干燥过程的物料衡算和能量衡算

1、第三节第三节 干燥过程的物料衡算与热量衡算干燥过程的物料衡算与热量衡算7-3-1 7-3-1 干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算第五节第五节 干燥器干燥器7-5-1 7-5-1 干燥器的性能要求及选用原则干燥器的性能要求及选用原则 7-5-2 工业常用干燥器工业常用干燥器第六节第六节 过程强化与展望过程强化与展望干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算1、湿基含水量 在干燥操作中称水分在湿物料中的质量分数为湿基含水量，以表示：%100湿物料总质量水分质量 2、干基含水量 干基含水量的定义为：以lkg绝干物料为基准时湿物料中水分的含量，以X表示，单位为kg水kg绝干料，其表达式为： 量湿物料中绝干

2、物料的质湿物料中水分的质量X3、两种含水量的关系为: XX11X4、干燥过程的物料衡算、干燥过程的物料衡算（1）水分蒸发量）水分蒸发量)()(2112XXGHHLW（2 2）空气消耗量）空气消耗量L蒸发蒸发1Kg1Kg水分所消耗的干空气量水分所消耗的干空气量, ,称为单位空气消耗量称为单位空气消耗量, ,其单其单位为位为KgKg绝干空气绝干空气/Kg/Kg水分水分, ,用用l l表示表示, ,则则 121221)(HHWHHXXGL（3 3）单位空气消耗量）单位空气消耗量lL/W1/(H2-H1) （4）干燥产品流量）干燥产品流量221121)1 (GG由上可见,单位空气消耗量仅与H2、H0有

3、关，与路径无关。 如果以H0表示空气预热前的湿度,而空气经预热器后,其湿度不变,故H0H1,则有 l1/(H2-H0) 返回一、干燥器的性能要求及选用原则一、干燥器的性能要求及选用原则 工业生产上被干燥物料的性质，干燥程度的要工业生产上被干燥物料的性质，干燥程度的要求、生产能力的大小各不相同。因此，所采用的干求、生产能力的大小各不相同。因此，所采用的干燥器型式和干燥操作的组合也是多种多样的。对于燥器型式和干燥操作的组合也是多种多样的。对于干燥器有下列要求：干燥器有下列要求： 1保证产品的工艺要求；保证产品的工艺要求；2干燥速率快；干燥速率快；3干燥器的热效率高；干燥器的热效率高；4干燥系统的流

4、体阻力要小；干燥系统的流体阻力要小；5操作控制方便，劳动条件良好，附属设备简单等操作控制方便，劳动条件良好，附属设备简单等 返回二、工业常用干燥器工业常用干燥器1. 盘式干燥器(厢式干燥器)是一种间歇式的干燥器，可以同时干燥多种不同的物料，一般为常压操作，也有在真空下操作的，这种设备一般生产强度小。优点:构造简单、设备投资少，适应性较强。缺点：装卸物料的劳动强度大，设备利用率、热利用率低及产品质量不易稳定。 2. 洞道式干燥器洞道干燥器是厢式干燥器的自然发展。 3. 带式干燥器带式干燥器为一长方形干燥器，内有透气的传送带，物料置于带上，热气体穿过物料层，物料与气体形成复杂的错流。适用于干燥颗粒

5、状、块状和纤维状的物料。 优点：物料在其中翻动较少，可保持物料的形状，可连续干优点：物料在其中翻动较少，可保持物料的形状，可连续干燥多种物料。燥多种物料。 缺点：生产能力及热效率都低。缺点：生产能力及热效率都低。 4. 转筒干燥器 干燥器的主体是一个略呈倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端进入干燥器，热空气可以与物料呈逆流或并流。物料在圆筒中一方面被安装在内壁的抄板升举起来，在升举到一定高度后又抛洒下来与空气密切接触，另一方面由于圆筒是倾斜的，物料逐渐由进口端运动至出口端。5. 气流干燥器气流干燥器的主体是气流干燥管，湿物料由管的底部加入，高速的热气体也由底部进入，物料受到气流的冲击，以粉粒状分散于

6、气流之中呈悬浮状态，被气流输送而向上运动，并在输送过程中进行干燥。优点是生产能力大，操作稳定可靠，流体阻力小缺点是结构复杂，传动部分需要经常维修，生产强度低(与气流和流化干燥比较)。优点：生产强度高、热能利用好、干燥时间短、设备简单、操作方便。缺点：流体阻力大、物料对器壁的磨损较大、细粉物料收尘比较困难。 6. 流化床干燥器流化床干燥器在流化床干燥器中，粒子运动激烈，气固相接触良好，因而传在流化床干燥器中，粒子运动激烈，气固相接触良好，因而传质速率高。床层内温度均匀便于准确控制，不致发生局部过热。质速率高。床层内温度均匀便于准确控制，不致发生局部过热。流化干燥器结构简单、紧凑、容易连续化，所以

7、应用比较广泛。流化干燥器结构简单、紧凑、容易连续化，所以应用比较广泛。适用于处理粉粒状物料，而且粒径最好在适用于处理粉粒状物料，而且粒径最好在30-60m30-60m范围。范围。 优点：结构简单、造价低，活动部件少，操作维修方便。优点：结构简单、造价低，活动部件少，操作维修方便。 缺点：操作控制要求高。而且由于颗粒在床中高度混合，可缺点：操作控制要求高。而且由于颗粒在床中高度混合，可 能引起物料的反混和短路，从而造成物料干燥不充分。能引起物料的反混和短路，从而造成物料干燥不充分。 7.喷雾干燥器喷雾干燥器 喷雾干燥是一种处理液状物料，将物料喷成细雾，分散在喷雾干燥是一种处理液状物料，将物料喷成

8、细雾，分散在热气流中，使水份蒸发而得粉状产品的一种干燥方法。热气流中，使水份蒸发而得粉状产品的一种干燥方法。雾化器一般有三种：雾化器一般有三种：（1）压力式；）压力式；(2)离心式；离心式；(3)气流式。气流式。优点：能处理多种液态物料，由料液直接得到粉粒产品；干燥优点：能处理多种液态物料，由料液直接得到粉粒产品；干燥面积极大；干燥过程进行很快；干燥成品质量好。面积极大；干燥过程进行很快；干燥成品质量好。 缺点：干燥设备庞大，容积汽化强度小，热效率较低，介质缺点：干燥设备庞大，容积汽化强度小，热效率较低，介质及能量的消耗也较大。及能量的消耗也较大。返回第六节第六节 过程强化与展望过程强化与展望 随着科学技术的发展，如生物制品、新型材料、随着科学技术的发展，如生物制品、新型材料、高级陶瓷、新型高级食品、新型药物制品等高质量产高级陶瓷、新型高级食品、新型药物制品等高质量产品的出现，这就要求：品的出现，这就要求：（1）将已有的干燥机进行改造，具有新的性能；）将已有的干燥机进行改造，具有新的性能； （2）研制出新概念型的干燥机，以满足干燥新产）研制出新概念型的干燥机，以满足干燥新产品的需要。品的需要。今后若干年内，应注意或研究下列几个方面：今后若干年内，应注意或研究下列几个方面：（1）发