一、已知条件

物料：淀粉浆料（含固60%、可泵送），含水率 w1=40%，成品含水率 w2=12%，成品产量 G2=5500 kg/h；

干燥介质：室外新风经加热器升温后送入喷雾干燥塔，烘干温度（进塔热风温度）t1=150℃，排风温度（出塔尾气）t2=55℃；

新风：温度 t0=15℃，相对湿度 φ0=35%；

大气压按标准大气压 P=101.325 kPa 计。

二、计算思路

烘干的过程，本质是让热风把物料里的水分“背”走：水从物料里蒸发出来，混进空气，再随排风离开系统。所以计算分三步走：

物料衡算：算出每小时需要蒸发多少水；

空气衡算：算出每公斤干空气能带走多少水，进而算出需要多少干空气；

体积换算：按送风、排风各自的温度，把空气量换算成风机风量。

需要先说明：以下计算按绝热等焓干燥过程考虑，属于方案阶段的理想计算值。实际运行中，塔体散热、物料升温、雾化能耗、系统漏风等都会使排风实际含湿量略低，所需风量通常会偏大，因此后文会给出工程选型裕量。

三、详细计算

计算按下面四步进行，每一步先讲道理、再列公式、后代数据。

（一）每小时蒸发水量

干燥前后，浆料里的干物质不增不减，据此先求每小时进料量（湿料量）：

G1×(1-w1) = G2×(1-w2)

G1 = 5500×(1-0.12)/(1-0.40) = 4840/0.60 ≈ 8067 kg/h

蒸发水量：

W = G1 - G2 = 8067 - 5500 ≈ 2567 kg/h ≈ 2.57 t/h

即每小时要把约2.57吨水从淀粉中蒸发出去。

（二）空气状态参数

新风含湿量 H1。15℃时水的饱和蒸汽压 ps≈1.71 kPa，新风中水蒸气分压 pv=φ0×ps=0.35×1.71≈0.60 kPa。含湿量（每公斤干空气携带的水量）为：

H1 = 0.622×pv/(P-pv) = 0.622×0.60/(101.325-0.60) ≈ 0.0037 kg/kg干空气

新风经加热器升温到150℃时，只是温度升高，含湿量不变，仍为 H1。

送风焓值 I1。

I1 = (1.01+1.88H1)×t1 + 2490H1 = (1.01+1.88×0.0037)×150 + 2490×0.0037 ≈ 161.7 kJ/kg干空气

排风含湿量 H2。干燥塔内，液滴温升很小，热风放出的热量几乎全部用于水分汽化，按绝热（等焓）干燥过程考虑，排风焓值与进塔热风相等，即 I2=I1：

(1.01+1.88H2)×55 + 2490H2 = 161.7

解得 H2 ≈ 0.0409 kg/kg干空气。

对应排风相对湿度约40%，尚未达到饱和，说明55℃的排风确实装得下这么多水汽，假设成立。

这里要注意：实际喷雾干燥中，物料升温、塔体散热、雾化能耗和局部漏风都会消耗一部分热量，排风实际含湿量会略低于0.0409 kg/kg，因此按该值算出的干空气用量偏理想，工程上风机选型应预留裕量。

