物料描述：
咸味香精的定義在我國輕工行業(yè)標準中非常明確．即：由熱反應(yīng)香料、食品香料化合物、香辛料(或其提取物)等香味成分中的一種或多種與食用載體和／或其他食品添加劑構(gòu)成的混合物．用于咸味食品的加香。咸味香精主要包括以下種類：肉味香精、海鮮香精、菜品調(diào)味香精以及其他香精。
在咸味食品香精行業(yè)中,不少天然香味料為高濃度萃取所得,香氣濃郁但易揮發(fā)。在小批量生產(chǎn)時,添加量很少難以保證混合均勻。這時候嘗試將其與淀粉、麥芽糊精等基料按比例配制成乳液,再經(jīng)噴霧干燥塔霧化烘干成粉裝香精,既便于儲存于加工,也可保證成品咸味香精在保質(zhì)期內(nèi)的香氣香味穩(wěn)定不變化。
噴霧干燥是一種已被工業(yè)界廣泛接受的干燥工藝,其特點是可以把初始狀態(tài)為含固的液體通過特殊設(shè)計的霧化器霧化,再與干燥介質(zhì)接觸,短時間內(nèi)完成蒸發(fā)干燥而得到的產(chǎn)品。噴霧干燥的工藝流程可分為四個組成部分,一為料液的輸送與霧化,調(diào)配好的料液經(jīng)過泵加壓輸送至塔頂,通過霧化噴嘴霧化為細小的液滴;二為干燥介質(zhì)的加熱,即通過燃氣燃燒加熱潔凈的空氣作為傳熱載體;三為干燥介質(zhì)與液滴的接觸,即發(fā)生傳熱與傳質(zhì);^后為干燥產(chǎn)品從氣體中分離,即通過重力沉降與旋風(fēng)分離,得到目標產(chǎn)物。
工作原理
咸味香精噴霧干燥機主要是物料通過高速旋轉(zhuǎn)的霧化器的離心力將物料分配成霧滴狀，與通過蝸殼熱風(fēng)分配器的熱風(fēng)相接觸后瞬間干燥。由于料液在高速轉(zhuǎn)盤(線速度在110m/s以上)中受離心力作用從盤邊緣甩出而霧化，料液霧化的直徑比較大，因此干燥塔需要較大的直徑。同時由于物料是被離心力甩出來，霧滴的相對大小比較均勻，霧滴與熱風(fēng)接觸的瞬間被干燥，霧滴干燥成基本都是空心粉體，物料的顆粒度比較均勻，但物料的顆粒度相對較小。
離心噴霧干燥器在工業(yè)上應(yīng)用很廣，如化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。就噴霧干燥的物料來說，處理的各種原料在性質(zhì)上有很大的差別，獲得的各種產(chǎn)品也各有其特殊的要求。因此，不僅在工藝過程上各有其特殊性，而且在流程安排、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作條件，甚至在附屬裝置上也各有其特殊性。
設(shè)備設(shè)計條件
1、料液條件
名 稱： 咸味香精
初水分: 40%左右
終水分: ≤5%
水份蒸發(fā)量： ～400Kg/h
料液溫度： 60-80℃
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：間燃式燃氣熱風(fēng)爐
進風(fēng)溫度： 200～220℃（可調(diào)）
排風(fēng)溫度： 80-90℃
除塵方式： 塔底+一級旋風(fēng)+水膜除塵器
系統(tǒng)材質(zhì)要求： 見配置清單
3、設(shè)計氣象條件
大氣壓力: 101.3KPa
環(huán)境溫度： 15℃
相對濕度： 80%
4、公用工程
4.1、電源
動力電源： 320V，3相，50HZ
功率： 動力120kw
4.2、壓縮空氣
壓力： 0.6 MPa
用量： 1m3/min
4.3、用水量
純水用量： 約 1000kg/次（升溫、降溫時用）
4.4、設(shè)備占地面積約（長×寬×高）m
長×寬×高 20×15×19
系統(tǒng)描述
初選型： TPG-400型噴霧干燥機組
空氣過濾系統(tǒng)： 初、中效空氣過濾器+高溫高效過濾器
加熱系統(tǒng)： 間燃式燃氣熱風(fēng)爐
介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)： 送風(fēng)機、引風(fēng)機開式循環(huán)
出料及除塵系統(tǒng)：塔底+一級旋風(fēng)除塵+水膜除塵器
物料收集系統(tǒng)： 冷凍除濕負壓輸送集中收料
供料系統(tǒng)： 螺桿泵供料
