现代酶工程教学参考

临界流化速度1八

1.82/匕力=

9.3x10-3\0-9413-

90.

5.22VX7Ar——阿基米得德准数Ar=正

0.

40.

30.

20.1234567891023451仪2345io3Ki图与准数的关系13-7Re KiO12345123451234512123dzo

（四）离心喷雾干燥设计计算一般设计离心喷雾干燥时，都以喷矩决定干燥塔的直径，所以喷矩（或射程）是一个重要的数据目前只有用经验公式计喷矩，要计算它，首先要计算确定喷雾的大小，雾滴的初速度和终速度等雾滴直径可用下列公式计算d=

98.5,（13-7）式中d---------雾滴直径，m；n------喷盘转数，r/min；R——喷盘的半径，m；P M——物料的密度，kg/m3；a------表面张力，kg/mo同时应用图可以从雷诺准数浮来查出努塞尔特准数物料颗13-8Re这样就能确定空气与粒之间的给热系数Nii限a=---------13-3d式中力气――在平均温度时，空气的导热系数，kJ/m2-h-微粒总表面积的计算2设微粒为规则的球形，表面积为F=nrd213-4n每小时进入干燥管的微粒个数式中Gn=―■——万d7-2粒G一一干燥器的生产能力，kg/h式中所以*6GF-------,m2/hdp应干燥时间的计算3物料与空气之间的平均温差为夕4=1±1_213-5式中进入干燥器的热空气的温度，c；，2离开干燥器的热空气的温度，c；°干燥时的微粒的温度，即湿球温度，由图查得LX雾滴离开喷盘的初速度等于雾滴瞬时径向速度/与它离开喷盘的切线速度coR的合速度即:二

40350.41-A0-4A°95疗42*43喷枪式的值可近似按照下式计算:A.35〃

0.25A=

0.09-L——13-8-0-8Z式中rK——喷枪出口半径，m；U——物料的运动粘度率，m2/s；G——物料流量，m3/s；喷枪数Z——

①一一喷枪的角速度，弧度/s操作流化速度2操作流化速度应大于临界流化速度//而小于带出速度匕，可由下式求取:Uu=矿或u=

0.2—

0.8匕13-12式中v——操作流化速度，m/s；K——流化系数，K的上限值范围一般为10〜18,下限值范围为2〜3；匕-----颗粒带出速度，m/s匕可以用下面的方法求得Re”v^~r~d,,P式中Re——带出速度下的临界雷诺准数；tArR《=18+

0.6VI7

（3）流化床几何尺寸流化床层高度H与操作时的床层空隙率以有关，与原始床层高度H,及空隙率^有J JfJJ关，由下列公式计算]—£心=——（）于If13-13式中H——流化床层高度，m；fH--------原始床层高度，m；=

0.05〜

0.30m；£§原始床层空隙率；力一一流化床层空隙率；£7=

0.55〜

0.75若流化速度已知，力可由下列公式计算:u18J^+

0.367^

2.21z013-14%二（--------------------）Ar且Re34考虑到空气中可能带有一些颗粒，因此，实际上干燥室高度〃应该大于流化床的高度H,设计时可取fH=2Hf为了进一步减少粉尘的带出，还可在干燥室顶部加一段扩大段，扩大段的高度可约等于扩大段的直径扩大段的直径应根据最小粉尘部被带出的速度来计算干燥室直径由下式计算DI4V-D=J------------13-15V3600^v式中V——空气流量，m3/h；D——干燥室直径，mo床层开孔率一般为孔径常为处理粉状物料时可在筛板上铺金属丝网，4%〜6%,

1.5〜

2.5mm,以免物料泄露36001-T=-----------乩幻加/13-16G式中r——物料在干燥器内停留时间，s；物料在干燥器内停留时间4加料量，kg/ho空气传给物料的热量可用下列公式计算:式中=一损—以右―/）Q——空气加热器的损失，kJ/h,损——干燥器的热损失，kg/h；当初始空气湿含量为与，离开干燥器的温度为时的热焰量这样LjT）即表示空气在通过加热室和干燥器之后，仅本身温度升高而使其热焰量增加的量（不计水蒸气带来的热焰量），kJ/h；0——初始空气的热焰量，kJ/h；L——通过物料平衡计算得到的空气量，干空气干燥过程所需要的时间按照kg/h下面的公式计算aF\t4干燥管的长度与直径的确定3600式中干燥管长度，m13-6%一—空气在干燥管内流速，根据物料性质选用，一般为10〜20m/s；w浮----颗粒悬浮速度，m/s；所以3600x

0.785xw xP气气式中D——干燥管的直径，mo冷冻干燥的时间由下式估算推导从略213-17〃~27f式中r——干燥时间，s；A——在7；温度下升华热，kJ/m3；p——干物料密度，kg/m3；sI——干物料层厚度，m；干燥层导热系数，℃；4------kW/m•七一一物料出始湿度，干料;kg H0/kg

2.——干燥料湿度，干料；kg H0/kg2T——干燥室温度，℃；d工——冻结物料汽化表面温度，C喷雾离开喷盘时的切线速度0H八17in c

①R=-----R60雾滴运动的终速度按照雾滴的浮翔速度U来考虑B式中夕空——空气密度，kg/m3；空一一空气的运动粘度率，m2/s；雾滴的射程（或称为喷矩）可以用下面的公式求得3（p p空终式中（p一系数阻力，根据雾滴运动的雷诺准数决定4当Re W（层流）（p=—Re气流干燥的计算主要是计算干燥管的尺寸，即干燥管的长度与直径确定干燥管长度的方法有两种，一种是按同类型产品的工厂在生产上查定数据为依据，如测定在生产中干燥管内的气流速度，物料与空气的接触时间来计算干燥管的长度另一种方法，是按照理论进行计算，下面着重介绍此方法通过基尔比切夫准数求出物料的悬浮速度和干燥过程终空气与物料的给热系数1a基尔比切夫准数=四区为二1廿气夕气K,13-13式中d——微粒平均直径，可用筛子分级，根据筛孔平均直径计算；m,夕粒——微粒的平均密度，kg/m3；夕气一一空气在干燥管内平均温度时的密度，kg/m3；u气一一空气在干燥管内平均温度时的运动粘度，m2/so求得准数后，可根据图所示的关系求出颗粒悬浮雷诺准数浮，这样便可以求出颗粒Ki13-7Re的悬浮速度以浮入13-2w浮=-------------,m/sd浮Re图准数与的关系13-8Nu Re2LfJ.________________________________________°50100。