[11-4]干燥过程的物料衡算与热量衡算

《[11-4]干燥过程的物料衡算与热量衡算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、西北大学化工原理课件11.4干燥过程的物料衡算与热量衡算11.4.1干燥过程的物料衡算11.4.2热量衡算11.4.3空气出口状态的确定11.4.4干燥器的热效率1西北大学化工原理课件11.4.1干燥过程的物料衡算L,t,H00预热器新鲜空气L,t,H11干废气L,t,H22燥器产品湿物料G,w,(X),θ2222G,w,(X),θ1111干燥流程图L——绝干空气质量流量，[kg干气/hr]；G、G——物料进出干燥器总量，[kg物料/hr]。122西北大学化工原理课件一、绝干物料量G[kg干物料/hr]cG=G(1−w)=G(1−w)c1122二、汽化水分量W

2、[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W=L(H−H)=G(X−X)21c12=G−G=Gw−Gw121122w−ww−w1212=G=G211−w1−w123西北大学化工原理课件三、绝干空气用量L[kg干气/hr]ΘW=L(H−H)21W∴L=H−H21L11令l===[kg干气/kg水]WH−HH−H2120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）4西北大学化工原理课件四、湿空气参数'L=L(1+H)[kg湿气/hr]01.湿空气用量'(1)[kg湿气/kg水]l=l+H0[m3湿气/hr]V=LυsH2.

3、湿空气体积'3湿气/kg水]V=lυ[msH3.湿空气密度''Ll1+H===0[kg湿气/m3湿气]ρ'VVυssH5西北大学化工原理课件11.4.2热量衡算QPI,L,t,HQ000D预热器新鲜空气I,L,t,H干废气111I,L,t,H燥222器产品湿物料G2,w2,(X2),θ2QG1,w1,(X1),θ1L干燥热量平衡图6西北大学化工原理课件Q：预热器内加入热量，[kJ/hr]；PQ：干燥器内加入热量，[kJ/hr]。D外加总热量Q＝Q＋QPD汽化1kg水所需热量：QQ+QPDq===q+q[kJ/kg水]PDWW7西北大学化工原理课件一、预热器的加

4、热量计算qP若忽略热损失，则QL(I−I)P10q===l(I−I)[kJ/kg水]P10WW二、干燥器的热量衡算1.输入量'（1）湿物料带入热量（焓值）qMG'2q=cθ+cθMM1w1Wc：干燥后物料比热，[kJ/kg湿料℃]；Mc：水的比热，[kJ/kg水℃]。w8西北大学化工原理课件LI（2）空气带入的焓值1=lI[kJ/kg水]1W（3）干燥器补充加入的热量QDq=[kJ/kg水]DW2.输出量Gcθ（1）干物料带出焓值：2M2WLI2（2）废气带出焓值：=lI2WQL（3）热损失：=qlLWΣ输入＝Σ输出9西北大学化工原理课件GG22cθ+cθ+l

5、I+q=cθ+lI+qM1w11DM22LWWG2q=l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθD21M21Lw1W物料升温所需热量G2l(I−I)=q−c(θ−θ)−q+cθ21DM21Lw1W11又Θl==H−HH−H2120I−II−IG21212∴==q−c(θ−θ)−q+cθDM21Lw1H−HH−HW212010西北大学化工原理课件所需外加总热量q：G2q=q+q=l(I−I)+l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθPD1021M21Lw1WG2=l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθ20M21Lw1WG2令：Σq=c(θ−θ)+qM21LWQqlII=−(

6、)P10则：q=l(I−I)+Σq−cθD21W1并且有：q=l(I−I)+Σq−cθ20W111西北大学化工原理课件11.4.3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。过程分析：G2q=l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθ20w21Lw1WΘq=l(I−I)p10G2q=l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθD21w21Lw1Wq=l(I−I)=q−q∴p10DG2=l(I−I)+c(θ−θ)+q−cθ−q20w21Lw1DW12西北大学化工原理课件G2∴l(I−I)=cθ+q−c(θ−θ)−q21w1

7、Dw21LWI−I21Δ=l(I−I)=21令：H2−H1G2Σq=c(θ−θ)+qw21LWI−I21则有：=cwθ1+qD−Σq=ΔH−H21(cθ+q)：外界补充的热量及湿物料中被汽化水分w1D带入的热量；Σq：热损失及湿物料进出干燥器热量之差。13西北大学化工原理课件等焓过程：Δ=0I=I21cθ+q−Σq=0w1D等焓过程又可分为两种情况，其一q=0无热损失LG2c(θ−θ)=0湿物料不升温θ2=θ1w21Wq=0干燥器不补充热量Dcθ=0湿物料中汽化水分带入的热量很少w114西北大学化工原理课件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

8、这部分潜热带回到空气中，所以经过干燥器