1、干燥设备选型设计主要参数目 录一、通用设计参数 17 页二、热风循环烘箱设计 89 页三、并排式烘房及隧道窑设计 1011 页四、带式干燥机设计 1214 页五、真空干燥机（箱）设计 15 页六、旋转气流快速干燥机设计 1617 页七、气流干燥机设计 1819 页八、高速离心喷雾干燥机设计 2022 页九、压力喷雾干燥设计 2325 页十、卧式振动流化干燥机设计 2629 页十一、回转干燥机设计 3033 页十二、热风炉设计 3438 页十三、附录 3944 页编辑二六年四月2一、通用设计参数1、水份蒸发量等有关计算G1=G2+W2120102 WWGW 水份蒸发量 kg/h G1 湿料量（加
2、料量） kg/h G2 干料量（产品）kg/h 质 W 1 初含水率 XX% W 2终含水率 X%产量 加料量hkgW/10212 hkgG/101222、热量计算A、干燥时间在 1 分钟内（瞬间干燥）（如：喷雾干燥、闪蒸干燥、气流干燥等）干燥一公斤水需用热量在：16002000kcalB、干燥时间在 0.21.2 小时内的设备（一般干燥）（如：带式干燥，振动干燥、回转筒干燥等）干燥一公斤水需用热量在 14002000 kcal（产量大的取大值）C、干燥时间大于 2 小时以上的设备（缓慢干燥）（加烘箱、烘房、真空干燥等）干燥一公斤水需用热量在 12001600 kcalD、对初含水低（300时
3、，应来用电阻丝或电阻带加热最好采用燃油、燃气直火炉加热C、经验公式计算300 1622KW/m 3250 1016KW/m 3200 610KW/m 34150 46KW/m 3 100 24KW/m 3 计算后再乘以 1.11.3 安全系数为使用功率D、按使用热量计算P=K2Q/860K1 KWK1 电压波动系数 0.61K2 安全系数 1.11.3Q 使用热量 Kcal/h 1KW=860Kcal上式可简化为 P=0.0017442Q KW注：每批次干燥时间大于 3 小时，则按 1.31.9kw/1kg 水来设计E、按被加热物料重量来计算P=GC t/860 kwG 被加热物料总重量 kg
4、/hC 物料比热 Kcal/kg t 加热前后的温度差 t=t1-t2 热效率 0.50.6F、用远红外加热时（适用于烘道）烘道内温度 80200 37kw/m 3烘道内温度 6080 1.53 kw/m 3注：1、用石英管时选小值。用碳化硅板时选大值，再乘安全系数 1.2。52、辐射距离：静止工作 150550mm运动工作 10150mm辐射器间距 150250mm4、蒸汽换热器选用计算（饱和蒸汽）A、估计计算 干燥一公斤水需用蒸汽量 24 公斤（热风循环式为 23公斤） ，而 1 公斤蒸汽需用 1m2 的换热面积（热风循环式为22.5 公斤） 。1kg 蒸汽约提供 500Kcal 热量，风
5、温 120150故换热面积 A0=R=Q/500 m2Q 热量 Kcal/h A0 换热面积 m2 R 使用蒸汽量 kg/h注：若用过热蒸汽时，则 350kcal/kg 来计算换热面积。B、初步计算m2tKA0Q 使用热量 Kcal/h 热效率安全系数 1.151.25K 传热系数 2030 Kcal/ m2h 温度系数 0.80.9 t 空气平均温度 t=0.5（t 进 +t 室 ） t 室 =20 t 进 =150则 t=65 上式可简化为 A0=（ 0.0010.0009）Q m2(即 10 万大卡 /h 热量所需换热面积为 90100 m 2)65、加热水所需热量计算水的比热为 1 K
6、cal/ kgk（4.18KJ/ kgk）K 开尔文温度折换为摄氏温度时 t=+273例：10kg 水加热到 100时所需热量：101（100+273）=3730 千卡折合用电 4.34kw6、蒸汽换热器再加电加热计算A、正常蒸汽温度为 150，若要求风温为 200时，室温为 10时 蒸汽换热时用热量 Q1=L0q 1 Kcal/hL0 热风量 m3/h q1=0.24 t Kcal/kgq1=0.24(150-10)0.835=28.06再计算出风温达到 200时应增加的电加热功率q2=0.24(200-150)0.746=8.95电供热量为 Q2= L0q2 电功率 P=Q2/860 KW
