酶制劑低溫噴霧干燥機
百得干燥設計生產(chǎn)的酶制劑低溫噴霧干燥機,針對酶特有的熱敏感性質(zhì),為保證其酶活性,可特別設計了霧化效果和適合的溫度,瞬間對酶液進(jìn)行干燥,有效地保證了酶制劑的活得率和含水量。相對以前的工藝制備,百得生產(chǎn)的噴霧干燥機具有酶活性高、成品率高、純度好、效率高、投資低的優(yōu)點(diǎn)。
1、料液條件
物料名稱(chēng): 酶制劑
初水分: 設計取65%
終水分: 5-7%設計取6.5%
蒸發(fā)量: 1000Kg/h
料液溫度: 20℃(常溫)
2、工藝條件
霧化方式: 離心式
霧滴與熱空氣接觸方式: 并流式
熱源和加熱方式:0.5MPA飽和蒸汽(蒸汽散熱器設計壓力1.0MPa)加電加熱
進(jìn)風(fēng)溫度: 約155℃(可調)
排風(fēng)溫度: 約65-85℃(可調)
除塵方式: 塔底+旋風(fēng)+二級噴淋除塵
產(chǎn)品收集方式: 除濕風(fēng)冷集中收料
系統材質(zhì)要求: 見(jiàn)配置清單
3、設計氣象條件(標準)
大氣壓力: 101.3KPa
環(huán)境溫度: 20℃
相對濕度: 80%
酶制劑低溫噴霧干燥機 計算過(guò)程
1、確定的參數
(1)蒸發(fā)量W水=1000kg/h
(2)干燥進(jìn)風(fēng)溫度t1=155℃
(3)干燥排風(fēng)溫度t2=70℃
(4)原料濕基含水量ω1=65%
(5)產(chǎn)品濕基含水量ω2=6.5%
(6)環(huán)境溫度t0=20℃
(7)環(huán)境溫度下空氣含濕量d0=0.011kg水/kg干空氣
(8)原料溫度,即θ1=20℃
(9)產(chǎn)品溫度比排風(fēng)溫度低15℃,即θ2=65℃
2、物料衡算
(1)水份蒸發(fā)量:W產(chǎn)=W水(1-ω1)/(ω1-ω2) 得出,產(chǎn)量W產(chǎn)=598kg/h
(2)產(chǎn)品處理量:W處= W產(chǎn) + W水 =1598kg/h
3、熱量衡算
(1)蒸發(fā)水份所需熱量Q1= W水(595+0.45×t2-1×t0)=60.65×104kcal/h
(2)物料升溫所需熱量Q2= W產(chǎn){cs×(1-ω2)+1×ω2}×(θ2-θ1)=1.18×104kcal/h
(3)外圍熱損失Q3=(0.15~0.2)×(Q1+ Q2)≈9.27×104kcal/h
(4)熱風(fēng)質(zhì)量流量G=(Q1+ Q2+ Q3)/((I1- I2)-0.1X0.24X (t2-t0 ))=37290kg/h
4、風(fēng)量計算
t1溫度下熱風(fēng)密度r1=273×1.293/(273+ t1)=0.8247kg/m3
t2溫度下熱風(fēng)密度r1=273×1.293/(273+ t2)=1.03 kg/m3
熱風(fēng)平均密度rp=(r1+ r2)/2=0.9269kg/m3
干燥塔內熱風(fēng)平均體積流量Lp=G/ rp=40229m3/h
5、干燥塔排風(fēng)含濕量驗算
d2=d1+W水/G=0.011+1000/37290=0.03585Kg水/Kg干空氣,查空氣焓濕圖可知:
與排風(fēng)溫度和含濕量相對應的濕球溫度為tw2=38℃,則t2-tw2=70-34=36℃>20℃
可保證熱風(fēng)在旋風(fēng)分離器和管道內肯定不會(huì )結露 ,產(chǎn)品在管道和旋風(fēng)分離器中不會(huì )吸潮。
6、塔徑計算
1.霧化器的選用:初步選用LPG1000型高速離心霧化器, 霧化盤(pán)直徑為0 .18m,轉速為13500 r / min。
2.噴距計算:在無(wú)熱風(fēng)的情況下,噴距半徑:R=3.46d0.3×G0.25×n-0.16
式中:d=0.18m,G=1598Kg/h,n=13500r/min
