干燥过程的物料恒算与热量恒算

干燥过程的物料恒算与热量恒算第1页，共12页，2023年，2月20日，星期一湿物料的性质湿物料中的含水率是值湿物料中的水分含量，通常用下面两种方法表示：1．湿基含水率指水分质量占总湿物料质量的百分数，用w表示，即2．干基含水率由于在干燥的过程中，绝干物料的质量不变，故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比成为干基含水率，以X表示，即两种含水率之间的换算关系为第2页，共12页，2023年，2月20日，星期一湿物料的性质3.湿物料的比热容cm

仿照湿空气比热容的计算方法，湿物料的比热容可用加和法写成如下形式：式中cs-绝干物料的比热容，kJ/(kg绝干料·℃）

cw-物料中所含水分的比热容，取为4.187kJ/(kg水·℃）

cm-湿物料的比热容，

kJ/(kg绝干料·℃）4.湿物料的焓I′湿物料的焓I′包括绝干物料的焓（以0℃的物料为基准）和物料中所含水分（以0℃的液体水为基准）的焓，即（其中θ为湿物料的温度，℃）第3页，共12页，2023年，2月20日，星期一干燥系统的物料衡算湿空气L，H1L，H2干燥产品G，X2或G2，w2湿物料G，X1或G1，w1各流股进出逆流干燥器的示意图第4页，共12页，2023年，2月20日，星期一干燥系统的物料衡算1.水分蒸发量W对上示意图作水分衡算，以1s为基准，设干燥器内无物料损失，则：或式中W-单位时间内水分的蒸发量，kg/s;G-单位时间内绝干物料的流量，kg绝干料/s2.空气消耗量L式中L-单位时间内消耗的绝干空气量，kg绝干气/sl-蒸发1kg水分消耗的绝干空气数量，称为单位空气消耗量，kg绝干气/kg水第5页，共12页，2023年，2月20日，星期一干燥系统的物料衡算3.干燥产品流量G2式中w1-物料进干燥器时的湿基含水量；

w2-物料离开干燥器时的湿基含水量。应指出：干燥产品G2是相对于湿物料G1而言的，其中含水量较G1的少，但仍含有一定的水分，实际是含水分较少的湿物料，一般称G2为干燥产品，以区别于绝干物料G第6页，共12页，2023年，2月20日，星期一热量衡算1）预热器消耗的热量若忽略预热器的热损失，则LH0,t0,I0预热器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQL第7页，共12页，2023年，2月20日，星期一热量衡算2）向干燥器补充的热量故单位时间内向干燥器补充的热量为若干燥过程中采用输送装置输送物料，则列热量衡算式时应计入输送装置带入与带出的热量LH0,t0,I0预热器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQL第8页，共12页，2023年，2月20日，星期一3）干燥系统消耗的总热量干燥系统消耗的总热量Q为Qp与QD之和LH0,t0,I0预热器干燥器LH1,t1,I1LH2,t2,I2G1X1,θ1,I1’G2X2,θ2,I2’QpQDQLQ各项物理意义加热空气蒸发水分加热湿物料热损失第9页，共12页，2023年，2月20日，星期一干燥系统的热效率通常将干燥系统的热效率定义为：蒸发水分所需要的热量为若忽略湿物料中水分带入系统中的焓，上式简化为：则，热效率可表示为：第10页，共12页，2023年，2月20日，星期一空气通过干燥器时的状态变化1、等焓干燥过程等焓干燥过程中湿空气状态变化示意图等焓干燥过程（绝热干燥过程）：气体放出的显热全部用于湿分汽化。φ

＝100％t1t2t0BH0＝H1ACI1＝I2H2不向干燥器补充热量QD＝0忽略热损失QL＝0物料进出干燥器的焓相等，G(I’2-I’1)=0I1＝I2预热过程：等湿过程绝热干燥过程为等焓过程第11页，共12页，2023年，2月20日，星期一理想干燥过程和实际干燥过程非等焓干燥过程1.操作线在等焓线下方不可忽略热损失QL物料进出干燥器的焓不相等I1>I2不向干燥器补充热量QDC12.操作线在等焓线上方I1<I