7、（1KW=860 Kcal）B、查图法计算已知蒸汽换热风温 150及风量 m3/h，可查图求出供热量Q1（万大卡/h）再查风温为 200时（风量不变） ，供热量 Q2电加热功率 P=Q/860（Q=Q 2-Q1）7、其他参数计算A、热空气密度及热含量7=352.87/273+t kg/m 3 t 热风温度空气比热 C=0.240.25kcal/kg(当 120400时 C=0. 25)单位热含量 q=0.25t kcal/m3空气升温所需单位热含量 q1=0.25(t-t0)t0 为室温取 15 t 为风温B、表压（压力表指示压力）kg/cm 2表压=绝对大气压1蒸汽汽化热 490527.6k
8、cal/kg 平均平 500kcal/kg蒸汽密度 r=219.24/273+t kg/m3 r=0.5580.489 kg/m3 平均取 0.524C、空气过滤器面积计算（初效、中效）A=Q/ m2 Q 空气量 m3/h 透气率 m3/m2h2m 3/m2s 即过滤风速 V2m/s阻力150时，在增加电加热或改用电加热（300） ，若用干煅烧加热风温 400700时，用直火式燃气炉或直火式燃油炉。13、保温层厚度箱体内温度150 保温层厚度 3050mm箱体内温度 150400 保温层厚度 80100mm箱体内温度 400650 保温层厚度 100150mm注：外壁表面温度5014、使用蒸汽
9、量按 22.5，干燥 1水。11三、并排式烘房及隧道窑设计1、烘车及烘盘尺寸常用烘车尺寸：7109501560mm （12 层，24 个烘盘）加高烘车尺寸：7109501860mm （16 层，32 个烘盘） ，层高 100mm烘盘尺寸：46064045mm （0.29m 2） ，可装湿料 46kg2、选用离心风机（鼓风机、引风机）3、热风温度 60200，中药材为 6080（也可用于果蔬干燥） ，干燥风速 0.53m/s，一般取 0.51m/s干燥强度 q=（0.120.14）t 进 kg/m2h4、型号：一门一车、一门二车及一门三车，并按产量及入料量来计算，烘盘数量和烘车数（60 辆）按总
10、蒸发水量及供热量来设计干燥时间，一般中药材烘干时间为 48 小时（个别物料干燥 1024 小时） 。5、热量按 12001800kcal/kg 水来计算，对于情况不明，含水量不清的物料热量按 16002000kcal/kg 水来计算。若要求干燥时间短，含水量20%，产量大时则按 3000kcal/kg 水。6、门间距 940mm，进、出风室宽 400 600mm，烘房高于烘车约 100mm。127、热源：蒸汽换热，换热式热风炉（用煤、燃油、天然气）。8、隧道窑 内腔长50 米，截面风速23m/s9、小车轨道倾斜度为 1/200，也可用悬吊式挂具，运输链传动（人工推） 。10、通常设计并流式（即
11、风向与小车运动方向一致） 。11、小车长 1.6 米，高 2 米，轨道距 0.7 米（或 1 米、1.2米） ，层高 100mm，可负重 200kg。12、在一般情况下可选用并排式烘房。13四、带式干燥机设计1、可分单层式、三层式及单层冲击式等类型带宽一般为 1.2m、1.6m、2.0m 三种，干燥段长度（每层）8m、10m 等。并分隔为多个单元（长 1m 宽 2m） ，以便运输及优化操作。2、热风流向：有垂直向上和向下流动为穿流式。有沿带运动方向流动为平流式。一般风速为 0.252.5m/s（取1.21.5m/s ） ，有高速喷向物料上面（520 m/s）为冲击式。3、采用链传动不锈钢网带（
