6 1.水平箱式压力喷雾干燥： （１）水平并流型压力喷雾干燥设备 （２）水平箱式尖底并流型压力喷雾设备 ２．立式并流型圆锥塔喷雾干燥设备 ３．ＭＤ型喷雾干燥设备 ４．Ｋ－７型单喷嘴二级喷雾干燥设备 （三）离心喷雾 1、安德罗式离心喷雾流程 2．尼罗式离心喷雾干燥设备 三、喷雾干燥设备设计与计算 （一）首先掌握已知条件 １．设计条件：被干燥为何种物质，每小时要求的处理量，料液 含水量，干燥成品含水量等。 ２．物料性能：物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温 度、热风进口温度、粘度，表面张力等。 ３．外界条件：周围空气温度、湿度、设备型式、热源等 ４．物料与水分：料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成 品重量、水分蒸发量等。 ５．温度与湿度：干燥室热风入口温度，废气排风温度及湿球温 度。 （二）干燥室热工计算： 首先由已知条件，在Ｉ－Ｘ（湿焓图）上查出各阶段空气的参数。 状态参数 新鲜空气 热空气（进风） 废气（排气） 备 注 T φ χ I T 0= φ0= χ0= I 0= T 1= χ1= I 1= T 2 = φ2 = χ2= I 2= ℃ ％ 公斤水分/公斤干空气 千焦/公斤
6 1.水平箱式压力喷雾干燥： （１）水平并流型压力喷雾干燥设备 （２）水平箱式尖底并流型压力喷雾设备 ２．立式并流型圆锥塔喷雾干燥设备 ３．ＭＤ型喷雾干燥设备 ４．Ｋ－７型单喷嘴二级喷雾干燥设备 （三）离心喷雾 1、安德罗式离心喷雾流程 2．尼罗式离心喷雾干燥设备 三、喷雾干燥设备设计与计算 （一）首先掌握已知条件 １．设计条件：被干燥为何种物质，每小时要求的处理量，料液 含水量，干燥成品含水量等。 ２．物料性能：物料比热、物料的密度、物料平均粒径、料液温 度、热风进口温度、粘度，表面张力等。 ３．外界条件：周围空气温度、湿度、设备型式、热源等 ４．物料与水分：料液含水量、成品含水量、固形物量、干燥成 品重量、水分蒸发量等。 ５．温度与湿度：干燥室热风入口温度，废气排风温度及湿球温 度。 （二）干燥室热工计算： 首先由已知条件，在Ｉ－Ｘ（湿焓图）上查出各阶段空气的参数。 状态参数 新鲜空气 热空气（进风） 废气（排气） 备 注 T φ χ I T 0= φ0= χ0= I 0= T 1= χ1= I 1= T 2 = φ2 = χ2= I 2= ℃ ％ 公斤水分/公斤干空气 千焦/公斤
7 然后进行下列各行计算： （1）热空气用量计算 干燥过程中，绝对干空气用量 L 计算 每蒸发 1 小时水份干燥室空气消耗量 l: （2）空气比容 V 计算： 干燥过程所需热空气用量： （3）干燥室热量平衡：由热量衡算，热空气放出的热量，消耗于 水份的蒸发和干物料的加热，以及周围热量的损失，正常情况下 热损失一般为 6-8%。 （三）过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择： 1.空气过滤器：采用油浸式滤层，滤层用不锈钢细丝，形成绒团 （钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可）喷以轻质定 子油或真空泵油（无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高） 制成每块 50×50cm 左右单体厚约 5～12cm，当空气通过时，空
7 然后进行下列各行计算： （1）热空气用量计算 干燥过程中，绝对干空气用量 L 计算 每蒸发 1 小时水份干燥室空气消耗量 l: （2）空气比容 V 计算： 干燥过程所需热空气用量： （3）干燥室热量平衡：由热量衡算，热空气放出的热量，消耗于 水份的蒸发和干物料的加热，以及周围热量的损失，正常情况下 热损失一般为 6-8%。 （三）过滤器、空气加热器和进风机、排风机的选择： 1.空气过滤器：采用油浸式滤层，滤层用不锈钢细丝，形成绒团 （钢丝绒、铜丝绒、尼龙纤维、中孔泡沫塑料均可）喷以轻质定 子油或真空泵油（无味、无臭、无毒、挥发性低、化学稳定性高） 制成每块 50×50cm 左右单体厚约 5～12cm，当空气通过时，空
