干燥过程中的物料衡算PPT讲稿.ppt

干燥过程中的物料衡算第1页，共26页，编辑于2022年，星期六5-2-1 5-2-1 干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算 湿基含水量湿基含水量w w 湿物料中含水量的表示方法湿物料中含水量的表示方法 干基含水量干基含水量X X 水分蒸发量水分蒸发量W W 教学要点教学要点 干燥过程的物料衡算干燥过程的物料衡算 空气消耗量空气消耗量L L，L L1 1，l l 干燥产品量干燥产品量G G，G G2 2 例题例题 计算举例计算举例 习题习题第2页，共26页，编辑于2022年，星期六一、湿物料中含水量的表示方法一、湿物料中含水量的表示方法 1.湿基含水量湿基含水量w w=kg水分水分kg湿物料湿物料100%2.干基含水量X X X=kg X=kg水分kgkg绝干料绝干料3.wX的关系 w=Xw=X（1+X）X=wX=w（1-w1-w）第3页，共26页，编辑于2022年，星期六 干燥中的w、X与吸收中的x、X很相似，所不同之处w、X表示的是质量分率，x、X表示的是摩尔分率。第4页，共26页，编辑于2022年，星期六二、干燥过程的物料衡算二、干燥过程的物料衡算 1.过程简图 参见图5-6所示，图5-6为连续逆流干燥过程的物料衡算示意图。第5页，共26页，编辑于2022年，星期六第6页，共26页，编辑于2022年，星期六 主要设备主要设备 新鲜湿空气废气 物流方向物流方向 湿物料湿物料产品产品流程要素流程要素 L L，H1，H H2 湿空气湿空气 L L1，L L2 2 状态参数 G G，X X1，X X2 2 湿物料湿物料 G G1 1，G2 2，w1，w w2 参数比较参数比较第7页，共26页，编辑于2022年，星期六 2.2.衡算任务衡算任务(1)水分蒸发量Wkg水分水分/s(2)(2)绝干空气消耗量Lkgkg绝干气/s/s(3)(3)新鲜空气消耗量L1 1kg新鲜空气新鲜空气/s(4)(4)蒸发1kg1kg水分消耗的绝干空气量l lkg绝干气/kg/kg水分水分(5)干燥产品量G2kg干料干料/s/s(6)(6)绝干产品量Gkgkg绝干料绝干料/s/s 第8页，共26页，编辑于2022年，星期六 3.3.衡算方程衡算方程(1)(1)求求W W W=L2 2-L-L1 1=L(H2-H1 1)=G)=G1-G2=G(X1 1-X2 2)(2)(2)求求L L=W L=W(H(H2 2-H1)=G(X)=G(X1-X-X2)(H2-H1 1)=L)=L1(1+H1 1)=L2(1+H(1+H2)(3)(3)求求L L1 1 L L1 1=L(1+H1)(4)求l l=Ll l=LW=1W=1（H H2 2-H1）(5)求求G2 G G2=G=G1 1(1-w(1-w1 1)(1-w(1-w2 2)=G(1+X2 2)=G)=G1-W(6)求求G G =G=G1(1-w1)=G)=G2 2(1-w2 2)=W（X1-X2）第9页，共26页，编辑于2022年，星期六三、计算举例三、计算举例 1.例题：例5-5。2.习题：第5题。第10页，共26页，编辑于2022年，星期六5-2-2 5-2-2 干燥过程的热量衡算干燥过程的热量衡算 衡算方程衡算方程 干燥过程的热量衡算干燥过程的热量衡算 热效率热效率 绝热干燥过程绝热干燥过程教学要点教学要点 干燥过程湿空气的状态变化干燥过程湿空气的状态变化 非绝热干燥过程非绝热干燥过程 例题例题 计算举例计算举例 习题习题 第11页，共26页，编辑于2022年，星期六一、干燥过程的热量衡算一、干燥过程的热量衡算 1.过程简图 参见图5-7所所示示，图图5-75-7为连续逆流干燥过程的热量衡算示意图。