干燥过程的物料衡算和热量衡算

第三节枯燥过程的物料衡算和热量衡算对枯燥流程的设计中，物料衡算解决的问题:〔1物料气化的水重量〔或称为空气带走的水重量；0〔2)空气的消耗量(包括绝干气消耗量L和颖空气消耗量L。0D 而热量衡算的目的，是计算枯燥流程的热能耗用量及各项热量安排〔即预热器换热量Qp,枯燥器供热量Q 及枯燥器热损失Q〕D 一、湿物料中含水率表示法湿物料＝水分＋绝干物料(一)湿基含水量wmw 水 100%mm总质量

〔８－１２〕工业上常用这种方法表示湿物料的含水量。〔二〕干基含水量XX＝湿物料中水分质量／湿物料中绝干料质量 〔８－１３〕式中 X――湿物料的干基含水量，kg水分.(kg绝干料)—1。两者关系：或

w X1X (８－１４〕X w1w 〔８－１５〕二、枯燥器的物料衡算图８－７ 各流股进、出逆流枯燥器的示意图图８－７中，G――绝干物料流量，kg绝干料。s—1;L――绝干空气消耗量，kg绝干气。s-1；2H1，H――分别为湿空气进、出枯燥器时的湿度，kg.(kg绝干气)-1；22G1,G――分别为湿物料进、出枯燥器时的流量，kg湿物料。s-1;22X1，X2〔kg绝干料〕-1。

――分别为湿物料进、出枯燥器时的干基含水量，kg水分。〔一〕水分蒸发量WWG(X11其中1

X )GG2 1

L(H2

H) (８－１６〕GG1

1

)G2

2

) 〔８－１７〕(二〕空气消耗量L1 1 2 对枯燥器作水分物料衡算：LH GX LH 1 1 2 则：GX X W12L H H122 1

H H2

1 (８－１８〕假设设：

lLW 1H H2 1

〔８－１９〕式中l――每蒸发１kg水分消耗的绝干空气量，称为单位空气消耗量，kg绝干气。(kg水分)—1；L――单位时间内消耗的绝干空气量，kg绝干气。s-1。说明:颖空气用量２０〕

L0=L〔1+H0〕 〔８－0式中 H――空气进预热器前的湿度，kg.(kg绝干气)—1.00风机入口风量,即颖空气的体积V。0VL

L0.7721.244H TP000〔三〕枯燥产品流量G2

H

G

T0

P 〔８－２１)1G G

1 2 21w12三、枯燥系统热量衡算

11w2

(８－２２〕热量衡算可以确定各项热量的安排和消耗量,可作为计算空气预热器的传热面积,图８－８ 连续枯燥过程的热量衡算示意图(一〕枯燥系统热量衡算根本方程预热器换热量Qp枯燥器补充热量QD

Q L(I I) 〔８－２３〕P 1 Q LI IGIIP 1 D 2 1

2 1 L 〔８－２４〕枯燥系统消耗的总热量QQ Q LI I GIIQp D 2 0 2 1

〔８－２５〕〔二)热量有用计算式(８－２６〕LI tW24901.88t(８－２６〕2 0 2 0 2GIIGC 2 1 m 2 1

〔８－２７〕C)式中 Cm――湿物料的平均比热，kJ。(kg 绝干料 —1=C Cm1 2

,Cmi

C C xs w iLLIQ＝

I 0

IQ1 L==2

t0

W24901.88t＋2＋

GC m

1

＋QL〔８－２８)四、空气通过枯燥系统的状态变化Q LI IGIIQD＝ 2 1

2 1 L即LI

IQ2 1 D

GIIQ 2 1 L

〔８－２９〕空气经过枯燥器分等焓过程和非等焓过程。〔一〕等焓枯燥过程当＝０时，即Q

GIIQ

LI ＝０D 2 1 L 2 11即I2=I，则空气经枯燥器时经受等焓枯燥过程，又称抱负枯燥过程,如图８－９1所示,过程沿等焓线BCABC点。图８－９等焓枯燥过程中湿空气的状态变化图2 〔二〕非等焓过程１．假设<０,I<I2 如图８－１０所示，枯燥过程沿BC1变化，该线在等焓线以下，斜率小于等焓线.12 1 2 ２．假设〉０，即补充热量大于消耗热量,则LI I0I I。３．假设＝W〔2490+1.88t12 1 2 五、枯燥系统的热效率＝蒸发水分所需热量／向枯燥系统输