化工原理 夏清版 配套课件(45-46学时)

1、1第 5 章 干燥5.4.1 干燥过程的平衡关系5.4 干燥过程的平衡关系与速率关系5.4.2 干燥过程的速率关系5.4.3 干燥机理及干燥时间的计算2一、干燥过程机理湿空气水分传递 由内部向表面迁移由表面向空气中汽化湿物料31.恒速干燥阶段内部迁移速率表面汽化速率特征： 表面维持润湿状态，汽化的水分为非结合水分；空气传给湿物料显热水分汽化所需潜热。表面汽化控制阶段一、干燥过程机理?42.降速干燥阶段内部迁移速率表面汽化速率表面逐渐变干，汽化的水分为结合水分；干燥速率。)(形状、尺寸物料本身结构、fU 内部迁移控制阶段特征：一、干燥过程机理51.恒定干燥条件下干燥时间的计算(1)恒速干燥阶段d

2、dG XUS cUUconst1c10cddXXGXU S 由二、干燥时间的计算611cc()GXXU S积分得Uc的来源：由干燥速率曲线得出；由经验公式计算。Xc的来源由干燥速率曲线得出；由手册查出。二、干燥时间的计算恒速干燥阶段干燥时间7(2)降速干燥阶段22C20ddXXGXSUddG XUS constU 由二、干燥时间的计算8设 U 与 X 为线性关系cc0*XUkXX*XXkUXXU*0XXUkX*ccXUkXX二、干燥时间的计算9积分得*c2*2lnXXXGSkXX*cc2*c2lnXXXXGSUXX2c22*0dd()XXXGXSkXX降速干燥阶段干燥时间二、干燥时间的计算10

3、若 X * 很低或缺乏 X * 数据，令0*XXkXXkUXX*则故降速干燥阶段干燥时间二、干燥时间的计算cc2c2lnXXGS UX11总干燥时间212.变动干燥条件下干燥时间的计算(选读)cc1cc21lnG XXXU SXX 0*X若二、干燥时间的计算125.5 干燥设备5.4 干燥过程的平衡关系与速率关系5.5.1 干燥器的基本要求与分类第 5 章 干燥13一、干燥器的基本要求干燥器的基本要求： 保证干燥产品的质量要求 干燥速率快； 操作控制方便、劳动条件好。含水量、强度； 形状、 热效率高；14二、干燥器的分类按传热方式分类：对流干燥器厢式干燥器气流干燥器沸腾干燥器转筒干燥器喷雾干燥

4、器传导干燥器滚筒干燥器真空盘架式干燥器红外线干燥器辐射干燥器微波干燥器介电干燥器155.5 干燥设备5.4 干燥过程的平衡关系与速率关系5.5.1 干燥器的基本要求与分类5.5.2 干燥器的主要类型(选读)5.5.2 干燥器的设计(选读)第 5 章 干燥16思考题作业题: 7、8练 习 题 目1.干燥过程的机理如何？2.恒速干燥阶段的时间如何计算？3.干燥器有哪些主要类型？17本 章 小 结本章重点掌握内容1.湿空气的性质及湿度图湿空气的性质；湿度图的构造及应用。2.干燥过程的物料衡算与热量衡算干燥系统的物料衡算；干燥系统的热量衡算；空气通过干燥器时的状态变化。18干燥过程的平衡关系与速率关系

5、： 平衡曲线； 物料中所含水分的性质； 干燥曲线； 干燥速率与干燥速率曲线； 干燥过程机理。本 章 小 结19 在直径1.2 m、长度6 m的转筒干燥器中，常压下干燥温度24 、湿含量0.037（湿基，下同）的湿物料，经干燥后，物料的温度60 、湿含量0.002，干燥产品的流量1 000 kg/h 。干燥介质为温度25 、相对湿度55的新鲜空气，空气进、出干燥器的温度分别为85 和30 。预热器中采用180 kPa的饱和水蒸气加热，预热器的热损失可忽略。已知25 水的饱和蒸汽压3 168.4 Pa。绝干料课堂讨论：干燥综合练习题20比热容1.507 kJ/(kg(绝干料) ) ，干燥器外壁与空

6、气的总传热系数 35 kJ/(m2h ) 。 (1) 计算鼓风机的风量； (2) 计算加热蒸汽的消耗量； (3) 计算干燥系统的热效率。 课堂讨论：干燥综合练习题21干燥器有热损失非等焓干燥过程课堂讨论：干燥综合练习题干燥器 PQ241预热器 250t302t %550 002. 02w 037. 01w1.2 m21 000 kg / hG kJ / (kg(绝干料) 180kPa 饱和水蒸气加热s03168.4 Pap185t 260LQ6.0 mS1.507c 221.求解: V 需求0Hkg / kg(绝干气)m3 / kg(绝干气)课堂讨论：干燥综合练习题HVLv 0H0273(0.

7、772 1.244)273tvH0s000s00.622pHpp0.622 0.55 3168.40.010 9101 3250.55 3168.4H273 25(0.772 1.244 0.0109)0.857273v23需求kg / kg(绝干气)1110.0370.038 411 0.037wXwkg / kg绝干料kg / kg绝干料kg (绝干料)/ hkg / h课堂讨论：干燥综合练习题21WLHH12WHH、100.010 9HH2220.0020.00211 0.002wXw22(1)1 000 (1 0.002)998.0GGw12()998.0 (0.038 40.002)

8、36.33WG XX24物料衡算热量衡算kJ / kg(绝干气)(1.5074.187 0.038 4) 2440.0kJ / kg(绝干料)课堂讨论：干燥综合练习题21()L HHW2(0.010 9)36.33 (a)L H 2()Lf H1122LLIGILIGIQ1111(1.01 1.88)2 490IHtH(1.01 1.88 0.0109) 85 2490 0.0109 114.71Sw11()Icc X 25kJ / kg(绝干料)kJ / h课堂讨论：干燥综合练习题2Sw22()Icc X (1.5074.187 0.002) 6090.9L12()02ttDLtQS t 总

9、总85 302525 716.6235 (3.14 1.2 6)2114.7998.0 40.0998.0 90.925 716.6LLI2114.776 514.8 (b)LLI2()Lf I262222(1.01 1.88)2 490IH tH联立(a)、(b)、(c)式，解得kJ / kg(绝干气)20.0231H kg / kg(绝干气)kg / h课堂讨论：干燥综合练习题22(1.01 1.88) 302 490HH222 546.430.3 (c)IH22()If H289.12I 2 984.0L 27H2 984.0 0.8572 557.0VLvm3 / h需求PQ0000(1.01 1.88)2 490IH tHkJ / kg(绝干气 )kJ / h 课堂讨论：干燥综合练习题PQrw蒸汽2.求w蒸汽P10()QL II(1.01 1.88 0.010 9) 25 2 490 0.010 952.9P2 984.0 (114.752.9)184 411.2Q 28查得180 kPa饱和水蒸气的汽化热为kJ / kgkg /