分离效率，排料装置应该尽可能地避免空气进入干燥室和旋风分离器，否则将会严重影响产品质量。其主要分为： 间歇排料阀, 连续排料阀,涡旋气封。本设计主要选用连续排料阀进行操作，可更好的防止空气进入，以免影响干燥效率。第4章 结论本设计是在查阅了很多参考文献，对奶粉厂干燥塔以及喷雾干燥有了具体了解的基础上进行开展的。以现有的干燥技术为参考，并在其基础上对干燥塔结构加以改进，使得本次设计的喷雾干燥系统能够在降低成本、减少试验量的情况下进行，并改变传统干燥系统中在节能方面的不足之处，提高干燥系统自身的使用价值。本设计对处理量为10T/D的奶粉进行了设计，采用了压力式喷雾干燥系统。根据给定的设计参数和条件计算出了塔体的各个基本参数，并对喷雾干燥过程中的附属结构进行了设计，具体参数见表4.1， 4.2。表4.1喷雾干燥塔设计结果汇总表塔径 塔高 雾化器 热风进口和出口接管管径1700mm 5660mm 旋转压力式 进口210mm喷嘴 出口200mm表4.2附属设备的结构设备型号空气加热器SRZ10 X 5D电加热器SRKZ型旋风分离器蜗壳式布袋过滤器MDC-36-脉冲布袋除尘器进风机8-18-101No7排风机8-18-101No8排料阀连续排料阀参考文献1 贺娜, 于晓晨, 于才渊. 喷雾干燥技术的应用J. 干燥技术与设备, 2009, 7(3): 116-119.2 叶京生, 李芳, 徐庆, 董鹏飞. 牛初乳低温喷雾干燥技术研究J. 中国乳品工业, 2010, 38(8): 26-27. 3 夏青，贾绍义.化工原理M. 天津: 天津大学出版社, 2012: 2, 2