控制系統(tǒng)： 數(shù)顯式儀表顯示溫度、壓力、壓差，觸摸屏動畫顯示工作流程，各參數(shù)集中設(shè)定，PLC模糊技術(shù)自動跟蹤控制變量參數(shù)等等
計算過程
1、確定的參數(shù)
（1）水分蒸發(fā)量W水=400kg/h
（2）干燥進風(fēng)溫度t1=200℃
（3）干燥排風(fēng)溫度t2=90℃
（4）原料濕基含水量ω1=40%
（5）產(chǎn)品濕基含水量ω2=5%
（6）環(huán)境溫度t0=20℃
（7）環(huán)境溫度下空氣含濕量d0=0.01kg水/kg干空氣
（8）原料溫度80℃，即θ1=80℃
（9）產(chǎn)品溫度比排風(fēng)溫度低20℃，即θ2=70℃
（10）干燥進風(fēng)含濕量d1，在間接換熱時，d1=d0=0.01kg水/kg干空氣
2、物料衡算
（1）W水= W產(chǎn)（ω1-ω2）/（1-ω1）
得出， W產(chǎn)≈685kg/h
（2）W原= W水+W產(chǎn)
得出， W原=1085kg/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）=400x(595+0.45x90-15)
得出Q1=2.49×105 kcal/h
（2）物料升溫所需熱量Q2= W產(chǎn){cs×（1-ω2）+1×ω2}×（θ2-θ1）
=685x{0.4x0.95+0.05}x（70-80）
=-2945 kcal/h
cs為絕干產(chǎn)品的比熱，一般取cs=0.4kcal/kg. ℃
得出Q2=-2945kcal/h
（3）外圍熱損失Q3=（0.15～0.2）×（Q1+ Q2）=0.15x(2.49×105-2945）
得出Q3≈3.70×104 kcal/h
（4）熱風(fēng)質(zhì)量流量G=（Q1+ Q2+ Q3）/{（I1- I2′）-0.1×0.24×（t2- t0）}
I1- I2′=（0.24+0.45 d1）×（t1- t2）=26.90kcal/kg
G=(2.45×105-2945+3.7×104）/{26.90-0.1x0.24x75}
得出G≈11120kg/h
4、風(fēng)量計算
t1溫度下熱風(fēng)密度r1=273×1.293/（273+ t1）=0.747kg/m3
t2溫度下熱風(fēng)密度r1=273×1.293/（273+ t2）=0.972kg/m3
熱風(fēng)平均密度rp=（r1+ r2）/2=0.86kg/m3
干燥塔內(nèi)熱風(fēng)平均體積流量Lp=G/ rp=12930m3/h
為考慮余量Lp實際= Lp×1.1=14250m3/h
5、塔徑計算
5.1 霧化器的選用：
初選XH-1500型高速離心霧化器， 霧化盤直徑為0 .17m,轉(zhuǎn)速為15500 r / min。
噴距計算（在無熱風(fēng)的情況下）：
噴距半徑：Ｒ99＝3.46ｄ０.３×Ｇ０.２５×ｎ－０.１６
式中：ｄ＝0.17ｍ，Ｇ＝1085Ｋｇ／ｈ，ｎ＝15500ｒ／ｍｉｎ
∴ Ｒ99＝3.46×（0.17）０.３×（1085）０.２５×（15500）－０.１６
＝3.46×0.5877×5.74×0.2135＝2.49ｍ
噴霧塔內(nèi)徑：
一般物料噴霧塔內(nèi)徑為Ｄ１＝（１～１.１）×２Ｒ
取：Ｄ１＝1.05×（２Ｒ）=5.23ｍ
5.2空塔氣速驗算：
離心噴霧干燥塔的平均風(fēng)速為0.15—0.3 m/s
D=2x(14250/3600/0.2/3.14 )1/2
=5.02m
5.3干燥水分強度計算：
驗算：E=(200+273)^3.4287/(90+273)^3.34=4.18kg/m3h
V=400/4.18=95.70m3 D=4.7m
5.4綜合塔徑計算：
通過驗算：暫定直徑D=5.3m 外徑5.5m
計算空塔氣速：v=14250/3600/2.652/3.14=0.18m/s
計算停留時間：i=(4.88+1.55)/0.18=36s
（直段高度：4.88m,塔底錐體角度52°）
通過停留時間和空塔氣速及霧化矩的驗算^終確定 TPG-400的噴塔
直徑為D=5.3m，保溫層厚度100mm
6、加熱系統(tǒng)的計算
實際系統(tǒng)風(fēng)量為：12250Kg/h