∴ R=3.46×(0.18)0.3×(1598)0.25×(13500)-0.16=2.856m
7、噴霧塔內徑:
一般噴霧塔內徑為D=(1~1.5)×2R
?。海模?.2x(2R)=1.35x2×2.856=7.7.8m,結合塔骨架及保溫厚100mm,外徑D1=8.2m
8、驗算噴霧塔熱風(fēng)軸向平均流速:
軸向平均流速應控制在0.10~0.30m/s。干燥塔內熱風(fēng)平均體積流量Lp= 40229m3/h,得,熱風(fēng)軸向平均流速:u0=0.222m/s,在控制范圍內
9、換熱器計算
① 蒸汽換熱器計算
飽和蒸汽壓力0.5MPa,蒸汽溫度158℃
換熱平衡計算:換熱系數 =15;對數溫差△t=61℃
計算換熱面積=116m2
換熱面積設計系數=1.1 所以=1160x1.1=1275m2
蒸汽耗量:=2135kg/h
② 電加熱補償計算
電加熱=37290x216.7/3600=179KW
按電加熱開(kāi)度70℅計算需配電加熱功率=179/0.6=298KW,整取后=318KW
10、風(fēng)機選型
① 鼓風(fēng)機選型
計算風(fēng)量G=37290kg/h,體積風(fēng)量=31075m3/h
選用鼓風(fēng)機型號:4-72 8C 37KW
全壓:2800-1800Pa
流量:27000-38000m3/h
② 輸送風(fēng)機選型
輸送干粉量=598Kg/h,輸送氣固比1:5左右
輸送風(fēng)量G2=589x5=2917kg=2991/1.2=2492m3/h
輸送風(fēng)速:18-30m/s
選用風(fēng)機型號:9-19 5.6A 11Kw
風(fēng)機全壓:2262~3619 m3/h
風(fēng)機流量:7100-6400 Pa
3、引風(fēng)機選型
計算風(fēng)量G=40229m3/h+ G2=2492m3/h=42721 m3/h
選用鼓風(fēng)機型號:4-73 10C 110KW
全壓:5970-5880Pa
風(fēng)機流量=輸送流量+干燥流量=40229m3/h+2492m3/h=42721 m3/h
流量:42435-53694m3/h
酶制劑低溫噴霧干燥機 系統描述
初選型: LPG-1000型離心噴霧干燥機組
空氣過(guò)濾系統: 初、中、高溫高效空氣過(guò)濾器
加熱系統:0.5MPA 飽和蒸汽 + 電加熱補償器
介質(zhì)循環(huán)系統: 送風(fēng)機、引風(fēng)機開(kāi)式循環(huán)
細粉捕集系統: 塔底+旋風(fēng)+兩級噴淋除塵
產(chǎn)品捕集:除濕風(fēng)送冷卻集中收料
供料系統: 螺桿泵可調式自動(dòng)供料
控制系統:人機界面+PLC程序控制
酶制劑低溫噴霧干燥機 設備技術(shù)參數表
水分蒸發(fā)量 1000Kg/h(凈水蒸發(fā)) 塔徑/塔高 8.2M/19.8M
操作溫度 進(jìn)溫約155℃ 出溫約65-85℃
霧化器 盤(pán)徑180mm LPG-1000 轉速13500rpm
熱水耗量 5000kg/次(清洗時(shí)用) 裝機功率 傳動(dòng)190Kw+電加熱318Kw
干燥系統形式 開(kāi)式循環(huán)系統 供料方式 螺桿泵穩定送料
熱風(fēng)接觸方式 并流方式 熱源方式 飽和蒸汽加電加熱補償
產(chǎn)品捕集方式 塔底+旋風(fēng)收料+集中收料 霧化方式 離心式霧化
控制方式 人機界面+PLC程序控制
酶制劑低溫噴霧干燥機 設備機構性能闡述
1、干燥塔系統及特點(diǎn)
干燥機組由進(jìn)風(fēng)過(guò)濾系統、蒸汽換熱及電加熱補償、熱風(fēng)分配器、干燥主塔、進(jìn)料及霧化系統、高效旋風(fēng)分離器、尾氣除塵器系統,集中收料系統等組成。