主要设备主要设备 物流方向物流方向 流程要素 热流方向 状态参数 参数比较 第12页，共26页，编辑于2022年，星期六第13页，共26页，编辑于2022年，星期六2.2.衡算任务衡算任务(1)预热器消耗的热量Q Qp(2)(2)干燥器消耗的热量干燥器消耗的热量Q QD D(3)干燥过程消耗的总热量干燥过程消耗的总热量Q 第14页，共26页，编辑于2022年，星期六3.衡算方程(1)求Qp Qp p=L(I=L(I1-I-I0)(2)(2)求求QD QD D=L(I=L(I2 2-I1)+G(I 2-I 1)+QL(3)(3)求求Q Q Q=Qp+QD D=1.01L(t=1.01L(t2-t0)+W(2490+1.88t2 2)+Gcm m(2 2-1 1)+Q)+QL L第15页，共26页，编辑于2022年，星期六4.4.4.4.热效率热效率热效率热效率(1)定义式 =Q=QvQ100%(2)(2)引伸式 =W(2490+1.88t=W(2490+1.88t2)Q100%(3)提高提高的措施的措施 t t2 2-t-tas=20-50=20-50防止干燥产品返潮，析水防止干燥产品返潮，析水 废热回收予热冷空气或冷物料 保温隔热保温隔热减少热损失减少热损失 第16页，共26页，编辑于2022年，星期六二、干燥过程湿空气的状态变化二、干燥过程湿空气的状态变化 1.1.绝热干燥过程绝热干燥过程 绝热干燥过程又称等焓干燥过程或理想干燥过程。第17页，共26页，编辑于2022年，星期六(1)(1)基本方程 QD+L(I1-I0)=L(I)=L(I2-I0)+G(I)+G(I2 2-I-I1)+Q)+QL L Q QD D=0=0(2)(2)假设条件 Q QL L=0=0 G(I G(I2 2-I-I1)=0)=0(3)特征方程 I I1 1=I2第18页，共26页，编辑于2022年，星期六(4)(4)干燥过程湿空气的状态变化图干燥过程湿空气的状态变化图干燥过程湿空气的状态变化图干燥过程湿空气的状态变化图 参参见见图图5-8所所示示，图图5-8为为等等焓焓干干燥燥过过程程湿湿空空气气的的状状态变化示意图。态变化示意图。A A 状态点 B B C C A(t0，H H0 0，0 0，I I0 0)状态参数 B(tB(t1 1，H1，1 1，I1)C(t2，H2，2 2，I2 2)第19页，共26页，编辑于2022年，星期六第20页，共26页，编辑于2022年，星期六2.2.2.2.非绝热干燥过程非绝热干燥过程 非绝热干燥过程又称非等焓干燥过程或实际干燥过程。非绝热干燥过程可能有以下三种情况。参见图5-9所示，图5-95-9为非绝热干燥过程中湿空气的状态变化示意图。第21页，共26页，编辑于2022年，星期六第22页，共26页，编辑于2022年，星期六(1)(1)操作线在过点操作线在过点B B的等焓线下方 QD=0=0 假设条件 Q QL0 0 G(I G(I2 2-I-I1 1)0 特征方程特征方程 I1II2第23页，共26页，编辑于2022年，星期六(2)操作线在过点操作线在过点B B的等焓线上方的等焓线上方 假设条件假设条件 QDG(I2-I1 1)+Q)+QL 特征方程特征方程 I1II2 第24页，共26页，编辑于2022年，星期六(3)操作线在过点操作线在过点B B的等温线上 假设条件QD足够大，大到恰好使干燥过程的温度恒定在等温条件下进行。特征方程特征方程 t t2=t=t1 1 非绝热干燥过程中湿空气离开干燥器的状态点，可用解析法或图解法确定。第25页，共26页，编辑于2022年，星期六三、计算举例三、计算举例 1.例题：例5-5，例5-6，例5-7。2.习题：第5题，第6题 第26页，共26页，编辑于2022年，星期六