12、网带负荷600kg/m 2） ，干燥段总长 360 米，带速 0.140.83m/min ，每条带传动功率约1.5KW（无级调速） ，每条带干燥时间在 0.21.5 小时或更长些。4、一般采用翅片式蒸汽换热器（SRZ 型） ，风温60150，也可以使用热风炉或电加热器供热风。5、使用蒸汽量：单层式：1230 kg/m2；三层式 1222 kg/m2换热面积 A0=（1.7 4.7）W.m 2 W 水份蒸发量 kg/h 又使用蒸汽量 单层式 R=（1.72）W kg/h14三层式 R=（0.50.8）A 06、干燥强度 q=(0.120.14)t 进 kg/m2h单层式取中、小值，三层式取中大值
13、冲击式供风：q=(0.160.24)t 进 kg/m2h7、风机：可用轴流风机来循环供热风，也可用离心风机供热风，排风用离心风机。冲击式供风选用离心风机。8、其他类型带式干燥机：如用热风炉供热风，用电加热供热风，用远红外加热等。可按实际蒸发水量来设计。也可估算600015000kcal/m 2 带（即 411kg 水/m 2） ，若使用温度为150300时，应另行计算热量等参数。9、远红外加热（或局部加热）带式干燥机A、电功率的确定P=1.2Q/860k KW Q 热量 kcal/h k 电压波动 k=0.81.0则 P=（0.00140.00174）Q KW（热平衡法）远红外干燥用电为 1k
14、g 水/1KWh（干燥强度）故 P=W1KW W 水份蒸发量 kg/h又 P=EF KW（辐射功率密度法） E 辐射功率密度 E=38kw/m 2（大面积薄件取小值） F 单位时间加热面积 m2/hB、辐射器的布置照射距离在 150500mm 之间选取用带式干燥机时，照射距离 10150mm15辐射器有：灯式、管式、板式等组合。辐射器之间的距离一般为 150250mmC、干燥速度快，特别适用于大面积表层干燥。表面和内部水分同时均匀干燥，产品质量好。带速约 0.20.8m/min（无级调速） ，干燥段长 L=tv m v 带速 m/min t 干燥时间 min五、真空干燥机（箱）设计1、一般常选
15、用真空干燥箱和双锥回转真空干燥机2、真空干燥箱烘盘尺寸 64046045mm（烘盘数量3、12、32 只） ，烘架分四层、六层、八层等，间距80120mm。3、蒸汽加热（0.8Mpa）或热水加热，双锥回转真空干燥机蒸汽压力0.15Mpa。使用温度为 40150。4、可干燥浆状、膏状、粉状、粒状等物料，初含水量15% 90%，而终含水可达到 1%。真空度 1333pa（10 托） 。5、双锥回转真空干燥机转速 313r/min，筒内容积 100升2000 升（或更大） ，装料系数0.6。6、真空干燥箱的干燥强度 q=(0.060.07)t 进 kg/m2ht 进 干燥温度（低于蒸汽温度 10）
16、m2 为烘盘总面积双锥回转真空干燥度的干燥机强度 q=(0.10.12)t 进 kg/m2h 。 m2 为筒内表面有效加热面积 t 进 内表面温度7、真空耙式干燥。可用于浆状、膏状、糊状、粉状等物16料，采用夹层蒸汽来加热（夹层设计压力 0.3Mpa） ，搅拌耙转速 6-30r/min（无级调速） ，真空度 533 1333pa（10 托） 。8、立式（卧式）振动真空干燥用于热敏，憎氧等特殊要求的物料干燥。又可在内筒实现灭菌操作（通蒸汽） 。可真空吸料，振动出料，干燥效果好。容积从1002000 升。干燥强度 q=（ 0.140.18）t 进 kg/m2h六、旋转气流快速干燥机（闪蒸干燥）设计
17、1、主机内径 D 主机内筒有效高 H H/D=46并根据水份蒸发量来确定筒内体积 V=AHm3 A=D 2/4 m2 筒内壁厚 2D/1000 mm D 筒内径mm一般取 24mm2、进风温度 150300（筒内温度 t 内 =(0.460.48)t 进 ） ，排风温度 60120，物料温度 5080，干燥时间 1560s。3、气流速度：切向进风速度（柱状缝隙进风，进风口 6-12 个）3070m/s。径向速度（分散器圆周速度）一般为915m/s，特殊为 2030m/s， （但电机功率要加大 1.83.4 倍，成品粒径小一倍左右） 。轴向速度（筒内风速）27m/s（一般选 47m/s ） ，风