本設備是我公司針對噴霧干燥的特點(diǎn)并結合國外^先進(jìn)同類(lèi)噴霧干燥技術(shù)及我公司技術(shù)人員長(cháng)期積累實(shí)踐經(jīng)驗,我們在噴塔的設計過(guò)程中實(shí)現了以下幾點(diǎn):
熱風(fēng)蝸殼采用數螺旋線(xiàn)加速式的結構,大大增強了熱風(fēng)與物料液滴的熱置換,并有序的旋流下降。而熱風(fēng)分配器也結合了該技術(shù)的特點(diǎn)及要求,做到分配器的兩邊均有導風(fēng)機構,并可任意調節角度,以控制熱風(fēng)入塔時(shí)的切向角度,內側導風(fēng)機構增加熱風(fēng)的旋轉,強化該股熱風(fēng)對霧化料膜的剪切力,使得熱風(fēng)與料液充分接觸,強化兩者之間的換熱換質(zhì)過(guò)程。
霧化器采用了變頻器調節霧化器的轉速以達到^佳霧化效果。采用高轉速電機驅動(dòng),主軸經(jīng)齒輪箱增速至13500R.P.M,使得霧化盤(pán)線(xiàn)速度高達127.2m/s,確保霧化效果。帶油壓數字自動(dòng)檢測安全保護裝置,主軸配有水冷系統,風(fēng)冷裝置,保證主軸不受高溫而變形。并配有空氣密封裝置,確保無(wú)漏油現象。
調整了塔錐體的錐度,由常規的夾角 60°調整至54°,充分考慮物料在錐體下料時(shí)的順暢。
并設計了多套塔內照明裝置及觀(guān)察清洗門(mén)和人孔,方便員工觀(guān)察及客戶(hù)參觀(guān)。
管道及旋風(fēng)分離器均設清洗口,配備快開(kāi)口方便設備的清洗和檢漏。
2、介質(zhì)循環(huán)系統
整機由送風(fēng)機、引風(fēng)機、風(fēng)管等組成。送、引風(fēng)機均為優(yōu)質(zhì)廠(chǎng)家供應,合作多年,品質(zhì)穩定。
3、空氣加熱凈化系統
由初、中、高溫高效空氣過(guò)濾器、風(fēng)機、蒸汽換熱器,電加熱補償器等組成。熱源為蒸汽和電加熱,其熱效率高,輸出熱量穩定,溫度控制^,維護簡(jiǎn)單方便。
4、供料系統
進(jìn)料系統采用模糊控制,實(shí)現進(jìn)料速度與排風(fēng)溫度自動(dòng)匹配,避免溫度波動(dòng)對物料干濕度影響,使成品水分含量保持在需要的水平,從而保證成品品質(zhì)。
螺桿泵采用了變頻調速,匹配出風(fēng)溫度。管道閥門(mén)主件為SUS304不銹鋼材質(zhì),潔凈衛生。
5、其他輔助系統
均為知名廠(chǎng)家供應,性能可靠;部分管道考慮了一定的角度設計,采用壓制光潔不銹鋼管,避免了結料、堵料,和局部阻力過(guò)大影響物料輸送的現象。
6、控制系統
人機界面+PLC程序控制,實(shí)時(shí)顯示工作狀態(tài),輸入輸出模塊數據在線(xiàn)采集,系統顯示控制溫度、塔內壓力、壓差、霧化器轉速、料泵轉速,超溫、超壓報警;霧化器、料泵變頻調速;密碼權限設置,防止誤改亂改參數;進(jìn)、出風(fēng)溫度模糊控制;進(jìn)料量跟蹤出風(fēng)溫度,實(shí)時(shí)采集出風(fēng)溫度自動(dòng)調節進(jìn)料量速度,保證物料溫度和批次物料終水份恒定,提高產(chǎn)品品質(zhì);故障自診斷功能,顯示出現故障的具體部件,大大方便設備的日常維護維修,故障報警分3個(gè)級別:關(guān)鍵、一般和警告,系統會(huì )根據不同的故障原因做出相應的處理,顯示故障發(fā)生的時(shí)間和故障原因;PLC程序控制及互鎖,防止設備誤操作,保證設備安全穩定運行;設手動(dòng)自動(dòng)控制轉換器;控制柜設緊急停止按鈕,供緊急情形下能夠立即停機。
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