干燥过程的计算

1、思考： 试在湿度图上画出干燥全过程7.3 干燥过程的计算预热室1已知：干燥介质（空气）的进口条件，如温度、湿度、压力等；物料的进口条件，如温度，湿含量，质量或质量流率；物料的干燥要求（湿含量）。求解：干燥介质用量；干燥条件（如进干燥室的空气温度，出干燥室的空气温度和湿度等）；整个设备的热能消耗；干燥室尺寸 等等。2一、湿物料中含水率的表示方法3求解：干燥介质用量，蒸发的水分量等二、物料衡算注意：湿空气通过预热器的前后湿度不变，H1=H04求解：整个设备的热能消耗三、热量衡算1、预热器的热量衡算52、干燥室的热量衡算6加入干燥系统的全部能量有四个用途： 加热空气、蒸发水分、加热物料和热损失3、干

2、燥系统的总热量：74、干燥设备的热效率一般，=3060%，在应用部分废气循环时，=5070%Q汽化=W(2492+1.88t2-4.1871)8提高热效率的途径：(1)提高空气的预热温度t1;(2)降低废气的出口温度t2;(但不能太低，否则会析出水，使物料返潮)(3)尽量利用废气中的热量，例如用废气预热冷空气或湿物料，或将废气循环使用.95、干燥器空气出口状态的决定A、特点：(a)干燥器内不补充热量，Qd=0;(b)干燥器的热损失忽略不计, QL=0;物料在干燥过程中不升温，进出干燥器的焓相等，I2=I1.空气在干燥器内等焓变化过程I1=I210100CH0=H1 H2t0ABt1t2021I

3、I1=I2等焓干燥过程中湿空气的状态变化图B、空气的出口状态的确定：W=L(H2-H1)I2=I1=(1.01+1.88H2)t2+2492H2（H2,I2)(1) 图示法：(2) 计算法：11t0H0t1 I1 H1H2 I2,t2G112 L QP(C) 等焓过程干燥效率：12CH0=H1 H2t0ABt1t2021II1=I2CC”a:当QD=0,QL0,I2 I1时 ， I2 GC(I2 -I1)+QL时 ， I2 I113物料衡算热量衡算理想干燥过程（等焓干燥过程）14例3 常压下拟用温度为20、湿度为0.008kg水/kg干气的空气干燥某种湿物料。空气在预热器中被加热到90后送入干

4、燥室，离开时的湿度为0.022kg水/kg干气。现要求每小时将1200kg的湿物料由含水率3%（湿基）干燥至0.2%（湿基）。干燥过程为等焓过程。试求： (1)绝干空气用量，kg/h；湿空气用量， kg/h。 (2)预热器的加热量QP，kW； (3) 热效率。 (4)空气的出口温度t2t0=20 H0=0.008t1=90 H1H2=0.022 t2G1=1200kg/h 1=3%2=0.2% L QP15(1)绝干空气用量，kg/h；湿空气用量， kg/h t0=20 H0=0.008t1=90 H1H2=0.022G1=1200kg/h 1=3%2=0.2% L QP16(2)预热器的加热

5、量QP，kW 理想干燥过程举例 t0=20 H0=0.008t1=90 H1H2=0.022G1=1200kg/h 1=3%2=0.2% L QP17理想干燥过程举例 t0=20 H0=0.008t1=90 H1I1H2=0.022 I2G1=1200kg/h 1=3%2=0.2% L QP(3)热效率18例4：在逆流绝热干燥装置中用空气将湿物料中所含水分由0.18降低至0.005。湿空气进入预热器前的温度为25，湿度为0.00755kg/kg干气，进入干燥器的焓为125kJ/kg干气，离开干燥器的温度为50 。试求：（1）空气经预热后的温度t1;（2）单位空气的消耗量l；（3）若加热装置的总

6、热量为900kW,则干燥产品量为多少kg/h?19解：（1） 空气经预热后的温度t1据焓的定义求解： I1=(1.01+1,88H0)t1+2492H0 即：125=（1.01+1.880.00755) t1+24920.00755解得:t1=103.7(2)单位空气的消耗量l:关键是计算H2。对于绝热干燥过程则有：I2=(1.01+1,88H2) 50+2492H2=125H2=0.02883kg/kg干气20(3)干燥产品量G2 G2=GC(1+X2)对理想干燥器，有 Q=QP=L(1.01+1.880.00755)(t1-t0)即：900= (1.01+1.880.00755)(103.

7、7-25) L L=11.2kg干气/s=40200 kg干气/h由 L(H2-H0)=GC(X1-X2) 得2140200(0.02883-0.00755)=GC(0.2195-0.00503)GC=3989 kg干物料/hG2=3989 （1+0.00503）=4009kg产品/h22例5：采用如图所示的带有废气循环系统的干燥流程干燥某种物料。温度25、湿度为0.01kg/kg干气的新鲜空气与温度为50,湿度为0.04 kg/kg干气的废气混合后进入预热器。若新鲜空气中的绝干空气量与废气中绝干空气量的质量比为1：2，假若为绝热干燥过程，预热器的热损失忽略不计，系统的操作压强为101.3kP

8、a。试求：（1）在H 图上示意画出空气在整个干燥过程中的状态变化；（2）空气进入预热器的湿度Hm及焓Im,空气进入干燥器的温度t1;（3）新鲜空气的流量L0；（4）整个干燥系统所消耗的热量Q。23新鲜空气Lt0=25 H0=0.01t1 H1H2 t2G1=0.5kg/s 1=0.452=0.05QPL2L,t2,H23LHmtm废气24解：分析： 在带有废气循环的流程中，有图知，最终排出干燥器的干空气量L等于新鲜干空气量L，而循环的绝干空气量为2L。因此求L时的作物料衡算及求Q时的热量衡算均可把循环系统包括在内做整个系统的衡算，求算L及Q时就与空气的混合参数无关。（1）图示空气的状态变化：做

9、法：由t0、H0定A点，由t2、H2定C点。因干新鲜空气量与干废气量的质量比为1：2，利用杠杆规则连AC，使得MC/AM=1/2，则M点为进入预热器的混合点，由M点作等湿线与过C点作等线相交于B，MB为预热过程，BC为绝热干燥过程。25ICH0t0ABt1t2=100%MH2Hm26（2）Hm、m及t1对于混合气体湿度和焓的计算：0.03kg/kg干气119.5kJ/kg干气27t1可由1求出：Hm=0.03kg/kg干气，I1=I2=153.9kJ/kg干气t1=74.3(3)新鲜空气量L0作包括循环气在内的整个干燥系统的物料衡算：28W=GC(X1-X2)GC=G1(1-1)=0.5(1-0.45)=0.275kg干料/sW=GC(X1-X2)=0.275(0.8182-0.0526)=0.211kg/s已知H2=0.04kg/kg干气，H1=H0=0.01 kg/kg干气，新鲜空气流量：L0=L(1+H0)=7.03(1+0.01)=7.1kg湿空气/s29(4)整个干燥系统所消耗的热量： 因该干燥过程为绝热干燥过程，干燥器补充热量为零，且预热器的热损失可忽略不计，则总热消耗为：Q=QD+QP=QP=3L(）因已求出=