I1- I0=（0.24+0.45 d1）×（t1- t0）=45.25kcal/kg
Q=12250x45.25=55.45×104 kcal/h
選用60萬大卡的間燃式燃氣熱風(fēng)爐；
天燃氣燃燒器選用：RS-100
天燃氣耗量：95-105m3/h
四、設(shè)備技術(shù)參數(shù)表
系統(tǒng)風(fēng)量 9500m3/h（常溫）
天燃氣耗量 95-105m3/h
水分蒸發(fā)量 ～400Kg/h（凈水蒸發(fā)）
裝機功率 傳動120 KW
霧化器 盤徑：170mm ,轉(zhuǎn)速：13000-15500r/min ,功率：11kw
塔徑/塔高 5.5M/11.5M（干燥塔內(nèi)徑5.3m,外徑5.5m；）
干燥系統(tǒng)形式 開式循環(huán)系統(tǒng) 供料方式 螺桿泵穩(wěn)定送料
熱風(fēng)接觸方式 并流方式 熱源方式 間燃式燃氣熱風(fēng)爐
粉塵捕集方式 塔底+一級旋風(fēng)除塵+水膜除塵 霧化方式 離心式霧化器
控制方式 人機界面+PLC程序控制 清洗方式 人工清洗，
設(shè)備機構(gòu)性能闡述
1、進料系統(tǒng)
1.1、進料泵
形式：螺桿泵（杭州斯萊特泵業(yè)有限公司）
型號：GF-30-1
功率：1.5Kw
壓力范圍：0.6Mpa
流量范圍：0-1.2m3/h
結(jié)構(gòu)材料：與物料接觸部分為不銹鋼SUS304
附件：閥門,膠套，食品級高溫定子，轉(zhuǎn)子
1.2、進料管道
提供從進料泵到干燥塔的進料管道。
數(shù)量：1套，材料：全部不銹鋼SUS304
附件：閥門
1.3、管道過濾器
數(shù)量：1支
型號：目數(shù)40-50目 直徑159，快裝型
品牌：溫州雙鼎機械有限公司
材料：不銹鋼SUS304
2、熱風(fēng)系統(tǒng)
2.1、初、中效空氣過濾器
提供噴霧干燥前所需的潔凈空氣
過濾量：10000m3/h（max）
壓降：200Pa
材料：濾材為無紡布
2.2、送風(fēng)風(fēng)機
用于輸送空氣的裝置
形式：4-72 ^
功率：15kw
聯(lián)接形式：A式傳動
風(fēng)量：7728-11054m3/h
風(fēng)壓：3187-2962Pa
附件：調(diào)風(fēng)閥門、防震墊
2.3、換熱系統(tǒng)
一種通過天燃氣直接燃燒產(chǎn)生高溫?zé)煔馔ㄟ^熱傳導(dǎo)的方式加熱傳熱介質(zhì)的裝置；
間燃式燃氣（燃油）熱風(fēng)爐：RS-60
提供熱量：60萬大卡
燃氣耗量：95-105Nm3/h
換熱器材料：內(nèi)膽SUS310S，外硅酸鋁保溫
天然氣燃燒器：RS-100 比例調(diào)節(jié)
燃燒器參數(shù)：
燃料：燃油，20°時的^大粘度6mm2/s；
天然氣，G20(甲烷)-G21-G22-G23-G25
^大輸出時燃氣壓力（G20/G25/G31）：17/24/19mbar
間斷運行（每24H至少停一次）
電源：230-400V 50HZ三相
電耗：^大 2500W
電保護：IP44 EEC標準：90/396-89/336-73/23-92/42
噪音水平：72DBA
有CE認可：0063AR4637
2.4、熱風(fēng)管道
用于連接熱風(fēng)爐出口到干燥塔頂部的管道，管道內(nèi)通的是加熱過的熱空氣。內(nèi)外為不銹鋼板，保溫材料為硅酸鋁，并設(shè)置一個熱膨脹節(jié)，以防止高溫管道膨脹。
數(shù)量：約10m
材質(zhì)：內(nèi)SUS304 2MM ，外SUS304 1.2mm，硅酸鋁保溫
3．干燥系統(tǒng)
3.1熱風(fēng)分配器
熱風(fēng)分配器在干燥塔的頂部，為干燥塔提供穩(wěn)定的熱空氣。
形式：主塔的熱風(fēng)渦殼采用了加速式的結(jié)構(gòu)，使得熱風(fēng)在入塔時有效的壓住物料，有序的旋流下降。而熱風(fēng)分配器也結(jié)合了該技術(shù)的特點及要求，做到分配器的兩邊均有導(dǎo)風(fēng)機構(gòu)，并可任意調(diào)節(jié)角度，以控制熱風(fēng)入塔時的切向角度，。
數(shù)量: 1件
材料：不銹鋼SUS304
