试议干燥过程的物料与热量衡算

第九章

干燥

Drying一、湿物料中含水量的表示方法二、干燥系统的物料衡算

三、干燥系统的热量衡算

四、空气通过干燥器时的状态变化

第三节

干燥过程的物料与热量衡算2023/1/10一、湿物料中含水量的表示方法1、湿基含水量W

2、干基含水量X3、换算关系

2023/1/10二、干燥系统的物料衡算

1、水分蒸发量以s为基准，对水分作物料衡算2023/1/102、空气消耗量L

每蒸发1kg水分时，消耗的绝干空气数量l2023/1/103、干燥产品流量G2

对干燥器作绝干物料的衡算2023/1/10三、干燥系统的热量衡算

1、热量衡算的基本方程

忽略预热器的热损失，以1s为基准，对预热器列焓衡算2023/1/10单位时间内预热器消耗的热量为：对干燥器列焓衡算，以1s为基准单位时间内向干燥器补充的热量为单位时间内干燥系统消耗的总热量为——连续干燥系统热量衡算的基本方程式

2023/1/10假设：新鲜干空气中水汽的焓等于离开干燥器废气中水汽的焓

湿物料进出干燥器时的比热取平均值

湿空气进出干燥器时的焓分别为：2023/1/10湿物料进出干燥器的焓分别为2023/1/10可见：向干燥系统输入的热量用于：加热空气；加热物料；蒸发水分；热损失2023/1/102、干燥燥系统的的热效率率蒸发水分分所需的的热量为为忽略物料料中水分分带入的的焓2022/12/29四、空气气通过干干燥器时时的状态态变化1、等焓焓干燥过过程(理理想干燥燥过程)规定：不向干燥燥器中补补充热量量QD=0；忽略干燥燥器向周周围散失失的热量量QL=0；物料进出出干燥器器的焓相相等2022/12/29将上述述条件件代入入H0t0AIHt1Bt2C2022/12/292、非等焓焓干燥过程程1）操作线线在过B点等焓线下下方条件：不向干燥器器补充热量量QD=0；不能忽略干干燥器向周周围散失的的热量QL≠0；；物料进出干干燥器时的的焓不相等等2022/12/29IHt1Bt2CC1C2C32022/12/292））操操作作线线在在过过点点B的等等焓焓线线上上方方向干干燥燥器器补补充充的的热热量量大大于于损损失失的的热热量量和和加加热热物物料料消消耗耗的的热热量量之之总总和和3））操操作作线线为为过过B点的的等等温温线线向干干燥燥器器补补充充的的热热量量足足够够多多，，恰恰使使干干燥燥过过程程在在等等温温下下进进行行2022/12/29例：某种湿物料在在常压气流干干燥器中进行行干燥，湿物物料的流量为为1kg/s，初始湿基含水水量为3.5%，干燥产产品的湿基含含水量为0.5%。空气气状况为：初初始温度为25℃，湿度度为0.005kg/kg干空气，经预预热后进干燥燥器的温度为为140℃，，若离开干燥燥器的温度选选定为60℃℃和40℃，，试分别计算需需要的空气消消耗量及预热热器的传热速速率。又若空气在干干燥器的后续续设备中温度度下降了10℃，试分析析以上两种情情况下物料是是否返潮？假假设干燥器为为理想干燥器器。2022/12/29解：因在干干燥器器内经经历等等焓过过程，，℃℃

2022/12/29绝干物物料量量：：绝干空空气量量2022/12/29预热热器器的的传传热热速速率率℃

2022/12/29分析物料料的返潮潮情况当t2=60℃℃时，干燥燥器出口口空气中中水汽分分压为t=50℃℃时，饱和和蒸汽压压ps=12.34kPa，，即此时空空气温度度尚未达达到气体体的露点点，不会返潮潮。当t2=40℃℃时，干燥燥器出口