8 气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中，每隔一定时期拆下用 碱水清洗，干燥后喷油生新安装，可继续使用。 过滤面积可按下式计算 A= m L (m2) 式中 A―过滤面积（米 2） L—通过过滤层的空气量（米 3/时） m－过滤强度，即滤层的单位面积负荷（米 3/米 2时），一 般情况下为 4000－8000 米 3/米 2时，设计时要求小于 2 米 3/米 2 秒为宜，风速小于 2 米/秒 空气通过滤层时的阻力 H f ，按下式计算： H f ＝0.5Sv 1.8 (毫米水柱) H f ＝0.03m 1.282 (毫米水柱) 式中 H f －空气通过滤层时的阻力（毫米水柱） S－滤层厚度（厘米） V－过滤速度（米/秒） 2.空气加热器： 在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种，使加 热室外引进空气，使其达到 130～160℃温度作为干燥介质，燃油 炉甚至达到 200～250℃，但因为需要特殊材料制造的管子，目前 使用还不多，所以在食品工业中，一般都采用蒸汽间接加热。 （1）蒸汽加热器 一般为蒸汽间接加热，由多块蒸汽散热排管组成，排管用紫 铜或钢管制成，管外套以增加传热效果的翅片，与管子有良好的 接触，同时安装时，应使空气从翅片深处穿过，故翅片管不宜使
8 气中杂质即被阻挡或为油膜吸附于滤层中，每隔一定时期拆下用 碱水清洗，干燥后喷油生新安装，可继续使用。 过滤面积可按下式计算 A= m L (m2) 式中 A―过滤面积（米 2） L—通过过滤层的空气量（米 3/时） m－过滤强度，即滤层的单位面积负荷（米 3/米 2时），一 般情况下为 4000－8000 米 3/米 2时，设计时要求小于 2 米 3/米 2 秒为宜，风速小于 2 米/秒 空气通过滤层时的阻力 H f ，按下式计算： H f ＝0.5Sv 1.8 (毫米水柱) H f ＝0.03m 1.282 (毫米水柱) 式中 H f －空气通过滤层时的阻力（毫米水柱） S－滤层厚度（厘米） V－过滤速度（米/秒） 2.空气加热器： 在工业上热源有蒸汽、油、电力、煤气、煤炭等多种，使加 热室外引进空气，使其达到 130～160℃温度作为干燥介质，燃油 炉甚至达到 200～250℃，但因为需要特殊材料制造的管子，目前 使用还不多，所以在食品工业中，一般都采用蒸汽间接加热。 （1）蒸汽加热器 一般为蒸汽间接加热，由多块蒸汽散热排管组成，排管用紫 铜或钢管制成，管外套以增加传热效果的翅片，与管子有良好的 接触，同时安装时，应使空气从翅片深处穿过，故翅片管不宜使
9 管轴垂直于地面安装。 蒸汽加热器的传热面积的计算： 传热面积计算 ) 2 ( T1 T2 K T Q F D k + − = (米²) 式中 QK －干燥所需的热量（千卡/时） K－传热系数（千卡/米²时ºC） 1 2 T ,T －空气加热前后温度（ºC） TD －空气加热器内蒸气温度（ºC） 一般情况下，采用蒸汽散热管制造厂提供的技术数据进行计 算并与选择或由实际生产经验，一般干燥室每小时蒸发 1 千克水， 空气加热面积大约为 1.2-1.8m2，进风温度 130-180℃。 （2）燃油间接加热的热风炉 其优点为热效率高，进风温度可达 250℃以上，并能保持不 变，故易开裂，给生产带来严重后果，目前很少使用，如材料问 题解决，该设备能发挥其更大效果。 3.进风机和排风机的选择： 均为离心式通风机，选择时进风机应考虑增加 10-20%，排 风机应增加 15-30% ，排风机的风量比进风机风量大 20-40%， 通风机的风压可由流体阻力进行核算： 进风机风压=空气过滤器的阻力+空气加热器的阻力+风管阻力 排风机风=干燥室阻力+布袋过滤器或旋风分离器的阻力+排风系 统管道阻力+室内保持负压。 在奶粉喷雾干燥中，一般采用的进风机的风压在 120-160mmH2O，排风机风压 180-240 mmH2O，据经验，热
