正航儀器介紹氣流干燥器的設計
(1) 基本數(shù)據(jù)
 1. 設計已知條件
    干物料產(chǎn)量G2 , kg/h；
    物料進出干燥器的濕含量ω1 ,ω2  ；
    濕物料進口溫度,tm1
    干物料篩析數(shù)據(jù):平均粒徑dp；
    建廠當?shù)氐目諝鉅顟B(tài)(t0,Y0)及環(huán)境溫度。
 2.設計者自行確定的數(shù)據(jù)
    干燥管中氣流速度ug，m/s；
    進入干燥管熱風溫度t1 ，℃；
    出干燥管排氣溫度t2 ，℃；
    操作設備中的熱損失Q損 ，kJ/h ；
    其他。
3.自行查詢的數(shù)據(jù)
    物料的性質(zhì)
    物料臨界濕含量ω0 ，kg（H2O）/kg(絕干物料)；
    物料比熱容Cm , kJ/(kg. ℃)；
    物料密度ρm ，kg/m3 ；
    熱導率λg , kW/(m. ℃)；
(2) 進行干燥管的物料衡算和熱量衡算,確定干燥除水量及干燥用熱空氣量L（kg/h）
物料衡算式
     G0(X2-X1)=L(Y2-Y1)
熱量衡算式
(3) 加速運動段的氣固兩相間傳熱系數(shù)的確定 
 1.由粒度分布數(shù)據(jù)求得干燥物料平均粒徑dp；
 2.由確定的進氣溫度t1 和進氣氣速ug,計算干燥器進口處的Re
    Re0=dpugρg/μg
 3.設在加速運動段時的氣體溫度為t’,由t’查得此時氣流的各項物理常數(shù),從而求出粒徑為dp時的沉降速度ut,一般所用粒徑的值均在中間區(qū),2 < Re <500,則ut 可用阿蘭定律進行計算
求出ut后即可求得Ret 。
加速運動段結(jié)束處,氣流溫度t’的假設一般可根據(jù)該段除去的濕分約占整個干燥管除去濕分的1/2～2/3進行估算。如此估算得的t’值有時與實際溫度相差幾十度,但t’只影響計算ut中的各項氣體的物理常數(shù),對ut的計算影響不大。
 4.求出Re0及Ret后,可根據(jù)式2-26和式2-30分別計算出氣固兩相間的傳熱系數(shù)和傳熱量。
(4) 干燥管直徑D的計算
 1.氣體流速的確定    氣流干燥管的直徑由氣體在管內(nèi)的流速和所需的氣量確定。氣流干燥所需的氣量由物料衡算和熱量衡算確定，同時，通常取物料質(zhì)量及氣體質(zhì)量的比值為0.2～1；物料含水率高時取低值，含水率低時取高值。
    從氣流輸送角度來,只要氣流速度大于顆粒的沉降速度,則全部物料便可由干燥管被夾帶出去。但是，為了操作安全,通常取出口氣速為顆粒沉降速度的2倍,或者出口氣速比顆粒沉降速度大3m/s。至于干燥管的入口氣速,一般取 20～30m/s。
 2. 氣流干燥管直徑D按下式計算
式中,L為絕干熱空氣用量,kg/h ；υy為氣體進口狀態(tài)下的濕比容，m3/kg；ug為氣速，m/s。
(5) 氣流干燥管高度計算
1.預熱(加速運動段)干燥管高度
a. 從熱平衡方程計算出將物料溫度從tm1,提高到濕球溫度tw所需熱量Q1；
b. 從Q1 求預熱結(jié)速時氣體的溫度t1,然后求出該段內(nèi)的平均氣溫tave,從而查得該溫度下的氣體物性數(shù)據(jù)而算出Re0；
c. 將各有關數(shù)據(jù)代入由積分得出的氣固兩相間傳熱關聯(lián)式,從而反推在要求給熱量Q1時,Re數(shù)自Re0→Re’時的Re’數(shù)值；
d. 將Re0及Re’代入氣流干燥管高度計算式,即可算出預熱干燥管的高度。
2.表面蒸發(fā)帶(加速運動段)干燥管高度
a. 確定表面蒸發(fā)帶物料濕分自ω1 → ω所需的熱量值Q2，ω可自行確定；
b. 從Q2求出當物料濕分為ω時相應的氣體溫度t,進而算得該段內(nèi)的平均氣溫tave及平均濕度Yave，確定出氣體物性數(shù)據(jù)而求出該段起始點的Re數(shù)值；
c. 和d.的過程同預熱帶；
e. 重復使用上述方法可求出物料濕分,自ω → ω’區(qū)間表面蒸發(fā)所需干燥管高度。
本段之所以要分開求干燥管高度,主要是消除由于氣溫變化過大而使平均氣溫下各項氣體特性數(shù)據(jù)和干燥管內(nèi)氣體流速ug與實際數(shù)值相差太大所來的誤差。
3.恒速干燥或降速干燥段干燥管高度的計算(等速運動段)
a. 確定該段內(nèi)物料濕分自ω → ω’區(qū)間所需的熱量；
b. 由Q求氣體在該段內(nèi)的平均氣溫tave和平均濕度Yave,據(jù)此查出氣體物理常數(shù),算出該段內(nèi)的沉降速度u1和Re1 ；
c. 將Re1、氣體熱導率λg及顆粒粒徑dp代入等速運動傳熱公式,由此可求得氣固兩相間的傳熱系數(shù)h ；
d. 根據(jù)Q=haVΔtm求出該段干燥管體積,由此可直接算得該段高度；
e. 由此重復計算,直至物料濕分干燥至出口濕分為止。
4.氣流干燥出口物料溫度的估算
可采用如下簡化公式進行估算
       (2-56)
式中,Cs為干物料的比熱容,kJ/(kg·℃)；tw2為出口氣體狀態(tài)下的濕球溫度, ℃；tm2為物料出口溫度, ℃；t2為出口氣體溫度, ℃；γtw2為在tw2下水的汽化潛熱, kJ/kg；X2為物料出口濕含量, kgH2O/kg絕干物料(干基)；X0為物料臨界濕含量(干基)；X*為物料平衡濕含量(干基)；ρw為濕球溫度tw2時水的密度。