固体干燥2 - 副本

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1、10.2干燥过程的物料衡算与热量衡算10.2.1干燥过程的物料衡算10.2.2热量衡算10.2.3空气出口状态的确定10.2.4干燥器的热效率典型的干燥流程：10.2.1干燥过程的物料衡算目的：确定出湿物料干燥到指定的含水量所需除去的水分量及所需的空气量。L,t0,H0,I0t1,H1,I1t2,H2,I2G1,θ1,W1G2,θ2,W2ΦLQDQP干燥器物料与热量衡算1湿物料中含水量两种表示方法：一、湿基含水量w[kg水/kg湿物料]二、干基含水量X[kg水/kg干物料]三、两者关系2干燥过程的物料衡算干燥流程图预热器L,t0,H0L,t1,H1干燥器L,

2、t2,H2湿物料G1,w1,(X1),θ1产品G2,w2,(X2),θ2新鲜空气废气绝干空气质量流量，kg干气/hr物料进出干燥器总量，kg物料/hr2绝干物料量Gc[kg干物料/hr]3汽化水分量W[kg水/hr]水分汽化量＝湿物料中水分减少量＝湿空气中水分增加量4、绝干空气用量L[kg干气/hr][kg干气/kg水]比空气用量：每汽化1kg的水所需干空气的量。（单位空气消耗量）5湿空气量的表达方式1）湿空气质量[kg湿气/kg水][kg湿气/hr]2）湿空气体积[m3湿气/kg水][m3湿气/hr]3）湿空气密度[kg湿气/m3湿气]例题某干燥器每小时处

3、理盐类结晶10t，从初含水量10%干燥至1%（以上均为湿基）。热空气的温度为90℃，相对湿度为5%。假定为理想干燥过程，空气离开干燥器的温度为65℃，求：绝干产品量；除去的水分量；空气消耗量10.2.2干燥过程的热量衡算目的：确定干燥器的所需的加热量或出口空气状态参数。基准：连续式干燥器的热量衡算以单位时间为基准，间歇式干燥器则以一次干燥周期为基准。L,t0,H0,I0t1,H1,I1t2,H2,I2G1,θ1,X1G2,θ2,X2QLQDQP干燥器物料与热量衡算QP：预热器内加入热量，[kJ/hr]；QD：干燥器内加入热量，[kJ/hr]。外加总热量Q＝Q

4、P＋QD汽化1kg水所需热量：[kJ/kg水]一、预热器的加热量计算QP若忽略热损失，则1.01+1.88H0预热过程为恒湿增温过程。输入量（1）湿物料带入热量二、干燥器的热量衡算I1,L,t1,H1产品G2,w2,(X2),θ2湿物料G1,w1,(X1),θ1I2,L,t2,H2废气QD干燥器Cs+X1cw水的比热，4.187[kJ/kg水℃]绝干物料比热，[kJ/kg干料℃]（2）空气带入的焓值（3）干燥器补充加入的热量QD2.输出量（1）干物料带出焓值：（2）废气带出焓值：（3）热损失：QLΣ输入＝Σ输出例题2干球温度为26℃，湿球温度为23℃的新鲜空

5、气，预热到95℃后送至连续逆流干燥器内，离开干燥器时温度为85℃，相对湿度为20%。湿物料初始状态为25℃，含水量1.5%，终了状态温度为34.5℃，含水量0.2%.每小时有9200Kg的湿物料送入干燥器，绝干物料比热容1.84kJ/（kg绝干物料℃），热损失为580kJ/kg汽化水分。试求：单位时间获得的产品质量单位时间消耗的新鲜空气质量所需补充的热量3讨论假设：蒸发水分汽化所需热量物料升温所需热量空气升温所带走的热量热损失输入热量输出热量1.湿物料带入的热量湿物料带入：GCcmθ1蒸发水分带入：Wcwθ11．干产品带出:GCcmθ22.空气带入：LI1=

6、L[(1.01+1.88H1)t1+r0H1]2．空气带出:LI2=L[(1.01+1.88H2)t2+r0H2]3．干燥器内补充加热：ΦD3．干燥器内热损失：ΦL表中小结：以干燥器为衡算系统，热量收支情况10.2.3空气出口状态的确定一、等焓干燥过程（绝热干燥过程或理想干燥过程）——空气在进、出干燥器的焓值不变。据干燥器热量衡算公式：等焓过程：无热损失湿物料不升温干燥器不补充热量空气放出的显热完全用于蒸发水分所需的潜热，而水蒸汽又把这部分潜热带回到空气中，所以空气焓值不变。以上两种干燥过程均为等焓干燥过程。即：湿物料中水分带入的热量及干燥器补充的热量正好与

7、热损失及物料升温所需的热量相抵消，此时，空气的焓值也保持不变。若ABC二、实际干燥过程1.补充热量大于损失的热量即——在非绝热情况下进行的干燥过程。2.补充热量小于损失的热量即3.空气出口状态的确定方法——即确定H2、I2(H2、I2)（1）计算法（2）图解法10.2.4干燥器的热效率一、热效率定义：二、干燥效率三、影响热效率的因素但t2不能过低，一般规定t2比进入干燥器时空气的湿球温度tw高20~50℃。用热空气作干燥介质时，热效率η=30-60%；应用部分废气循环时，η=50-75%；◆热空气的漏出或冷空气的漏入会降低干燥器的热效率；◆尽量利用废气中的热

8、量，如用废气预热冷空气或湿物料，减少设备和管道的热损