3.2、霧化器
霧化器采用了變頻器調(diào)節(jié)霧化器的轉(zhuǎn)速以達到^佳霧化效果。將霧化器底座降低，加大霧化器的霧化盤與塔頂?shù)木嚯x，使得霧化液滴在風(fēng)的旋壓下無法返頂，以保證系統(tǒng)的正常運行。采用高轉(zhuǎn)速電機驅(qū)動，主軸經(jīng)齒輪箱增速至14000～15500R.P.M，使得霧化盤線速度高達130m/min，確保霧化效果。帶油壓數(shù)字自動檢測安全保護裝置，主軸配有水冷系統(tǒng)，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（甲方負責(zé)氣源），確保無漏油現(xiàn)象。根據(jù)成品顆粒要求，霧化盤的孔形可選用圓形孔、方形孔或菱形孔；
型號：XH-1500
盤徑：150mm 轉(zhuǎn)速：13800-15500r/min
功率：11kw
3.3、干燥塔體
一個圓柱形高大的筒體，底部為錐形體,用于噴霧干燥。該塔體有熱風(fēng)的進出口、檢查清洗口、觀察孔、照明孔等。錐形部分還裝有敲打裝置。整個塔體安裝在一個鋼架支架上。
塔體直徑：內(nèi)徑φ5300,外徑φ5500
塔總高：～11500
干粉放料口：φ350
塔體內(nèi)壁：δ2mm不銹鋼SUS304
塔體外壁：δ1.2mm不銹鋼SUS304
保溫層
材料：硅酸鋁
厚度：100mm
附件:觀察門：2扇、視鏡：5只、照明燈：3個,
振打裝置：9個
備注：快開式，方便清洗，進出口為直筒式，無死角；
3.4.振動篩
通過機械振動來將不同粒徑物料進行篩選的設(shè)備
直徑：800mm 高度：1100mm
功率：1.5kw
篩網(wǎng)：50目 一層兩出口；
材料：SUS304
4、除塵系統(tǒng)
用于分離離開干燥塔尾氣中的微小粉塵的裝置。
4.1、一級旋風(fēng)分離器
數(shù)量：1套
直徑：φ1400
材料：不銹鋼SUS304, 直段δ3及錐體δ2mm組合
4.2、杜康錐
數(shù)量：1個
材料：不銹鋼SUS304, δ3mm
4.4、雙氣動配重閥下料
規(guī)格:DN350-DN300
數(shù)量：1只
材料：不銹鋼SUS304
動力：氣動執(zhí)行器，配重閥門力馬自制，
密封：硅膠套密封
備注：快開式，方便清洗；進出口為直筒式，無死角；
4.5、風(fēng)管
材料：不銹鋼SUS304, δ1.5mm
4.6、水膜除塵器
一種用于尾氣中的粉塵收集
型號: SM-1700
噴槍數(shù)量：1只
循環(huán)水泵：ISG40-125
填料：球狀填料
材料：物料接觸部分不銹鋼SUS304
5、排風(fēng)系統(tǒng)
5.1、引風(fēng)風(fēng)機
用于產(chǎn)生整個噴霧干燥所需風(fēng)量的裝置。
形式：離心式
型號: 9-26 10D
功率：55kw
風(fēng)量：17172-19319m3/h
風(fēng)壓：6143-6056pa
聯(lián)接方式：D式傳動
附件：防震墊,清洗口，清灰口；
材料：Q235
5.2、尾氣出風(fēng)風(fēng)管
材料：碳鋼并涂防腐漆及乳白色漆
數(shù)量：約10m
6、氣力輸送系統(tǒng)
一種通過負壓風(fēng)送將2點出料的物料集中輸送至成品料倉的裝置。
管道：不銹鋼SUS304,直徑219，約30m
集中收料風(fēng)機：9-19-5.6A 11KW
風(fēng)量：2262-3619m3/h 風(fēng)壓：7182-7109pa
冷凍除濕機：BLT-30D 風(fēng)量：3000m3/h 功率：18KW
旋風(fēng)收料器：XF-600 (含杜康錐)
材質(zhì)：物料經(jīng)過處SUS304
8、控制系統(tǒng)
控制箱
材料：噴塑
電氣控制系統(tǒng)配置說明：
1．昆侖通泰（液晶顯示觸摸屏）+PLC（可編程控制器）控制。
2．進風(fēng)溫度由天燃氣燃燒器自動調(diào)節(jié)溫度。
3．可實現(xiàn)進料量根據(jù)出風(fēng)溫度的變化自動調(diào)節(jié)進料量。
4．實時監(jiān)測塔內(nèi)壓力，高效過濾器壓差，出風(fēng)溫度，進風(fēng)溫度等主要參數(shù)；