18、量按筒内温度 80来计算。4、分散器最大直径 D1=0.960.98D 0 D0 筒内径 mm主轴直径为电机出轴直径的 1.2 倍左右（即1750、60、70、75 来选用） ，电机选用 4 极、6 极、8 极（322KW） ，皮带轮速比一般小1000kg/h） ，则热量计算应另加上物料吸收的部份 Q2=GCt kcal/hG 物料重量 kg/h C 物料比热 kcal/kgt =t 进 -t 出 /2 产量计算，则要考虑物料特性、物料形状、物料的速度系数等因素，同时热量加大（物料加热）故应选较大的型号（最大产量约 200250kg/m 2h）5、干燥强度 q=(0.20.24)t 进 kg
19、水/m 2h注：温度150时取小值。6、在床身二侧各安置一台振动电机，并用 24 个螺栓固定牢（相隔 15 度） ，调节振动电机与水平之间角度（方位角） ，可获得不同的运动速度。即调节了干燥时间。调节电机偏心块就可调节激振力大小。两台振动电机必须相反方向旋转。而且激振力及方位角必须相同一致（一般在试机时确定好，两台同时调节一致） 。振动电机一般选用 6 极电机（即 960r/min） 。7、激振力计算（振动电机选用）F=(n/1000)2ME/1.8 kg 29N 电机转速当 n=960r/min 时，(n/1000) 2=0.922M 总重量，参加振动的设备重量(m) 和物料重量(m l)之
20、和kg。E 全振幅 E=6mm （上、下振幅和）故 F=3.073M kg M=m+0.2 ml kg8、减振弹簧设计。确定工作中最大负荷和最小负荷及许用应力后来选取弹簧丝径及弹簧中径。 （圆柱螺旋压缩弹簧 II 类负荷）最大负荷 Pn=M/Z+KE kg 最小负荷 Pi=M/Z-KE kgM 总重量 kg Z 弹簧个数 E 振幅 mmK 弹簧刚度 kg/mmK=d4G/8D3i=Pn-Pi/i kg/mm d 弹簧丝径 mm D 弹簧中径 mm G 剪切弹性模数，一般取 G=8000kg/mm2i 有效圈数 i=5 。 Pn 最大工作负荷 kg Pi 最小工作负荷kg故 K=200d4/D3
21、 kg/mm。又可查手册得单圈弹簧刚度，再除圈数即可得 K 值。也可选用橡胶压缩弹簧。邵氏硬度HS=5060 丁腈橡胶。一般选用 8 组以上的弹簧为支座。弹簧高度误差为1%H。H 弹簧自由高度 mm。9、振动电机有一定的方位角（） 。故在振动时分解为水平位移 Sx 及垂直位移 Sy。即形成物料前进速度和上跳速度又在小孔风速吹动下使风速均匀的干燥。Sx=S.cos Sy=S.sin30振幅3mm 方位角 =1575实际移动距离约为 S=960 Sx/510 mm/min（与物料特性等有关）10、内膛钢板厚 26mm ，用型钢作骨架（ 56.3 号槽钢或角钢） 。下床体保温层厚度 50100mm
22、，下床体内设支撑杆，加强两侧的刚性。在两侧振动电机之间用多条型钢来支撑牢。并在外侧用厚钢板加强（815mm ） 。电机座固定其上并焊牢。电机底板（厚 815mm ）可旋转来调节方位角。振槽每隔 1 米加一个支撑杆。并内腔两侧设支架来固定振槽板。上床体不保温，板厚 26mm （有加强型钢） ，并在两侧设多个观察孔，在进风及排风管道上用帆布管隔开以减振。大型设备的上床体可固定并与下床体用帆布隔开。下床体外壁板厚 14mm。11、一般可选用旋风除尘器，若有细粉尘（10mm）则另加布袋除尘器。12、出料口可用闸门来控制料层厚度。十一、回转干燥机设计1、能干燥各类物料。如：粉、颗、条、片、块状等。初含水一般在 3050%，终含水一般在 15%，适合用于产量大、水份蒸发量大的各类物料干燥。干燥温度在60300来选用。