9 管轴垂直于地面安装。 蒸汽加热器的传热面积的计算： 传热面积计算 ) 2 ( T1 T2 K T Q F D k + − = (米²) 式中 QK －干燥所需的热量（千卡/时） K－传热系数（千卡/米²时ºC） 1 2 T ,T －空气加热前后温度（ºC） TD －空气加热器内蒸气温度（ºC） 一般情况下，采用蒸汽散热管制造厂提供的技术数据进行计 算并与选择或由实际生产经验，一般干燥室每小时蒸发 1 千克水， 空气加热面积大约为 1.2-1.8m2，进风温度 130-180℃。 （2）燃油间接加热的热风炉 其优点为热效率高，进风温度可达 250℃以上，并能保持不 变，故易开裂，给生产带来严重后果，目前很少使用，如材料问 题解决，该设备能发挥其更大效果。 3.进风机和排风机的选择： 均为离心式通风机，选择时进风机应考虑增加 10-20%，排 风机应增加 15-30% ，排风机的风量比进风机风量大 20-40%， 通风机的风压可由流体阻力进行核算： 进风机风压=空气过滤器的阻力+空气加热器的阻力+风管阻力 排风机风=干燥室阻力+布袋过滤器或旋风分离器的阻力+排风系 统管道阻力+室内保持负压。 在奶粉喷雾干燥中，一般采用的进风机的风压在 120-160mmH2O，排风机风压 180-240 mmH2O，据经验，热
10 空气在热风管内的流速 6-10m/s，排风管内废气流量为 5-8m/s 为宜，故通风机管道可计算如下： 进风管直径： 1 1 1 3600 1.13 v V d = （米） 排风管直径： 2 2 2 3600 1.13 V V d = （米） 式中 1 2 d ,d －分别为进风排风管道直径（米） 1 2 V ,V －分别为热空气及废气量（米³） 1 2 v ,v －分别为进风排风管内流速（米/秒） 四、喷雾干燥室设计： 1.热风进口位置及热风分配室： 热风分配室作用：使热空气能较均匀地分布，使其与喷嘴喷 出的颗粒充分进行热交换，且不产生涡流，避免或尽量减少产生 焦粉的现象，使热空气进口与喷雾位置尽可能靠近，其出口风速 一般为 5-12m/s，取 9m/s 效果很好，干燥室截面积的风速以 0.1-0.3m/s 为宜。 （1）压力式： ①均风板形式：热风通过均风板后使干燥室内气流成直线流 或螺旋状的气流。 如图利用均风板使热风形成均匀的直线气流，热风从侧面进 入，用垂直和水平两块均风板将热风均布，板为多孔板，开孔比 23%，三块水平均风板，多孔板 A=40%、B=40%、C=23%。 在卧式压力喷雾干燥设备，将气流流量造成旋转状，增加热 风与雾滴的接触时间，如图，气流旋转幅度借调节叶片实现，叶 片倾斜越大，气流旋转越激烈，使用时必须根据粉末粘壁情况来 调节叶片角度，叶片数量可按进风导管的大小增减
10 空气在热风管内的流速 6-10m/s，排风管内废气流量为 5-8m/s 为宜，故通风机管道可计算如下： 进风管直径： 1 1 1 3600 1.13 v V d = （米） 排风管直径： 2 2 2 3600 1.13 V V d = （米） 式中 1 2 d ,d －分别为进风排风管道直径（米） 1 2 V ,V －分别为热空气及废气量（米³） 1 2 v ,v －分别为进风排风管内流速（米/秒） 四、喷雾干燥室设计： 1.热风进口位置及热风分配室： 热风分配室作用：使热空气能较均匀地分布，使其与喷嘴喷 出的颗粒充分进行热交换，且不产生涡流，避免或尽量减少产生 焦粉的现象，使热空气进口与喷雾位置尽可能靠近，其出口风速 一般为 5-12m/s，取 9m/s 效果很好，干燥室截面积的风速以 0.1-0.3m/s 为宜。 （1）压力式： ①均风板形式：热风通过均风板后使干燥室内气流成直线流 或螺旋状的气流。 如图利用均风板使热风形成均匀的直线气流，热风从侧面进 入，用垂直和水平两块均风板将热风均布，板为多孔板，开孔比 23%，三块水平均风板，多孔板 A=40%、B=40%、C=23%。 在卧式压力喷雾干燥设备，将气流流量造成旋转状，增加热 风与雾滴的接触时间，如图，气流旋转幅度借调节叶片实现，叶 片倾斜越大，气流旋转越激烈，使用时必须根据粉末粘壁情况来 调节叶片角度，叶片数量可按进风导管的大小增减