化工原理(天大版)干燥过程的物料衡算与热量衡算

1、百度文库让每个人平等地提升自我68.3干燥过程的物料衡算与热量衡算干燥过程是热、质同时传递的过程。进行干燥计算，必须解决干燥中湿物料去除的水分量及所需的热空气量。湿物料中的水分量如何表征呢？8.3.1 湿物料中的含水量湿物料中的含水量有两种表示方法1 .湿基含水量卬kg水/kg湿料湿物料中水分的质量H湿物料总质量2 .干基含水量X湿物料中水分的质量一湿物料中绝干物料的质量kg水/kg绝干物料3 .二者关系XvVVw=X=1+X1w说明：干燥过程中，湿物料的质量是变化的，而绝干物料的质量是不变的。因此，用干基含水量计算较为方便。832干燥过程的物料衡算产品Gi, wi, (Xi), 0Gz.卬2

2、, (X?),图8.7物料衡算符号说明：L：绝干空气流量，kg干气/h：G】、G2：进、出干燥器的湿物料量，kg湿料/h；Gc：湿物料中绝干物料量，kg干料/h.目的：通过干燥过程的物料衡算，可确定出将湿物料干燥到指定的含水量所需除去的水分量及所需的空气量。从而确定在给定干燥任务下所用的干燥器尺寸，并配备合适的风机。1.湿物料的水分蒸发量Wkg水Th通过干燥器的湿空气中绝干空气量是不变的，又因为湿物料中蒸发出的水分被空气带走，故湿物料中水分的减少量等于湿物料中水分汽化量等于湿空气中水分增加量。即：G,-G2=G,vv,-G2w2=Gc(Xi-X2)=W=L(H2-H.)所以：W=GG2=Gx_

3、：1一%2,干空气用量Lkg干气/hkg干气/kg水/称为比空气用量,即每汽化1kg的水所需干空气的量。因为空气在预热器中为等湿加热，所以Ho=H/=-与空气的初、终湿度有关，而与路径无关，是状态函数。湿空气用量:L =L(l + o) kg 湿气/h或/ =/(l + ”o)kg 湿气/kg 水湿空气体积:Vv = Luhnf 湿气/h或匕=IuHm3湿气/kg水8.3.3干燥过程热量衡算通过干燥器的热量衡算，可以确定物料干燥所消耗的热量或干燥器排出空气的状态。作为计算空气预热器和加热器的传热面积、加热剂的用量、干燥器的尺寸或热效率的依据。1.流程图图3.5干燥器热量衡算温度为3,湿度为H0

4、。（2）当补充的热量小于损失的热量时，AvO。835干燥器的热效率干燥器的热效率是干燥器操作性能的一个重要指标。热效率高，表明热的利用程度好,操作费用低，同时可合理利用能源，使产品成本降低。因此，在操作过程中，希望可获得尽可能高的热效率。1.定义_汽化湿物料中1kg水分所需的热量_q汽化湿物料中1kg水分外界所需补充的热量一万X2.提高热效率途径(1)当to,L一定时，GJf77T；T。但八，传热推动力(心-乂，传质推动力(“卬-乂因此在设计时规定：t2要比热空气进入干燥器时的湿球温度1高2050。(2)当to,t2一定时，巳TfT。提高空气的预热温度，可提高热效率。空气预热温度高，单位质量干空气携带的热量多，干燥过程所需要的空气量少，废气带走的热量相应减少，故热效率得以提高。但是，空气的预热温度应以湿物料不致在高温下受热破坏为限。对不能经受高温的材料，采用中间加热的方式，即在干燥器内设置一个或