-危险
第
1
章
4.1
干燥器的设计计算
4.1.1
加热管的选择和管数的初步估计
因加热管固定在管板上，
管板选择考
虑到管板厚所占有的传热面积，
以及因
焊接所需要每端留出的剩
余长度，
则计算理论管子数
n
时的管长
实际可以按以下
公式计算：
L=
（
L0-0.1
）
m=3-0.1=2.9 m
前面已经计算求得各效面积
A<
/p>
取
500m
2
n = 1307
加热管的排布方式按正三角形排列，查《常
用化工单元设备设计》
[3]
第
163
页表
4-6
，知道当管数为
1303
时，排布为
a=19
层，
1307
与
1303
相差不大，在
这可以取
19
层进行计算。其中排列在六角形内管数为
=1027
根，
其余排列在弓
形面积内，如果按标准间距即管间距离
54mm<
/p>
排列，则有四根管排不下，四根管
的总面积为：
< br>
A3=3.1415926×0.042×2.9×3=1.53
m
2
鉴于前面已经取
1.11
的安全系数，如果现在取
1303
根管，则总面积为：
500-1.53=498.47
安全系数为
K= =1.108
在安全系数范围内，所以可以不要三根管，取
1303
根。
（
2
）、加热壳体的直径计算
D=t
（
b-1
）
+
2e
D
－－－－
-
壳体直径，
m
；
t
－－－－－－管间距，
m
；
b
－－
－－
-
沿直径方向排列的管子数目；
e
－－－－
-
外层管的中心到壳体内壁的距离，一般取
e=
（<
/p>
1.0
～
1.5
）
d
0
,
在此
取
1.5
。
b =2a-
1=2×19
-1=37
D=0.054×（
37
-1
）+2×1.5×0.042＝
2.07m
参考
《糖厂技术准备
第三册》
[6]
第
198
页表
9-2,
本次设计常用标准形式的
外循环式干燥器
,
型号为
< br>TWX-550,
有关参数如下表所示
取标准的壳体直径为
2400mm
，具体参数如下表<
/p>
3-2-1
，
3-2-2
所示：
（
3
）、
分离室直径与高度的校核
分离室的直
径取决于分离室的体积，
而分离室体积又与二次蒸汽的体积流量
及蒸发体积强度有关。
分离室体积计算式：
< br>V
i
=W
i
/3600
ρ
i
U
i
根据由干燥器工艺计算中得到的各效二次蒸汽蒸发
量，
再从蒸发体积强度
U
的数值范围内
选取一个值，就可由上式算出分离室的体积。
一般来说，
各效的二次蒸汽量不相同，
其密度也不相同，
按上式计算得到的
分离室的体积也不会相同，通常末效体积最大。
根据《化工原理
上册》
[5]
附录表
4
，查
得各效蒸汽密度如下表
3-3
所示：
得到：
= 16340
（
kg/h
）
=11093
（
kg/h
）
=3699
（
kg/h
）
＝
2242
（
kg/h
< br>）
蒸发体积强度一般允许值为
1.1-1.5
m
/
（
m<
/p>
.s
）
,
在此取
U
i
=1.5m
/
（
m
.s
）
。
则各效的分离室体积如下：
V
1
= /3600
< br>ρ
1
U
1
=16340/
（3600×0.68874×1.5）
=4
.39 m
3
V
2
= /3600
< br>ρ
2
U
2
=11093/
（3600×0.4001×1.5）
=5.
13 m
V
3
= /3600
< br>ρ
3
U
3
=3699/
（3600×0.2365×1
.5
）
=2.90 m
3
V
4
= /3600
< br>ρ
4
U
4
=2242/
（3600×0.1060×1.5）
=3.9
2m
3
为方便起见，各效分离室的尺
寸取一致，分离室体积取其中较大者
V=V
4
=5.13 m
3
，为安全起见，取
1.1
的安全系数，即分离室的体积取为：
V=5.13×1.1＝
5.64m
3
确定了分离室的体积，其高度与直径符合
V=
л
D
2
H/4
关系，确定高度
与直径
应考虑以下原则：
（
1
）分离室的高度与直径比
H/D=1
～
2
。分离室的直径不能太小，否则二次
蒸汽流速过大，导致雾沫夹带现象严重。
（
2
）在条件允许的情况下，分离室的直径应尽量与加热室相同，
这样可使
结构简单，制造方便。
3<
/p>
3
3
3
3