（三）干空气用量

每公斤干空气从进塔到出塔，带走的水分为：

ΔH = H2 - H1 = 0.0409 - 0.0037 = 0.0372 kg/kg干空气

要带走 W=2567 kg/h 的水，需要干空气量：

L = W/ΔH = 2567/0.0372 ≈ 69000 kg干空气/h

（四）送风量与排风量

湿空气比容（每公斤干空气对应的体积）按下式计算：

v = (0.287+0.462H)×(t+273)/101.325

送风（150℃，H1=0.0037）：

v1 = (0.287+0.462×0.0037)×(150+273)/101.325 ≈ 1.206 m³/kg干空气

送风量 V1 = L×v1 = 69000×1.206 ≈ 83000 m³/h（约23.1 m³/s）

排风（55℃，H2=0.0409）：

v2 = (0.287+0.462×0.0409)×(55+273)/101.325 ≈ 0.991 m³/kg干空气

排风量 V2 = L×v2 = 69000×0.991 ≈ 68000 m³/h（约19.0 m³/s）

需要注意：送风和排风携带的干空气一样多，但150℃的空气受热膨胀，所以送风体积反而比排风大。

同时，风机风量不能只看塔进出口状态，还要看风机安装位置。若送风机安装在加热器前抽15℃新风，则冷端体积流量约为：

V0 ≈ 69000×0.8205 ≈ 56600 m³/h

也就是说，冷端送风机按约5.7万m³/h选，热端高温风机才按约8.3万m³/h选；引风机在55℃排风端按约6.8万m³/h选，并应再计入系统漏风。

四、计算结果汇总

蒸发水量：约2567 kg/h，即2.57 t/h；

干空气用量：约69000 kg/h；

送风量（150℃）：理论约83000 m³/h，工程推荐预留10%～20%后按约91000～100000 m³/h考虑；

排风量（55℃）：理论约68000 m³/h，工程推荐预留10%～20%后按约75000～82000 m³/h考虑，若计入漏风还应适当加大；

冷端送风量（15℃）：理论约56600 m³/h，预留后约62000～68000 m³/h；

新风由15℃加热到150℃所需热量：Q = L×(1.01+1.88H1)×(150-15) ≈ 946万 kJ/h，约合2630 kW。这是理论净加热负荷。若加热器或热风炉效率按90%估算，实际热源需求约2920 kW；再考虑10%～20%裕量，热源配置通常建议按3000 kW以上，较稳妥可按3200～3500 kW考虑。

五、工程说明与特别注意

关于绝热等焓假设。喷雾干燥塔内液滴温升很小，按等焓干燥（绝热过程）考虑与实际较为接近；但塔体散热、物料升温、雾化能耗和漏风未计入，实际排风含湿量会略低、所需风量略大，风机选型建议预留10%～20%裕量。

关于风机选型位置。送风和排风携带的干空气量相同，但体积流量随温度变化明显。150℃热端风量约8.3万m³/h，15℃冷端风量约5.7万m³/h，55℃排风端约6.8万m³/h。实际选型时必须明确风机安装在冷端、热端还是排风端，不能统一按一个体积流量选。

关于系统漏风。干燥塔多为微负压运行，引风机还应计入系统漏风。工程上排风量应在理论值基础上再留余量，避免因漏风导致塔内负压不足、排风不畅或干燥效果下降。

关于加热负荷。理论加热负荷约2630 kW，但实际热源配置要考虑加热器效率、管道散热和运行裕量。若按90%效率并留10%～20%裕量，热源建议按3200～3500 kW配置更稳妥。

关于余热回收。排风温度55℃、相对湿度约40%，露点约36～37℃，尚有较大的载热与吸湿能力，是余热回收的重点部位。可加装气-气换热器，用55℃排风预热15℃新风，既降低热源负荷，又减少排风带走的热损失。但换热器壁温不能低于露点，否则会结露，导致淀粉粉尘粘附、腐蚀和堵塞，需考虑防粘、防腐和可清洗设计。

关于淀粉粉尘安全。淀粉属于可燃粉尘，喷雾干燥塔及排风系统存在粉尘爆炸风险。实际设计需考虑防爆、防静电、温度监测、氧含量控制、泄爆和隔爆措施，风机、管道、除尘器和电气仪表均应符合相应防爆要求。

六、结论

本计算说明的物料衡算、空气状态计算、风量换算和热量估算可作为淀粉喷雾干燥系统方案阶段的初步依据。工程选型时，应在理论计算基础上考虑10%～20%风量裕量、加热器效率、系统漏风、余热回收和淀粉粉尘防爆要求。按修正后的推荐值，热端送风量约91000～100000 m³/h，排风量约75000～82000 m³/h，冷端送风量约62000～68000 m³/h，热源配置建议按3200～3500 kW考虑。

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